Les avantages et les inconvénients des rayonnements radioactifs. Pourquoi les radiations sont-elles les radiations les plus dangereuses pour les humains ?

La radioactivité a été découverte en 1896 par le scientifique français Antoine Henri Becquerel alors qu'il étudiait la luminescence des sels d'uranium. Il s'est avéré que les sels d'uranium, sans influence extérieure (spontanément), émettaient un rayonnement de nature inconnue, qui éclairait des plaques photographiques isolées de la lumière, ionisait l'air, pénétrait à travers de fines plaques métalliques et provoquait la luminescence d'un certain nombre de substances. Les substances contenant du polonium 21084Po et du radium 226 88Ra avaient la même propriété.

Encore plus tôt, en 1985, les rayons X ont été découverts accidentellement par le physicien allemand Wilhelm Roentgen. Marie Curie a inventé le mot « radioactivité ».

La radioactivité est une transformation (désintégration) spontanée du noyau d'un atome d'un élément chimique, entraînant une modification de son numéro atomique ou une modification de son nombre de masse. Avec cette transformation du noyau, un rayonnement radioactif est émis.

Il existe une distinction entre la radioactivité naturelle et artificielle. La radioactivité naturelle est la radioactivité observée dans les isotopes instables existant dans la nature. La radioactivité artificielle est la radioactivité des isotopes obtenus à la suite de réactions nucléaires.

Il existe plusieurs types rayonnement radioactif, différant par leur énergie et leur capacité de pénétration, qui ont des effets différents sur les tissus d'un organisme vivant.

Rayonnement alpha est un flux de particules chargées positivement, chacune composée de deux protons et de deux neutrons. Le pouvoir pénétrant de ce type de rayonnement est faible. Il est retenu par quelques centimètres d’air, plusieurs feuilles de papier et des vêtements ordinaires. Le rayonnement alpha peut être dangereux pour les yeux. Il est pratiquement incapable de pénétrer dans la couche externe de la peau et ne présente aucun danger jusqu'à ce que des radionucléides émettant des particules alpha pénètrent dans le corps par une plaie ouverte, de la nourriture ou de l'air inhalé - ils peuvent alors devenir extrêmement dangereux. L'irradiation avec des particules alpha relativement lourdes et chargées positivement peut entraîner de graves dommages aux cellules et aux tissus des organismes vivants pendant un certain temps.

Rayonnement bêta est un flux d’électrons chargés négativement se déplaçant à une vitesse énorme, dont la taille et la masse sont bien inférieures à celles des particules alpha. Ce rayonnement a un pouvoir pénétrant supérieur à celui du rayonnement alpha. Vous pouvez vous en protéger avec une fine feuille de métal comme de l'aluminium ou une couche de bois de 1,25 cm d'épaisseur. Si une personne ne porte pas de vêtements épais, les particules bêta peuvent pénétrer dans la peau jusqu'à plusieurs millimètres de profondeur. Si le corps n'est pas recouvert de vêtements, le rayonnement bêta peut endommager la peau ; il pénètre dans les tissus corporels jusqu'à une profondeur de 1 à 2 centimètres.

Rayonnement gamma, comme les rayons X, il s’agit d’un rayonnement électromagnétique d’ultra-hautes énergies. Il s’agit d’un rayonnement de très courtes longueurs d’onde et de très hautes fréquences. Toute personne ayant subi un examen médical connaît les rayons X. Le rayonnement gamma a un pouvoir de pénétration élevé, vous ne pouvez vous en protéger qu'avec une épaisse couche de plomb ou de béton. Les rayons X et les rayons gamma ne portent pas de charge électrique. Ils peuvent endommager n’importe quel organe.

Tous les types de rayonnements radioactifs ne peuvent être vus, ressentis ou entendus. Le rayonnement n’a ni couleur, ni goût, ni odeur. Le taux de désintégration des radionucléides ne peut pratiquement pas être modifié par des méthodes chimiques, physiques, biologiques et autres connues. Plus le rayonnement énergétique est transmis aux tissus, plus il causera de dommages au corps. La quantité d’énergie transférée au corps est appelée dose. Le corps peut recevoir une dose de rayonnement provenant de tout type de rayonnement, y compris radioactif. Dans ce cas, les radionucléides peuvent être localisés à l’extérieur du corps ou à l’intérieur de celui-ci. La quantité d'énergie de rayonnement absorbée par unité de masse du corps irradié est appelée dose absorbée et est mesurée dans le système SI en grays (Gy).

Pour une même dose absorbée, les rayonnements alpha sont bien plus dangereux que les rayonnements bêta et gamma. Le degré d'exposition d'une personne à divers types de rayonnements est évalué à l'aide d'une caractéristique telle que la dose équivalente. endommager les tissus corporels de diverses manières. Dans le système SI, il est mesuré en unités appelées sieverts (Sv).

La désintégration radioactive est la transformation radioactive naturelle des noyaux qui se produit spontanément. Le noyau qui subit une désintégration radioactive est appelé noyau mère ; le noyau fille résultant, en règle générale, s'avère excité et sa transition vers l'état fondamental s'accompagne de l'émission d'un photon γ. Que. Le rayonnement gamma est la principale forme de réduction de l'énergie des produits excités de transformations radioactives.

Désintégration alpha. Les rayons β sont un flux de noyaux d’hélium He. La désintégration alpha s'accompagne du départ d'une particule alpha (He) du noyau, qui se transforme initialement en noyau d'atome d'un nouvel élément chimique, dont la charge est inférieure de 2 et le nombre de masse est inférieur de 4 unités.

Les vitesses auxquelles les particules α (c'est-à-dire les noyaux He) s'échappent du noyau en décomposition sont très élevées (~ 106 m/s).

En volant à travers la matière, une particule α perd progressivement son énergie, la dépense pour ioniser les molécules de la substance, et finit par s'arrêter. Une particule alpha forme environ 106 paires d’ions sur son trajet par 1 cm de trajet.

Plus la densité de la substance est grande, plus la portée des particules α avant l'arrêt est courte. Dans l'air à pression normale, la plage est de plusieurs cm, dans l'eau, dans les tissus humains (muscles, sang, lymphe) de 0,1 à 0,15 mm. Les particules α sont complètement bloquées par un morceau de papier ordinaire.

Les particules α ne sont pas très dangereuses en cas d'irradiation externe, car peut être retardé par les vêtements et le caoutchouc. Mais les particules α sont très dangereuses lorsqu’elles pénètrent dans le corps humain, en raison de la haute densité d’ionisation qu’elles produisent. Les dommages survenant dans les tissus ne sont pas réversibles.

La désintégration bêta se décline en trois variétés. Le premier - le noyau qui a subi une transformation émet un électron, le second - un positron, le troisième - est appelé capture d'électrons (e-capture), le noyau absorbe l'un des électrons.

Le troisième type de désintégration (capture d'électrons) se produit lorsqu'un noyau absorbe l'un des électrons de son atome, à la suite de quoi l'un des protons se transforme en neutron, émettant un neutrino :

La vitesse de déplacement des particules β dans le vide est comprise entre 0,3 et 0,99 fois la vitesse de la lumière. Ils sont plus rapides que les particules alpha, traversent les atomes venant en sens inverse et interagissent avec eux. Les particules β ont un effet d'ionisation moindre (50 à 100 paires d'ions pour 1 cm de trajet dans l'air) et lorsqu'une particule β pénètre dans le corps, elles sont moins dangereuses que les particules α. Cependant, le pouvoir pénétrant des particules β est élevé (de 10 cm à 25 m et jusqu'à 17,5 mm dans les tissus biologiques).

Le rayonnement gamma est un rayonnement électromagnétique émis par les noyaux atomiques lors de transformations radioactives, qui se propage dans le vide à une vitesse constante de 300 000 km/s. Ce rayonnement accompagne généralement la désintégration β et, moins fréquemment, la désintégration α.

Les rayons gamma sont similaires aux rayons X, mais ont une énergie beaucoup plus élevée (à une longueur d'onde plus courte). Les rayons gamma, étant électriquement neutres, ne sont pas déviés dans les champs magnétiques et électriques. Dans la matière et dans le vide, ils se propagent de manière rectiligne et uniforme dans toutes les directions à partir de la source, sans provoquer d'ionisation directe ; en se déplaçant dans le milieu, ils détruisent les électrons, leur transférant une partie ou la totalité de leur énergie, ce qui produit le processus d'ionisation. Pour 1 cm de trajet, les rayons gamma forment 1 à 2 paires d'ions. Dans l'air, ils parcourent plusieurs centaines de mètres, voire plusieurs kilomètres, dans le béton - 25 cm, dans le plomb - jusqu'à 5 cm, dans l'eau - des dizaines de mètres et pénètrent à travers les organismes vivants.

Les rayons gamma représentent un danger important pour les organismes vivants en tant que source de rayonnement externe.

Les rayonnements radioactifs ont un effet puissant sur le corps humain, capable de provoquer des processus irréversibles entraînant des conséquences tragiques. Selon leur puissance, différents types de rayonnements radioactifs peuvent provoquer des maladies graves ou, au contraire, guérir une personne. Certains d'entre eux sont utilisés à des fins de diagnostic. En d'autres termes, tout dépend de la contrôlabilité du processus, c'est-à-dire son intensité et la durée de son impact sur les tissus biologiques.

L'essence du phénomène

DANS cas général Le terme rayonnement fait référence à la libération de particules et à leur propagation sous forme d'ondes. La radioactivité implique la désintégration spontanée des noyaux des atomes de certaines substances avec apparition d'un flux de particules chargées de forte puissance. Les substances capables d'un tel phénomène sont appelées radionucléides.

Alors, qu’est-ce qu’un rayonnement radioactif ? Généralement, ce terme fait référence à la fois aux émissions radioactives et aux radiations. À la base, il s'agit d'un flux dirigé de particules élémentaires d'une puissance importante, provoquant l'ionisation de tout milieu se trouvant sur son passage : air, liquides, métaux, minéraux et autres substances, ainsi que tissus biologiques. L'ionisation de tout matériau entraîne une modification de sa structure et de ses propriétés de base. Tissus biologiques, y compris le corps humain est soumis à des changements incompatibles avec son activité vitale.

Différents types de rayonnements radioactifs ont des pouvoirs pénétrants et ionisants différents. Les propriétés dommageables dépendent des principales caractéristiques suivantes des radionucléides : type de rayonnement, puissance d'écoulement, demi-vie. La capacité ionisante est évaluée par un indicateur spécifique : le nombre d'ions de la substance ionisée formés à une distance de 10 mm le long du trajet de pénétration du rayonnement.

Effets négatifs sur les humains

L'exposition aux radiations chez l'homme entraîne des changements structurels dans les tissus du corps. À la suite de l'ionisation, ils apparaissent radicaux libres, qui sont des molécules chimiquement actives qui attaquent et tuent les cellules. Les systèmes gastro-intestinal, génito-urinaire et hématopoïétique sont les premiers et les plus gravement touchés. Des symptômes sévères de leur dysfonctionnement apparaissent : nausées et vomissements, fièvre, dysfonctionnement intestinal.

La cataracte radiologique est assez typique, causée par l'exposition aux radiations sur le tissu oculaire. D'autres conséquences graves de l'exposition aux radiations sont également observées : sclérose vasculaire, forte diminution de l'immunité, problèmes hématogènes. Les dommages au mécanisme génétique sont particulièrement dangereux. Les radicaux actifs qui en résultent sont capables de modifier la structure du principal support de l'information génétique - l'ADN. De tels troubles peuvent conduire à des mutations imprévisibles qui affectent les générations suivantes.

Le degré de dommage causé au corps humain dépend des types de rayonnement radioactif produits, de l'intensité et de la susceptibilité individuelle du corps. Le principal indicateur est la dose de rayonnement, qui montre la quantité de rayonnement ayant pénétré dans le corps. Il a été établi qu'une seule dose importante est beaucoup plus dangereuse que l'accumulation d'une telle dose lors d'une exposition prolongée à un rayonnement de faible puissance. La quantité de rayonnement absorbée par le corps se mesure en everts (Ev).

Tout milieu de vie présente un certain niveau de rayonnement. Un niveau de rayonnement de fond ne dépassant pas 0,18-0,2 mEv/h ou 20 microroentgens est considéré comme normal. Le niveau critique conduisant à la mort est estimé à 5,5-6,5 Ev.

Types de rayonnement

Comme indiqué précédemment, les rayonnements radioactifs et leurs types peuvent affecter le corps humain de différentes manières. Les principaux types de rayonnement suivants peuvent être distingués.

Rayonnement de type corpusculaire, qui est un flux de particules :

Rayonnement alpha. Il s'agit d'un flux composé de particules alpha qui ont une énorme capacité ionisante, mais dont la profondeur de pénétration est faible. Même un morceau de papier épais peut arrêter ces particules. Les vêtements d'une personne jouent assez efficacement le rôle de protection.
Le rayonnement bêta est provoqué par un flux de particules bêta se déplaçant à des vitesses proches de la vitesse de la lumière. En raison de leur vitesse énorme, ces particules ont une capacité de pénétration accrue, mais leurs capacités ionisantes sont inférieures à celles de la version précédente. Des fenêtres ou une tôle de 8 à 10 mm d'épaisseur peuvent servir d'écran contre ce rayonnement. Il est très dangereux pour l'homme s'il entre en contact direct avec la peau.
Le rayonnement neutronique est constitué de neutrons et a le plus grand effet dommageable. Une protection suffisante contre eux est assurée par des matériaux qui contiennent de l'hydrogène dans leur structure : eau, paraffine, polyéthylène, etc.

Le rayonnement des ondes, qui est la propagation radiale de l'énergie :

Le rayonnement gamma est, à la base, un champ électromagnétique créé lors des transformations radioactives des atomes. Les ondes sont émises sous forme de quanta, d'impulsions. Le rayonnement a une pénétrabilité très élevée, mais une faible capacité ionisante. Pour se protéger de ces rayons, des écrans en métaux lourds sont nécessaires.
Rayons X ou rayons X. Ces rayons quantiques ressemblent à bien des égards aux rayons gamma, mais leurs capacités de pénétration sont quelque peu réduites. Ce type d'onde est produit dans des appareils à rayons X sous vide en frappant des électrons contre une cible spéciale. Le but diagnostique de cette radiothérapie est bien connu. Cependant, il ne faut pas oublier que son effet prolongé peut causer de graves dommages au corps humain.

Comment une personne peut-elle être irradiée ?

Une personne reçoit un rayonnement radioactif si le rayonnement pénètre dans son corps. Cela peut se produire de 2 manières : influence externe et interne. Dans le premier cas, la source de rayonnement radioactif est située à l'extérieur et, pour diverses raisons, une personne entre dans son champ d'activité sans protection adéquate. L'exposition interne se produit lorsqu'un radionucléide pénètre dans l'organisme. Cela peut se produire lors de la consommation d'aliments ou de liquides irradiés, avec de la poussière et des gaz, lors de la respiration d'air contaminé, etc.

Les sources externes de rayonnement peuvent être divisées en 3 catégories :

Sources naturelles : lourdes éléments chimiques et les isotopes radioactifs.
Sources artificielles : dispositifs techniques qui fournissent des rayonnements lors de réactions nucléaires appropriées.
Rayonnement induit : environnements différents après exposition à des rayonnements ionisants intenses, ils deviennent eux-mêmes une source de rayonnement.

Les objets les plus dangereux en termes d'exposition possible aux rayonnements comprennent les sources de rayonnement suivantes :

Industries liées à l'extraction, au traitement, à l'enrichissement des radionucléides, à la production de combustible nucléaire pour réacteurs, notamment l'industrie de l'uranium.
Réacteurs nucléaires de tout type, incl. dans les centrales électriques et les navires.
Entreprises radiochimiques engagées dans la régénération du combustible nucléaire.
Lieux de stockage (élimination) des déchets de substances radioactives, ainsi que les entreprises pour leur traitement.
Lors de l'utilisation des rayonnements dans diverses industries : médecine, géologie, Agriculture, industrie, etc.
Procès armes nucléaires, explosions nucléaires à des fins pacifiques.

Manifestation de dommages au corps

Les caractéristiques des rayonnements radioactifs jouent un rôle décisif dans le degré de dommage causé au corps humain.À la suite de l'exposition, un mal des rayons se développe, qui peut avoir deux directions : des dommages somatiques et génétiques. En fonction du moment de leur manifestation, on distingue les effets précoces et tardifs.

Les premiers effets révèlent symptômes caractéristiques dans la période de 1 heure à 2 mois. Les signes suivants sont considérés comme typiques : rougeur et desquamation de la peau, opacification du cristallin, perturbation du processus hématopoïétique. L’option extrême avec une forte dose de rayonnement est la mort. Les dommages locaux sont caractérisés par des signes tels que des brûlures radiologiques de la peau et des muqueuses.

Les manifestations à long terme se révèlent au bout de 3 à 5 mois, voire après plusieurs années. Dans ce cas, on note des lésions cutanées persistantes, des tumeurs malignes de localisations diverses, une forte détérioration de l'immunité, des modifications de la composition sanguine (une diminution significative du taux de globules rouges, de leucocytes, de plaquettes et de neutrophiles). En conséquence, diverses maladies infectieuses se développent souvent et l'espérance de vie est considérablement réduite.

Pour prévenir l'exposition humaine aux rayonnements ionisants, différents types de protection sont utilisés, qui dépendent du type de rayonnement. De plus, des normes strictes sont réglementées pour la durée maximale de séjour d’une personne dans la zone d’irradiation, distance minimaleà la source de rayonnement, l'utilisation d'équipements de protection individuelle et l'installation d'écrans de protection.

Les rayonnements radioactifs peuvent avoir un effet destructeur important sur tous les tissus du corps humain. Parallèlement, il est également utilisé dans le traitement de diverses maladies. Tout dépend de la dose de rayonnement reçue par une personne en mode unique ou à long terme. Seul le strict respect des normes de radioprotection contribuera à maintenir votre santé, même si vous êtes à portée d'une source de rayonnement.

L'énergie atomique est utilisée assez activement à des fins pacifiques, par exemple dans le fonctionnement d'un appareil à rayons X et d'une installation d'accélérateur, qui ont permis de distribuer des rayonnements ionisants dans l'économie nationale. Considérant qu’une personne y est exposée quotidiennement, il est nécessaire de connaître quelles peuvent être les conséquences d’un contact dangereux et comment s’en protéger.

Caractéristiques principales

Le rayonnement ionisant est un type d’énergie rayonnante qui pénètre dans un environnement spécifique, provoquant le processus d’ionisation dans le corps. Cette caractéristique des rayonnements ionisants convient aux rayons X, radioactifs et à hautes énergies, et bien plus encore.

Les rayonnements ionisants ont un effet direct sur le corps humain. Bien que les rayonnements ionisants puissent être utilisés en médecine, ils sont extrêmement dangereux, comme en témoignent leurs caractéristiques et leurs propriétés.

Les variétés les plus connues sont les irradiations radioactives, qui apparaissent en raison de la division arbitraire du noyau atomique, qui provoque la transformation de substances chimiques, propriétés physiques. Les substances susceptibles de se désintégrer sont considérées comme radioactives.

Ils peuvent être artificiels (sept cents éléments), naturels (cinquante éléments) - thorium, uranium, radium. Il convient de noter qu'ils ont des propriétés cancérigènes : des toxines sont libérées à la suite d'une exposition à l'homme et peuvent provoquer le cancer et le mal des rayons.

Il est nécessaire de noter les types de rayonnements ionisants suivants qui affectent le corps humain :

Alpha

Ils sont considérés comme des ions d'hélium chargés positivement, qui apparaissent en cas de désintégration des noyaux d'éléments lourds. La protection contre les rayonnements ionisants s'effectue à l'aide d'un morceau de papier ou de tissu.

Bêta

– un flux d'électrons chargés négativement qui apparaissent en cas de désintégration d'éléments radioactifs : artificiels, naturels. Facteur de dommage beaucoup plus élevé que celui des espèces précédentes. Comme protection vous aurez besoin d’un écran épais, plus résistant. Ces rayonnements incluent les positons.

Gamma

– une forte oscillation électromagnétique qui apparaît après la désintégration des noyaux de substances radioactives. Un facteur de pénétration élevé est observé et constitue le rayonnement le plus dangereux des trois répertoriés pour le corps humain. Pour filtrer les rayons, vous devez utiliser appareils spéciaux. Pour cela, vous aurez besoin de matériaux de qualité et durables : de l’eau, du plomb et du béton.

radiographie

Les rayonnements ionisants sont générés lors du travail avec un tube et des installations complexes. La caractéristique ressemble aux rayons gamma. La différence réside dans l'origine et la longueur d'onde. Il y a un facteur pénétrant.

Neutron

Le rayonnement neutronique est un flux de neutrons non chargés qui font partie des noyaux, à l'exception de l'hydrogène. À la suite de l'irradiation, les substances reçoivent une partie de la radioactivité. Il y a le plus grand facteur pénétrant. Tous ces types de rayonnements ionisants sont très dangereux.

Principales sources de rayonnement

Les sources de rayonnements ionisants peuvent être artificielles ou naturelles. Fondamentalement, le corps humain reçoit des rayonnements de sources naturelles, notamment :

rayonnement terrestre;
irradiation interne.

Quant aux sources de rayonnement terrestre, nombre d’entre elles sont cancérigènes. Ceux-ci inclus:

Uranus;
potassium;
thorium;
polonium;
plomb;
rubidium;
radon.

Le danger est qu'ils soient cancérigènes. Le radon est un gaz qui n’a ni odeur, ni couleur, ni goût. Il est sept fois et demie plus lourd que l'air. Ses produits de désintégration sont beaucoup plus dangereux que le gaz, leur impact sur le corps humain est donc extrêmement tragique.

Les sources artificielles comprennent :

énergie nucléaire;
usines de transformation;
mines d'uranium;
cimetières avec déchets radioactifs;
Appareils à rayons X ;
explosion nucléaire;
laboratoires scientifiques;
les radionucléides, activement utilisés en médecine moderne ;
appareils d'éclairage;
ordinateurs et téléphones ;
Appareils électroménagers.

Si ces sources sont à proximité, il existe un facteur de dose absorbée de rayonnements ionisants dont l'unité dépend de la durée d'exposition du corps humain.

Le fonctionnement des sources de rayonnements ionisants se produit quotidiennement, par exemple : lorsque vous travaillez sur un ordinateur, regardez une émission de télévision ou parlez sur un téléphone portable ou un smartphone. Toutes ces sources sont dans une certaine mesure cancérigènes et peuvent provoquer des maladies graves, voire mortelles.

Le placement des sources de rayonnements ionisants comprend une liste de travaux importants et responsables liés à l'élaboration d'un projet de localisation d'installations d'irradiation. Toutes les sources de rayonnement contiennent une certaine unité de rayonnement, chacune ayant un effet spécifique sur le corps humain. Cela inclut les manipulations effectuées pour l'installation et la mise en service de ces installations.

Il convient de noter que l'élimination des sources de rayonnements ionisants est obligatoire.

Il s’agit d’un processus qui aide à démanteler les sources de production. Cette procédure consiste en des mesures techniques et administratives visant à assurer la sécurité du personnel, de la population, ainsi qu'un facteur de protection de l'environnement. Les sources et équipements cancérigènes représentent un énorme danger pour le corps humain et doivent donc être éliminés.

Caractéristiques de l'enregistrement des rayonnements

Les caractéristiques des rayonnements ionisants montrent qu’ils sont invisibles, inodores et incolores, ils sont donc difficiles à remarquer.

Il existe à cet effet des méthodes d’enregistrement des rayonnements ionisants. Quant aux méthodes de détection et de mesure, tout se fait indirectement, en se basant sur certaines propriétés.

Les méthodes suivantes pour détecter les rayonnements ionisants sont utilisées :

Physique : ionisation, compteur proportionnel, compteur Geiger-Muller à décharge gazeuse, chambre d'ionisation, compteur à semi-conducteur.
Méthode de détection calorimétrique : biologique, clinique, photographique, hématologique, cytogénétique.
Luminescent : compteurs fluorescents et à scintillation.
Méthode biophysique : radiométrie, calcul.

La dosimétrie des rayonnements ionisants est réalisée à l'aide d'instruments ; ils sont capables de déterminer la dose de rayonnement. L'appareil comprend trois parties principales : un compteur d'impulsions, un capteur et une source d'alimentation. La dosimétrie des rayonnements est possible grâce à un dosimètre ou un radiomètre.

Effets sur les humains

L'effet des rayonnements ionisants sur le corps humain est particulièrement dangereux. Les conséquences suivantes sont possibles :

il existe un facteur de changement biologique très profond ;
il y a un effet cumulatif d'une unité de rayonnement absorbé ;
l'effet se manifeste dans le temps, car il existe une période de latence ;
tous les organes et systèmes internes ont une sensibilité différente à une unité de rayonnement absorbé ;
les radiations affectent toute la progéniture ;
l'effet dépend de l'unité de rayonnement absorbée, de la dose de rayonnement et de la durée.

Malgré l’utilisation d’appareils à rayonnement en médecine, leurs effets peuvent être nocifs. L'effet biologique des rayonnements ionisants lors du processus d'irradiation uniforme du corps, calculé à 100 % de la dose, se produit comme suit :

moelle osseuse – unité de rayonnement absorbé 12 % ;
poumons – au moins 12 % ;
os – 3%;
testicules, ovaires– dose absorbée de rayonnement ionisant d'environ 25 % ;
glande thyroïde– unité de dose absorbée environ 3% ;
glandes mammaires – environ 15 % ;
autres tissus - l'unité de dose de rayonnement absorbée est de 30 %.

En conséquence, il peut y avoir diverses maladies jusqu'à l'oncologie, la paralysie et le mal des rayons. C'est extrêmement dangereux pour les enfants et les femmes enceintes, car il se produit un développement anormal des organes et des tissus. Les toxines et les radiations sont des sources de maladies dangereuses.

Chaque appartement est plein de dangers. Nous ne soupçonnons même pas que nous vivons entourés de champs électromagnétiques (CEM), qu’une personne ne peut ni voir ni ressentir, mais cela ne veut pas dire qu’ils n’existent pas.

Depuis le tout début de la vie, il existe un fond électromagnétique (CEM) stable sur notre planète. Pendant longtemps il était pratiquement inchangé. Mais avec le développement de l’humanité, l’intensité de ce contexte a commencé à croître à une vitesse incroyable. Des lignes électriques, un nombre croissant d'appareils électriques, cellulaire— toutes ces innovations sont devenues sources de « pollution électromagnétique ». Comment le champ électromagnétique affecte-t-il le corps humain et quelles pourraient être les conséquences de cette influence ?

Qu'est-ce que le rayonnement électromagnétique ?

En plus des CEM naturels créés par les ondes électromagnétiques (EMW) de différentes fréquences venant de l'espace, il existe un autre rayonnement - le rayonnement domestique, qui se produit lors du fonctionnement de divers équipements électriques présents dans chaque appartement ou bureau. Chaque appareil électroménager, au moins un sèche-cheveux ordinaire, passe par lui-même pendant son fonctionnement. électricité, formant un champ électromagnétique autour. Le rayonnement électromagnétique (EMR) est la force qui apparaît lorsque le courant traverse un appareil électrique, affectant tout ce qui se trouve à proximité, y compris une personne, qui est également une source de rayonnement électromagnétique. Plus le courant traversant l’appareil est important, plus le rayonnement est puissant.

Le plus souvent, une personne ne ressent pas d'impact notable du DME, mais cela ne signifie pas que cela ne nous affecte pas. Les ondes électromagnétiques traversent les objets de manière imperceptible, mais il arrive parfois que les personnes les plus sensibles ressentent une certaine sensation de picotement ou de picotement.

Nous réagissons tous différemment au DME. Le corps de certains peut neutraliser ses effets, mais certains individus sont extrêmement sensibles à cette influence, ce qui peut provoquer chez eux diverses pathologies. L'exposition à long terme au DME est particulièrement dangereuse pour les humains. Par exemple, si sa maison est située à proximité d’une ligne à haute tension.

Selon la longueur d'onde, l'EMR peut être divisé en :

La lumière visible est le rayonnement qu'une personne est capable de percevoir visuellement. Les longueurs d'onde de la lumière vont de 380 à 780 nm (nanomètres), ce qui signifie que les longueurs d'onde de la lumière visible sont très courtes ;
Le rayonnement infrarouge se situe sur le spectre électromagnétique situé entre le rayonnement lumineux et les ondes radio. La longueur des ondes infrarouges est plus longue que la lumière et est comprise entre 780 nm et 1 mm ;
les ondes radio. Ce sont également des micro-ondes émises par un four à micro-ondes. Ce sont les vagues les plus longues. Ceux-ci incluent tous les rayonnements électromagnétiques dont les ondes dépassent un demi-millimètre ;
le rayonnement ultraviolet, nocif pour la plupart des êtres vivants. La longueur de ces ondes est comprise entre 10 et 400 nm et elles se situent dans la plage comprise entre le rayonnement visible et le rayonnement X ;
Le rayonnement X est émis par des électrons et a une large gamme de longueurs d'onde - de 8·10 - 6 à 10 - 12 cm. Ce rayonnement est connu de tous grâce aux dispositifs médicaux ;
Le rayonnement gamma est la longueur d'onde la plus courte (la longueur d'onde est inférieure à 2,10−10 m) et possède l'énergie de rayonnement la plus élevée. Ce type de DME est le plus dangereux pour les humains.

L'image ci-dessous montre tout le spectre du rayonnement électromagnétique.

Sources de rayonnement

Il existe autour de nous de nombreuses sources EMR qui émettent des ondes électromagnétiques dans l’espace qui ne sont pas sans danger pour le corps humain. Il est impossible de tous les énumérer.

Je voudrais me concentrer sur des projets plus globaux, tels que :

lignes électriques à haute tension présentant une haute tension et des niveaux de rayonnement élevés. Et si les bâtiments résidentiels sont situés à moins de 1 000 mètres de ces lignes, le risque de cancer parmi les résidents de ces maisons augmente ;
transports électriques - trains électriques et métros, tramways et trolleybus, ainsi que ascenseurs ordinaires ;
les tours de radio et de télévision, dont le rayonnement est également particulièrement dangereux pour la santé humaine, notamment celles installées en violation des normes sanitaires ;
émetteurs fonctionnels - radars, localisateurs qui créent des EMR à une distance allant jusqu'à 1 000 mètres, c'est pourquoi les aéroports et les stations météorologiques essaient d'être situés aussi loin que possible du secteur résidentiel.

Et sur les simples :

les appareils électroménagers, comme un four à micro-ondes, un ordinateur, une télévision, un sèche-cheveux, des chargeurs, des lampes à économie d'énergie, etc., que l'on retrouve dans chaque foyer et qui font partie intégrante de notre vie ;
les téléphones portables, autour desquels se forme un champ électromagnétique, affectant la tête humaine ;
câblage et prises électriques;
dispositifs médicaux - Rayons X, tomodensitomètres, etc., que nous rencontrons lors de la visite d'établissements médicaux où les rayonnements sont les plus puissants.

Certaines de ces sources ont un effet puissant sur les humains, d’autres moins. Nous avons néanmoins utilisé et continuerons à utiliser ces appareils. Il est important d'être extrêmement prudent lors de leur utilisation et de pouvoir se protéger des impact négatif pour minimiser les dommages qu'ils causent.

Des exemples de sources de rayonnement électromagnétique sont présentés sur la figure.

Effet du DME sur les humains

On pense que le rayonnement électromagnétique a un impact négatif à la fois sur la santé humaine et sur son comportement, sa vitalité, fonctions physiologiques et même des pensées. La personne elle-même est également une source de tels rayonnements, et si d'autres sources plus intenses commencent à influencer notre champ électromagnétique, un chaos complet peut alors se produire dans le corps humain, ce qui entraînera diverses maladies.

Les scientifiques ont découvert que ce ne sont pas les ondes elles-mêmes qui sont nocives, mais leur composante de torsion (information), présente dans tout rayonnement électromagnétique, c'est-à-dire que ce sont les champs de torsion qui ont un effet néfaste sur la santé, transmettant des informations négatives à une personne.

Le danger des rayonnements réside dans le fait qu'ils peuvent s'accumuler dans le corps humain et si vous utilisez, par exemple, un ordinateur, un téléphone portable, etc. pendant une longue période, alors mal de tête, grande fatigue, stress constant, une diminution de l'immunité et un risque accru de maladie système nerveux et le cerveau. Même les champs faibles, en particulier ceux dont la fréquence coïncide avec celle du DME humain, peuvent nuire à la santé en déformant notre propre rayonnement et en provoquant ainsi diverses maladies.

Les facteurs de rayonnement électromagnétique ont un impact énorme sur la santé humaine, tels que :

puissance de la source et nature du rayonnement ;
son intensité ;
durée d'exposition.

Il convient également de noter que l’exposition aux rayonnements peut être générale ou locale. Autrement dit, si vous prenez un téléphone portable, cela n'affecte qu'un organe humain distinct - le cerveau, mais le radar irradie tout le corps.

Le type de rayonnement émis par certains appareils électroménagers et leur portée sont visibles sur la figure.

En regardant ce tableau, vous comprendrez par vous-même que plus la source de rayonnement est éloignée d'une personne, moins son effet nocif sur l'organisme est important. Si un sèche-cheveux se trouve à proximité de la tête et que son impact cause des dommages importants à une personne, le réfrigérateur n'a pratiquement aucun effet sur notre santé.

Comment se protéger des rayonnements électromagnétiques

Le danger du DME réside dans le fait qu'une personne ne ressent en aucune façon son influence, mais elle existe et nuit grandement à notre santé. Même si les lieux de travail disposent d’équipements de protection spéciaux, la situation est bien pire à la maison.

Mais il est toujours possible de se protéger, ainsi que ses proches, des effets néfastes des appareils électroménagers si vous suivez des recommandations simples :

acheter un dosimètre qui détermine l'intensité du rayonnement et mesure le bruit de fond de divers appareils électroménagers ;
n'allumez pas plusieurs appareils électriques à la fois ;
gardez vos distances avec eux si possible ;
placer les appareils de manière à ce qu'ils soient situés le plus loin possible des endroits où les gens passent beaucoup de temps, par exemple une table à manger ou une zone de loisirs ;
les chambres d'enfants doivent contenir le moins de sources de rayonnement possible ;
il n'est pas nécessaire de regrouper les appareils électriques en un seul endroit ;
Le téléphone portable ne doit pas être rapproché de l'oreille à plus de 2,5 cm ;
Éloignez le socle du téléphone de la chambre ou du bureau :
ne soyez pas situé à proximité d’un téléviseur ou d’un écran d’ordinateur ;
éteignez les appareils dont vous n'avez pas besoin. Si dans temps donné vous n’utilisez pas d’ordinateur ou de téléviseur, vous n’avez pas besoin de les garder allumés ;
essayez de réduire la durée d'utilisation de l'appareil, ne restez pas tout le temps à proximité.

La technologie moderne est fermement entrée dans notre vie quotidienne. Nous ne pouvons pas imaginer la vie sans téléphone mobile ou un ordinateur, ainsi que four micro-onde, que beaucoup ont non seulement à la maison, mais aussi sur leur lieu de travail. Il est peu probable que quiconque veuille y renoncer, mais il est en notre pouvoir de les utiliser à bon escient.

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Rayonnement et types de rayonnement radioactif, composition du rayonnement radioactif (ionisant) et ses principales caractéristiques. L'effet du rayonnement sur la matière.

Qu'est-ce que le rayonnement

Tout d’abord, définissons ce qu’est le rayonnement :

Dans le processus de désintégration d'une substance ou de sa synthèse, les éléments d'un atome (protons, neutrons, électrons, photons) sont libérés, sinon on peut dire le rayonnement se produit ces éléments. Un tel rayonnement est appelé - rayonnement ionisant ou ce qui est plus courant rayonnement radioactif, ou encore plus simple radiation . Les rayonnements ionisants comprennent également les rayons X et les rayonnements gamma.

Radiation est le processus d'émission de particules élémentaires chargées par la matière, sous forme d'électrons, de protons, de neutrons, d'atomes d'hélium ou de photons et de muons. Le type de rayonnement dépend de l'élément émis.

Ionisation est le processus de formation d’ions chargés positivement ou négativement ou d’électrons libres à partir d’atomes ou de molécules chargés neutrement.

Rayonnement radioactif (ionisant) peut être divisé en plusieurs types, selon le type d'éléments qui le composent. Différents types les rayonnements sont provoqués par différentes microparticules et ont donc différents effets énergétiques sur la matière, différentes capacités à pénétrer à travers celle-ci et, par conséquent, différents effets biologiques des rayonnements.

Rayonnement alpha, bêta et neutronique sont des radiations constituées de diverses particules atomes.

Rayons gamma et X est l’émission d’énergie.

Rayonnement alpha

sont émis : deux protons et deux neutrons
capacité de pénétration : faible
irradiation à partir de la source : jusqu'à 10 cm
vitesse d'émission : 20 000 km/s
ionisation : 30 000 paires d'ions par 1 cm de course
haut

Le rayonnement alpha (α) se produit lors de la désintégration des éléments instables isotopeséléments.

Rayonnement alpha- il s'agit du rayonnement de particules alpha lourdes chargées positivement, qui sont les noyaux des atomes d'hélium (deux neutrons et deux protons). Les particules alpha sont émises lors de la désintégration de noyaux plus complexes, par exemple lors de la désintégration des atomes d'uranium, de radium et de thorium.

Les particules alpha ont une masse importante et sont émises à une vitesse relativement faible, en moyenne de 20 000 km/s, soit environ 15 fois inférieure à la vitesse de la lumière. Étant donné que les particules alpha sont très lourdes, au contact d'une substance, les particules entrent en collision avec les molécules de cette substance, commencent à interagir avec elles, perdant leur énergie, et donc la capacité de pénétration de ces particules n'est pas grande et même une simple feuille de le papier peut les retenir.

Cependant, les particules alpha transportent beaucoup d’énergie et, lorsqu’elles interagissent avec la matière, provoquent une ionisation importante. Et dans les cellules d'un organisme vivant, en plus de l'ionisation, le rayonnement alpha détruit les tissus, entraînant divers dommages aux cellules vivantes.

De tous les types de rayonnement, le rayonnement alpha a le pouvoir de pénétration le plus faible, mais les conséquences de l'irradiation des tissus vivants avec ce type de rayonnement sont les plus graves et les plus importantes par rapport aux autres types de rayonnement.

L'exposition aux rayonnements alpha peut se produire lorsque des éléments radioactifs pénètrent dans le corps, par exemple par l'air, l'eau ou la nourriture, ou par des coupures ou des blessures. Une fois dans le corps, ces éléments radioactifs sont transportés dans la circulation sanguine dans tout le corps, s'accumulent dans les tissus et les organes, exerçant sur eux un puissant effet énergétique. Étant donné que certains types d'isotopes radioactifs émettant des rayonnements alpha ont une longue durée de vie, lorsqu'ils pénètrent dans l'organisme, ils peuvent provoquer de graves modifications dans les cellules et entraîner une dégénérescence et des mutations tissulaires.

En réalité, les isotopes radioactifs ne sont pas éliminés du corps d'eux-mêmes. Une fois entrés dans le corps, ils irradient les tissus de l'intérieur pendant de nombreuses années jusqu'à ce qu'ils entraînent de graves changements. Le corps humain n'est pas capable de neutraliser, de traiter, d'assimiler ou d'utiliser la plupart des isotopes radioactifs qui pénètrent dans l'organisme.

Rayonnement neutronique

sont émis : neutrons
capacité de pénétration : haut
irradiation à partir de la source : kilomètres
vitesse d'émission : 40 000 km/s
ionisation : de 3000 à 5000 paires d'ions pour 1 cm de course
effets biologiques des rayonnements : haut

Rayonnement neutronique- il s'agit de rayonnements d'origine humaine provenant de divers réacteurs nucléaires et lors d'explosions atomiques. De plus, le rayonnement neutronique est émis par les étoiles dans lesquelles se produisent des réactions thermonucléaires actives.

N'ayant aucune charge, le rayonnement neutronique entrant en collision avec la matière interagit faiblement avec les éléments des atomes au niveau atomique et possède donc un pouvoir de pénétration élevé. Le rayonnement neutronique peut être arrêté en utilisant des matériaux avec contenu élevé de l'hydrogène, par exemple, dans un récipient rempli d'eau. De plus, le rayonnement neutronique ne pénètre pas bien dans le polyéthylène.

Le rayonnement neutronique, lorsqu'il traverse les tissus biologiques, provoque de graves dommages aux cellules, car il a une masse importante et une vitesse plus élevée que le rayonnement alpha.

Rayonnement bêta

sont émis : électrons ou positons
capacité de pénétration : moyenne
irradiation à partir de la source : jusqu'à 20 m
vitesse d'émission : 300 000 km/s
ionisation : de 40 à 150 paires d'ions pour 1 cm de course
effets biologiques des rayonnements : moyenne

Rayonnement bêta (β) se produit lorsqu'un élément se transforme en un autre, tandis que les processus se produisent dans le noyau même de l'atome de la substance avec une modification des propriétés des protons et des neutrons.

Avec le rayonnement bêta, un neutron se transforme en proton ou un proton en neutron ; lors de cette transformation, un électron ou un positron (antiparticule électronique) est émis, selon le type de transformation. La vitesse des éléments émis se rapproche de la vitesse de la lumière et est approximativement égale à 300 000 km/s. Les éléments émis lors de ce processus sont appelés particules bêta.

Ayant une vitesse de rayonnement initialement élevée et de petites tailles d'éléments émis, le rayonnement bêta a une capacité de pénétration plus élevée que le rayonnement alpha, mais a des centaines de fois moins de capacité à ioniser la matière que le rayonnement alpha.

Le rayonnement bêta pénètre facilement à travers les vêtements et partiellement à travers les tissus vivants, mais lorsqu'il traverse des structures plus denses d'une substance, par exemple à travers le métal, il commence à interagir plus intensément avec lui et perd la plupart transférer son énergie aux éléments de la matière. Une tôle de quelques millimètres peut stopper complètement le rayonnement bêta.

Si le rayonnement alpha ne présente un danger qu'en contact direct avec un isotope radioactif, alors le rayonnement bêta, selon son intensité, peut déjà causer des dommages importants à un organisme vivant situé à plusieurs dizaines de mètres de la source de rayonnement.

Si un isotope radioactif émettant un rayonnement bêta pénètre dans un organisme vivant, il s'accumule dans les tissus et les organes, exerçant sur eux un effet énergétique, entraînant des modifications dans la structure des tissus et, au fil du temps, causant des dommages importants.

Certains isotopes radioactifs à rayonnement bêta ont une longue période de désintégration, c'est-à-dire qu'une fois entrés dans l'organisme, ils l'irradient pendant des années jusqu'à entraîner une dégénérescence des tissus et, par conséquent, un cancer.

Rayonnement gamma

sont émis : énergie sous forme de photons
capacité de pénétration : haut
irradiation à partir de la source : jusqu'à des centaines de mètres
vitesse d'émission : 300 000 km/s
ionisation :
effets biologiques des rayonnements : faible

Rayonnement gamma (γ) est un rayonnement électromagnétique énergétique sous forme de photons.

Le rayonnement gamma accompagne le processus de désintégration des atomes de matière et se manifeste sous la forme d'énergie électromagnétique émise sous forme de photons, libérés lorsque l'état énergétique du noyau atomique change. Les rayons gamma sont émis par le noyau à la vitesse de la lumière.

Lorsque la désintégration radioactive d’un atome se produit, d’autres substances se forment à partir d’une seule substance. L'atome des substances nouvellement formées est dans un état énergétiquement instable (excité). En s'influençant mutuellement, les neutrons et les protons du noyau parviennent à un état dans lequel les forces d'interaction sont équilibrées et l'énergie excédentaire est émise par l'atome sous forme de rayonnement gamma.

Le rayonnement gamma a une capacité de pénétration élevée et pénètre facilement dans les vêtements, les tissus vivants et un peu plus difficilement à travers les structures denses de substances telles que le métal. Pour stopper le rayonnement gamma, il faudra une épaisseur importante d’acier ou de béton. Mais en même temps, le rayonnement gamma a un effet cent fois plus faible sur la matière que le rayonnement bêta et des dizaines de milliers de fois plus faible que le rayonnement alpha.

Le principal danger des rayonnements gamma réside dans leur capacité à parcourir des distances importantes et à affecter des organismes vivants à plusieurs centaines de mètres de la source de rayonnement gamma.

Rayonnement X

sont émis : énergie sous forme de photons
capacité de pénétration : haut
irradiation à partir de la source : jusqu'à des centaines de mètres
vitesse d'émission : 300 000 km/s
ionisation : de 3 à 5 paires d'ions pour 1 cm de course
effets biologiques des rayonnements : faible

Rayonnement X- il s'agit d'un rayonnement électromagnétique énergétique sous forme de photons qui apparaît lorsqu'un électron à l'intérieur d'un atome se déplace d'une orbite à une autre.

Le rayonnement X a un effet similaire au rayonnement gamma, mais son pouvoir de pénétration est moindre car sa longueur d'onde est plus longue.

Après avoir examiné les différents types de rayonnements radioactifs, il est clair que le concept de rayonnement inclut des types de rayonnement complètement différents qui ont des effets différents sur la matière et les tissus vivants, du bombardement direct avec des particules élémentaires (rayonnement alpha, bêta et neutronique) aux effets énergétiques. sous forme de cure aux rayons gamma et aux rayons X.

Chacune des radiations évoquées est dangereuse !

Tableau comparatif avec les caractéristiques des différents types de rayonnement

caractéristique	Type de rayonnement
caractéristique	Rayonnement alpha	Rayonnement neutronique	Rayonnement bêta	Rayonnement gamma	Rayonnement X
sont émis	deux protons et deux neutrons	neutrons	électrons ou positons	énergie sous forme de photons	énergie sous forme de photons
pouvoir de pénétration	faible	haut	moyenne	haut	haut
exposition à la source	jusqu'à 10 cm	kilomètres	jusqu'à 20 m	des centaines de mètres	des centaines de mètres
vitesse de rayonnement	20 000 km/s	40 000 km/s	300 000 km/s	300 000 km/s	300 000 km/s
ionisation, vapeur par 1 cm de course	30 000	de 3000 à 5000	de 40 à 150	de 3 à 5	de 3 à 5
effets biologiques des rayonnements	haut	haut	moyenne	faible	faible

Comme le montre le tableau, selon le type de rayonnement, un rayonnement de même intensité, par exemple 0,1 Roentgen, aura un effet destructeur différent sur les cellules d'un organisme vivant. Pour tenir compte de cette différence, un coefficient k a été introduit, reflétant le degré d'exposition aux rayonnements radioactifs des objets vivants.

Facteur k
Type de rayonnement et plage d'énergie	Multiplicateur de poids
Photons toutes les énergies (rayonnement gamma)	1
Électrons et muons toutes les énergies (rayonnement bêta)	1
Neutrons avec énergie < 10 КэВ (нейтронное излучение)	5
Neutrons de 10 à 100 KeV (rayonnement neutronique)	10
Neutrons de 100 KeV à 2 MeV (rayonnement neutronique)	20
Neutrons de 2 MeV à 20 MeV (rayonnement neutronique)	10
Neutrons> 20 MeV (rayonnement neutronique)	5
Protons avec des énergies > 2 MeV (sauf pour les protons de recul)	5
Particules alpha, fragments de fission et autres noyaux lourds (rayonnement alpha)	20

Plus le « coefficient k » est élevé, plus l'effet d'un certain type de rayonnement est dangereux sur les tissus d'un organisme vivant.