Что относится к неионизирующим излучениям
Ионизирующие и неионизирующие излучения в нашей жизни и контроль за ними.
Живя в современном мире, мы постоянно сталкиваемся с влиянием на наше здоровье различных факторов, в том числе ионизиурющих и неионизирующих излучений, уровней шума и параметров микроклимата. Мало кто знает, что же это такое и какие гигиенические требования к ним предъявляются. Давайте попробуем разобраться.
Ионизирующее излучение — это вид энергии, высвобождаемой атомами в форме электромагнитных волн (гамма- или рентгеновское излучение) или частиц (нейтроны, бета или альфа), то есть то, что мы привыкли называть радиацией. Источники ионизирующего излучения делятся на природные (естественным образом возникающие радиоактивных вещества в почве, воде и воздухе, воздействие естественного излучения из космических лучей, особенно на большой высоте). В среднем 80% ежегодной дозы, которую человек получает от фонового излучения, это естественно возникающие наземные и космические источники излучения. В настоящее время, действующим санитарным законодательством установлены допустимые уровни ионизирующих излучений, а также требования к проведению контроля за ними. В повседневной жизни мы сталкиваемся с ним в том числе и при проведении различных медицинских манипуляциях и диагностических процедурах, что также не остается без контроля.
К неионизирующим излучениям относятся электромагнитные излучения (ЭМИ) различной частоты, с которыми мы сталкиваемся повседневно даже, не замечая этого. Это в том числе и излучения от сотовых телефонов, микроволновых печей, телевизоров и другой бытовой техники, даже стиральные машины генерируют электромагнитные излучения. Безусловно, различные ЭМИ могут влиять на здоровье человека и при высоких значениях отказывать негативное влияние на наше здоровье. Но следует понимать, что современная система сертификации различной битовой техники, а также особенности распространения ЭМИ различной частоты, практически исключает такое влияние в бытовых условиях. В то же время нельзя забывать, что высоковольтные электрические линии генерируют ЭМИ с достаточно высокой степенью воздействия на живые организмы, что необходимо учитывать при проектировании и строительстве жилых домов вблизи высоковольтных линий электропередач.
В целом, в условиях современного города, мы повседневно сталкиваемся с влиянием ионизирующих и неионизирующих излучений, при этом при действующей системе нормирования и контроля за этими излучениями влияние таких излучений на организм человека остается на уровне, который оказывает минимальное влияние на организм человека. Так, на территории Серовского городского округа, в 2020 году были выполнены исследования 11 проб пищевых продуктов спектрометрическим методом, 3 пробы воды из скважин центральных городских систем водоснабжения, 2 пробы атмосферных осадков, 25 проб минерального сырья, 20 проб почвы на радиологические показатели. Превышения радиационных показателей не выявлены. Также в 2020 году в городе Серове проводились радиационные исследования на содержание радона-222 и его дочерних продуктов распада в жилых и общественных зданиях, всего было проведено 42 измерения и только в 1 случае были выявлены превышения гигиенических нормативов в частном жилом доме.
К тому же ионизирующие и неионизирующие излучения не ощущаются органами чувств человека. И здесь хотелось бы сказать о том, что мы с Вами ощущаем, а именно: параметры микроклимата и шум.
К параметрам микроклимата относятся температура, влажность и скорость движения воздуха. Согласно действующего законодательства допустимая температура в жилых комнатах в холодный период года составляет 18-24 °С и и 20-28 °С в теплый период года, а относительная влажность воздуха должна составлять 60-30% в холодный период года и 65-30% в теплый, при этом следует указать, что относительная влажность воздуха не нормируется кухонь, санитарно-бытовых помещений, лестничных клеток. Так в 2020г. на территории г. Серова силами лаборатории Серовского филиала ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии» было проведено 75 измерений параметров микроклимата в жилых и общественных зданиях, при этом неудовлетворительных результатов измерений не зафиксировано.
Действующим санитарным законодательством устанавливаются эквивалентные уровни звука (если совсем упрощать, то это усредненное значение уровня шума) и максимальные уровни звука. Так для жилых помещений установлены следующие нормативы уровней звука: в дневное время 40дБА эквивалентный уровень звука и 55 дБА максимальный уровень звука, а в ночное время 30 и 45 дБА соответственно. При этом уровень в 30 дБА можно сравнить с шепотом, тиканьем настенных часов, уровень в 40-45 дБА соответствует спокойному человеческому разговору, уровень 60 дБА соответствует громкости телевизора на средней мощности.
Неионизирующие поля и излучения
Вы будете перенаправлены на Автор24
Понятие «неионизирующие излучения»
Из курса физики хорошо известно, что распространение энергии происходит в виде мелких частиц и волн, процесс испускания и распространения которой называется излучением.
Различают 2 основных вида излучения по воздействию на предметы и живые ткани:
Неионизирующее излучение в отличие от первого, не разрывает связи между молекулами вещества, на которое воздействует. Но, надо сказать, что здесь есть свои исключения, например, УФ-лучи могут ионизировать вещество. К электромагнитным относятся высокочастотные рентгеновские и гамма лучи, только они более жесткие и ионизируют вещество.
Остальные электромагнитные излучения являются неионизирующими и вмешаться в структуру материи не могут, потому что их энергии для этого не хватает. Видимое световое и уф-излучения тоже неионизирующие, а световое излучение называют часто оптическим. Образуется оно при нагревании тел и своим спектром близко к инфракрасным лучам.
Инфракрасное излучение широко применяется в медицинской практике. Его используют для улучшения метаболизма, стимуляции кровообращения, дезинфекции продуктов питания. Однако, излишний нагрев приводит к иссушению слизистой оболочки глаза, а максимальная мощность излучения способна разрушить молекулу ДНК.
Способностью к ионизации может обладать ультрафиолетовое излучение, приближенное к рентгеновскому. Уф-лучи способны вызвать различные мутации, ожоги кожи, роговицы глаз. Медицина с помощью УФ-лучей синтезирует в коже витамин D3. C их помощью обеззараживают воду, воздух, стерилизуют оборудование.
Неионизирующие электромагнитные излучения бывают природного и искусственного происхождения. Природным источником является Солнце, посылающее все виды излучения. В полном объеме до поверхности планеты они не доходят. Благодаря атмосфере Земли, слою озона, влажности, углекислому газу их вредное воздействие смягчается. Молния, космические объекты могут стать естественными источниками для радиоволн. Любое тело, нагретое до нужной температуры, способно испускать тепловые инфракрасные лучи, несмотря на то, что основное излучение исходит от искусственных объектов. В данном случае к основным источникам можно отнести обогреватели, горелки, имеющиеся в каждом доме лампы накаливания.
Готовые работы на аналогичную тему
Поскольку радиоволны передаются по любым электрическим проводникам, то все электроприборы становятся искусственными источниками.
Сила воздействия электромагнитного излучения зависит от длины волны, частоты и поляризации. Волны большой длины на объект переносят меньше энергии, поэтому являются менее вредными.
Воздействие электромагнитных полей на человека
Электромагнитные поля, так или иначе, оказывают свое воздействие на человека.
Это воздействие связано с:
Усугубляет опасность воздействия излучения тот факт, что органы чувств человека его не могут обнаружить. На человека электростатическое поле (ЭСП) воздействует в виде прохождения через него слабого, в несколько микроампер, тока, без наблюдения электротравм. Но, у людей может быть рефлекторная реакция на электрический ток, в этом случае возможна механическая травма, например, можно удариться об элементы конструкции, расположенной рядом. Достаточно чувствительны к электростатическим полям центральная нервная система, анализаторы, сердечнососудистая система. Раздражительность, головная боль, нарушения сна – это те проявления, которые наблюдаются у людей, работающих в зоне воздействия ЭСП.
Магнитные поля (МП) могут действовать непрерывно и прерывисто, степень воздействия которых зависит от того, насколько сильно напряжено поле в пространстве вблизи магнитного устройства. От того, где расположен человек по отношению к МП и режим его труда, зависит получаемая доза. Зрительные ощущения отмечаются при действии переменного магнитного поля, но, с прекращением воздействия эти ощущения исчезают. Серьезные нарушения происходят в условиях хронического воздействия МП, превышающих предельно допустимые уровни. В этом случае наблюдаются нарушение функций ЦНС, сердечнососудистой и дыхательной системы, пищеварительного тракта, происходят изменения в крови. Нарушается ритм и замедляется частота сердечных сокращений при постоянном воздействии ЭМП промышленной частоты.
Тело человека, состоящее из атомов и молекул, под воздействием ЭМП радиочастотного диапазона, поляризуется, происходит следующее:
Следствием поглощения энергии электромагнитного поля является тепловой эффект. При нарастающей напряженности и времени воздействия указанные эффекты проявляются сильнее.
Неионизирующие электромагнитные поля
Заряженные частицы характеризуются электромагнитным взаимодействием. Энергия между этими частицами передается фотонами электромагнитного поля.
В воздухе длина электромагнитной волны λ(м) связана с её частотой ƒ(Гц) соотношением λƒ = с,,где с – скорость света, м/с.
Неионизирующие электромагнитные поля, имеющие естественное происхождение, являются постоянно действующим фактором. Их источники – атмосферное электричество, солнечное и галактическое радиоизлучение, электрическое и магнитное поля планеты.
Есть и техногенные источники электрических и магнитных полей и излучений. Радиотехнические объекты, теле- и радиолокационные станции, примыкающие к предприятиям термические цехи и участки – это основные источники электромагнитных полей радиочастот.
С такими источниками как высоковольтные линии электропередач, использующимися на промышленных предприятиях источниками магнитных полей чаще всего связаны электромагнитные поля промышленной частоты.
В зонах, близко расположенных к электрифицированным железным дорогам, возникающие магнитные поля представляют значительную опасность. Даже в зданиях, расположенных недалеко от этих зон, обнаруживаются магнитные поля высокой интенсивности.
Что относится к неионизирующим излучениям
Действие на здоровье
Биологическое действие электромагнитных полей
Параметры ЭМП, влияющие на биологическую реакцию
Последствия действия ЭМП для здоровья человека
Роль модуляции ЭМП в развитии биоэффекта
Комбинированное действие ЭМП и других факторов
Заболевания, вызываемые воздействием неионизирующих излучений
Основные источники ЭМП
Защита человека от биологического действия ЭМП
Организационные мероприятия по защите от ЭМП
Инженерно-технические мероприятия по защите населения от ЭМП
В современном мире нас окружает огромное количество источников электромагнитных полей и излучений. Спектр электромагнитных колебаний по частоте достигает 1021 Гц. В зависимости от энергии фотонов (квантов) его подразделяют на область неионизирующих и ионизирующих излучений. В гигиенической практике к неионизирующим излучениям относят также электрические и магнитные поля. Излучение будет неионизирующим в том случае, если оно не способно разрывать химические связи молекул, то есть не способно образовывать положительно и отрицательно заряженные ионы. Т.к. излучение и его источник очень тесно связаны, то говоря о электромагнитных полях, мы будем подразумевать, где это уместно, действие неионизирующего излучение.
Для начала определимся, что такое электромагнитное поле.
На практике при характеристике электромагнитной обстановки используют термины «электрическое поле», «магнитное поле», «электромагнитное поле». Коротко поясним, что это означает и какая связь существует между ними.
Электрическое поле
создается зарядами. Например, во всем известных школьных опытах по электризации эбонита, присутствует как раз электрическое поле.
создается при движении электрических зарядов по проводнику.
Для характеристики величины электрического поля
используется понятие напряженность электрического поля
, обозначение Е, единица измерения В/м (Вольт-на-метр). Величина магнитного поля
характеризуется напряженностью магнитного поля
Н, единица А/м (Ампер-на-метр). При измерении сверхнизких и крайне низких частот часто также используется понятие магнитная индукция
В, единица Тл(Тесла), одна миллионная часть Тл соответствует 1,25 А/м.
Международная классификация электромагнитных волн по частотам
Что относится к неионизирующим излучениям
Выделяют 2 разновидности излучения — ионизирующее и неионизирующее. При первом реализуется возможность физического нарушения целостности нейтрально заряженного атома за счет смещения электронов с их орбиталей с образованием ионной пары, представленной выбитым электроном и остальной частью атома.
Ионные пары химически активны и способны оказывать вредное повреждающее действие на клетку (примером могут служить свободные радикалы, образующиеся из воды). Второе, не приводящее к ионизации излучение, напротив, не вызывает перемещения электронов с орбитали на орбиталь и не нарушает физической целостности атома, на который было оказано воздействие.
Ионизирующее излучение:
— Острая лучевая болезнь
— Злокачественные опухоли вторичного генеза
— Чернобыль
— Диагностические лучевые методы исследования
— Излучение низкой интенсивности
— Аварии на атомных реакторах
— Лучевая терапия
— Радионуклиды
— Радон
— Коротковолновое электромагнитное излучение:
Гамма-лучи
Рентгеновские лучи
— Корпускулярные виды излучения:
Альфа-частицы
Бета-частицы
Нейтроны
Протоны
Неионизирующее излучение:
I. Электромагнитное поле:
— Микроволновое
— Радиочастотное
— Низкочастотное
II. Оптическое излучение:
— Ультрафиолетовое
— В видимом спектре
— Инфракрасное
III. Лазерное IV. ЯМР
V. Ультразвуковое
VI. Ультрафиолетовое
VII. Мониторы с электронно-лучевыми трубками
а) Источники ионизирующего излучения. Ионизирующее излучение — это естественный процесс, происходящий в окружающей человека среде. После открытия рентгеновских лучей и радиоактивности оно стало и составной частью производственной среды.
б) Радиационный фон:
1. Годовая доза фоновой радиации колеблется от 1 до 10 мГр (от 100 до 1000 мрад).
2. Максимальная допустимая доза облучения всего тела за год для общей популяции составляет 5 мГр (500 мрад). Для работающих с радиацией за год допускается доза, в 10 раз более высокая — около 50 мГр (5000 мрад).
3. Уровень воздействия на организм человека телевизоров, люминесцирующих циферблатов часов и реакторов на несколько порядков меньше, чем фоновое облучение.
в) Основные понятия. Уровни радиации измеряются и определяются следующим образом (единицы СИ приведены в качестве основных):
Соотношения между старыми и новыми единицами измерения радиоактивности отражены в таблице ниже.
г) Виды излучения. Различные виды ионизирующего излучения отличаются друг от друга по проникающей способности, а также по тому, насколько активно они вызывают образование ионов при прохождении через среду. Ионизирующая радиация происходит естественным путем в результате распада радиоактивных элементов или продуцируется искусственно с помощью специальных приборов, например рентгеновских аппаратов.
Радиоактивным следует считать такой элемент, который обладает свойством спонтанно переходить в состояние, характеризующееся меньшим запасом энергии, испуская при этом из своего ядра частицы или гамма-лучи. К разряду частиц относятся альфа- и бета-частицы. Рентгеновские лучи возникают, когда электроны, обладающие высокой энергией, бомбардируют ядра соответствующей мишени, например тагстена. Такие разогнанные электроны, контактируя с окружающим ядро электрическим полем, отклоняются от своей траектории и испускают мощное электромагнитное излучение — рентгеновские лучи.
Альфа-частицы обычно заряжены энергией, равной примерно 4—8 млн электрон-вольт (МэВ). В воздухе они способны распространиться лишь на несколько сантиметров, а в ткани проникают на глубину до 60 микрон. Большой запас энергии наряду с очень малой протяженностью траектории обусловливает то, что ионизирующий эффект на пути следования частицы в ткани оказывается чрезвычайно мощным. Кожный эпидермис выступает надежным барьером, предотвращающим внешнее (чрескожное) воздействие альфа-частиц на организм.
Однако если элемент, испускающий альфа-частицы, попадает внутрь организма ингаляционно, через рот или открытую рану, то возникает опасность развития тяжелых нарушений, в том числе развития злокачественных новообразований. Имплантаты с радием (радий-226 и радий-222) являются примером излучателей альфа-частиц, которые используются в клинических условиях.
Бета-частицы намного слабее взаимодействуют со средой и поэтому способны проникать в живые ткани на глубину нескольких сантиметров и распространяться в воздухе на много метров. Внешнее облучение бета-частицами в определенной мере опасно, но гораздо больший вред причиняет воздействие излучения изнутри. Примерами источников бета-частиц являются такие изотопы, как углерод-14, золото-198, йод-131, радий-226, кобальт-60, селен-75 и хром-51.
Гамма-лучи представляют собой электромагнитное волновое излучение (как и рентгеновское), испускаемое ядром. В воздушной среде они проходят очень большие расстояния, распространяются на много метров и глубоко проникают в ткани, как и бета-частицы, биологически опасны и при внешнем, и при внутреннем облучении.
Медицинский персонал, занимающийся оказанием экстренной помощи, имеет наибольшую вероятность контакта с радиоактивностью в виде бета- и гамма-излучения. Альфа-излучатели — это главным образом трансурановые изотопы, и с ними, как правило, имеют дело только в лабораториях ядерной химии и на предприятиях, вырабатывающих изотопы. Примерами гамма-излучателей служат кобальт-60, цезий-137, иридий-192 и радий-226.
Однако следует иметь в виду, что при измерении радиоактивности и больного можно проконтролировать лишь уровень альфа-, бета- и гамма-излучения.
Протоны с энергетическим потенциалом в несколько МэВ образуются в мощных ускорителях и весьма активно ионизируют биологическую среду. Глубина распространения протонов в живых тканях немного больше, чем альфа-частиц с эквивалентной энергией.
Рентгеновские лучи характеризуются большей длиной волны, меньшими частотами и, следовательно, меньшей энергией, чем гамма-лучи. Биологические эффекты рентгеновского и гамма-излучения изучены лучше, чем других виды радиации. Воздействие рентгеновского изучения на организм возможно при работе с электроннолучевыми трубками и электронными микроскопами.
д) Применение. В клинической практике ионизирующее излучение применяется (а) в диагностических целях при рентгенологических исследованиях, флюороскопии, ангиографии, в стоматологической практике и компьютерной аксиальной томографии (КТ-сканировании); (б) в лучевой терапии; (в) дерматологии; (г) при радиологическом обследовании и лечебных вмешательствах; (д) в радиофармакологии. Опасность лучевого поражения существует там, где хранятся или утилизируются радиоактивные материалы.
Радиационная безопасность в отделениях радиологической диагностики и терапии обычно поддерживается на достаточно высоком уровне отвечающими за это сотрудниками. Неизбежно облучению подвергается персонал, проводящий рентгенологические исследования портативными рентгеновскими аппаратами (в операционных, приемных отделениях и блоках интенсивной терапии). При этом контроль на предмет радиационного воздействия зачастую недостаточен.
е) Предельно допустимые дозы. Рекомендации, касающиеся ионизирующего излучения для работающих на соответствующих производствах и населения в целом, кратко отражены в таблице ниже.
ж) Радиологические диагностические методы исследования. Данные по лучевой нагрузке представлены в таблицах ниже. Максимальный риск для здоровья при выполнении отдельных рентгенологических исследовании в зависимости от вида воздействия отражен в таблице ниже.
з) Беременность. Любое медицинское вмешательство нужно проводить таким образом, чтобы обследуемый получил минимальную дозу облучения. Всегда, когда речь идет о женщине детородного возраста, необходимо иметь в виду ее вероятную беременность. В течение 10 сут после менструации мала возможность зачатия и невелик риск. Он довольно мал и на протяжении остальной части цикла: в этот период также нет ограничений на диагностические исследования. Второй месяц беременности сопряжен с опасностью неправильной закладки отдельных органов.
Это доказано в экспериментах на животных, подвергаемых облучению. Воздействие радиации на передний мозг в сроки от 8 до 15 нед после оплодотворения чревато замедлением умственного развития в последующем, причем нет никаких подтверждений подобному эффекту в сроки до 8 нед. Риск возникновения злокачественных новообразований возрастает до уровня, сопоставимого с тем, что характерен для взрослых при лучевой нагрузке до нескольких десятков миллигрэй, или даже превышающего его. Яйцеклетка восприимчива к действию радиации в течение по крайней мере 7 нед до овуляции.
и) Практические рекомендации:
1. Относитесь к любой женщине детородного возраста, как к беременной, если нет оснований утверждать обратное. В последнем случае критериями исключения беременности можно считать следующие: начало менструации не позднее чем за 10 сут до исследования, прием пероральных контрацептивов, применение внутриматочных противозачаточных средств или перенесенная в прошлом хирургическая стерилизация.
2. Если не исключен факт, что женщина находится в I триместре беременности, то постарайтесь исключить облучение области таза.
3. Во время диагностических рентгенографических исследований по возможности всегда защищайте экраном область таза и живота женщины.
4. Если имеются серьезные медицинские показания для проведения обследования беременной женщины с использованием радиации, то они должны перевесить по значимости возможные отдаленные последствия как для самой больной, так и для плода. 5. Облучение области таза женщины относительно высокой дозой (от 5 до 15 рад) в I триместре беременности увеличивает риск врожденных аномалий у плода с 1 до 3 %. Такой риск может считаться основанием для искусственного прерывания беременности.
С другой стороны, если родители психологически имеют в себе силы смириться с небольшим увеличением риска возникновения врожденных недостатков у будущего ребенка, то можно рекомендовать сохранить беременность.
Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021