Влияние на организм бета-излучения

Что представляет собой бета-излучение и способы защиты от него

Влияние на организм бета-излучения

Продолжаем наше знакомство с миром радиоактивности. Это явление было открыто боле века назад французским учёным Анри Беккерелем.

Изучению свойств таинственных лучей посвятили свою жизнь Мария Складовская и Пьер Кюри. Они первыми ощутили на себе их пагубное воздействие.

Что нам известно сейчас о радиоактивности? Оказалось, что, радиоактивное излучение имеет неоднородный состав. Это два вида частиц (альфа и бета) и гамма кванты.

В этой статье мы выясним, что такое бета-излучение, где встречается такой вид радиоактивности, как он влияет на человека и какие существуют способы защиты от него.

Что такое бета-излучение

Своим рождением бета-излучение обязаны распаду ядер атомов радиоактивных элементов. Вырываясь из плена внутриядерных сил, бета-частицы наследуют от родительского атома разную энергию и соответственно, разную скорость. Быстрота полёта этих частиц колеблется от 100 тыс.

км/с и до световой скорости. Поэтому в воздухе они способны «пробегать» разные расстояния вплоть до 1800 см. В биологических тканях их жизненных сил хватает лишь на 2,5 см свободного пробега. Это вполне объяснимо.

Поскольку проникающая способность бета-излучения зависит от плотности среды.

Из-за ничтожно малой массы, бета-частицы легко отклоняются от прямолинейного пути, описывая в веществе самые причудливые траектории.

Естественные источники бета-излучения

Естественное бета-излучение представляет собой поток мельчайших заряженных частиц, несущих либо отрицательный, либо положительный электрический заряд.

Каковы же источники бета-излучения? Природа не предусмотрела никаких источников радиации, способных излучать лишь бета-излучение. Как правило, оно является лишь одним из компонентов семейства естественных радиоактивных излучений. Оно приходит к нам из космических глубин, просачивается из земных недр в местах залегания руд, содержащих радиоактивные частицы.

Но некоторые химические элементы при радиоактивном распаде особенно активно излучают бета-частицы (прометий, криптон, стронций и другие).

Искусственные источники бета-излучения

Наряду с естественным радиоактивным фоном, окружающий нас мир вынужден существовать среди множества искусственно созданных источников радиации. Наведённая радиоактивность — это чаще всего тяжкое наследие радиационных аварий, когда β-распад приводит к рождению новой порции радиоактивных атомов, но с другим атомным номером в таблице Менделеева.

Техногенная авария на АЭС Фукусима 1 в сентябре 2013 года привела к утечке радиоактивной воды. В результате чего содержание изотопов цезия и стронция, излучающих бета-частицы, выросло в тысячи раз.

Создание источников этого излучения часто инициируется человеком целенаправленно, для вполне конкретных практических нужд.

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. 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.

Влияние бета-излучения на человека

Как же эти представители микромира влияют на человеческий организм? Если бета-излучение попадает на кожу человека, то происходит ожёг тканей. Степень повреждения при этом зависит от длительности облучения, его интенсивности и структуры ткани. Особенно страдают открытые участки тела и слизистые оболочки глаз.

После аварии на Чернобыльской АЭС в радиусе более 100 метров у людей, ступавших на землю босыми ногами, наблюдались тяжёлые ожоги стоп. Но особо тяжкие последствия имеют место при попадании вещества, испускающих эти крохотные, но далеко не безобидные частички внутрь организма.

При этом происходит ионизация молекул, гибель клеток, выделение токсинов, ведущих к отравлению организма и в итоге — к летальному исходу. Опасность бета-излучения весьма велика! Каждая бета-частица со средним значением энергии, может образовать на своём пути в воздухе около 30 000 пар ионов.

То есть весь её путь среди живых тканей усеян остатками молекул, являющихся источниками разрушительных процессов в организме.

В сфере обитания человека радиоактивность до определённой нормы является таким же естественным компонентом, как скажем, кислород. Безопасной нормой бета-облучения считается 0.20 мкЗв/час. Если же радиационный фон превысил эту норму в 2 раза, то находиться в этой зоне без последствий вы можете лишь полчаса.

Защита от бета-излучения

Когда речь идёт о людях чья профессиональная деятельность, так или иначе, связана с бета-излучателями, для защиты и минимизации последствий их воздействия предусмотрены следующие правила.

  1. При планировании кратковременных работ используются радиопротекторы — вещества, вводимые в организм до начала работ в опасной зоне, и способные ослабить действие излучения. Они вводятся в организм в виде инъекций или пищевых добавок.

  2. Однако, основная защита от бета-излучения состоит в снижении его интенсивности, путём удаления от источника излучения на как можно большее расстояние.
  3. Максимальное уменьшение времени нахождения рядом с бета-излучателем.
  4. Использование защитных экранов из стекла, плексигласа, листового алюминия и других металлов.
  5. Использование противогазов для защиты органов дыхания.
  6. Проведение постоянного дозиметрического контроля за радиационной обстановкой.

Что делать, если облучение произошло:

  • быстро покинуть опасную зону;
  • снять одежду и обувь;
  • тщательно вымыться под проточной водой с мылом.

Что должны знать обычные люди, далёкие от сферы атомной энергетики, чтобы не стать невольным объектом воздействия дополнительной дозы бета-излучения?

Если исключить необходимые медицинские процедуры с участием бета-источников, то следует знать, что при работе ядерных реакторов образуется йод-131, являющийся источником значительного бета-излучения.

Вместе с зелёной растительной массой они попадают в корма для животных и скапливаются в молочных продуктах. Далее, этот изотоп находит для себя «пристанище» в щитовидной железе, вызывая внутреннее облучение.

Регулярное введение в рацион продуктов, богатых стабильным йодом (морепродуктов) является действенной защитой от этой опасности.

Ещё один пример. Для облегчения поиска ключей в темноте используются тритиевые брелоки. Исходящее из трития бета-излучение, вызывает свечение люминофора. Производители уверяют в безопасности этого гаджета.

Однако нарушение целостности корпуса может привести к попаданию вредного излучения в организм человека. Прежде чем приобрести подобную «игрушку» — поинтересуйтесь компонентами, задействованными в её работе.

В качестве мер защиты от бета-излучения совершенно нелишним будет наличие в каждой семье дозиметра, позволяющего оценить радиационную ситуацию в своём доме и проверить радиоактивность приобретаемых продуктов.

Зная, что, представляет собой бета-излучение, и чётко осознавая опасность, сопутствующую его воздействию, следует очень серьёзно отнестись к выполнению всех предлагаемых рекомендаций.

Поскольку стремительный поток электронов и позитронов, несмотря на ничтожно малую массу этих частиц, является носителем очень значительной энергии и способен нанести серьёзнейшие повреждения организму за счёт своей активной ионизирующей способности.

Источник: http://otravleniya.net/izluchenie/beta-izluchenie-ehto.html

Что такое бета-излучение и чем оно грозит?

Влияние на организм бета-излучения

Многие наслышаны о вредном гамма-излучении, которое сегодня используется в медицине. Но большинство не знает, что такое бета-излучение и какое место оно занимает в различных сферах жизни человека.

Излучение такого рода представляет собой электроны. По своей проникающей способности бета-частица отличается от относительно безопасных аналогов из альфа-гаммы. Бета-лучи способны проникать в живой организм на глубину до нескольких сантиметров. Но в обычной жизни защититься от их излучения помогает просто плотная одежда или стеклянная перегородка.

Основные сведения о бета-облучении

Первооткрывателем таких лучей стал ученый из Франции – Анри Беккерель. Кроме него значительный вклад в изучение особенностей такого формата радиации вложили Мария Складовская и Пьер Кюри. Вместе они стали одними из первых, кто официально пострадал от бета-облучения.

Изучая, что такое бета-излучение, ученые выяснили, что эти частицы рождаются при распаде атомных ядер. Причем происходит это только в случае, когда происходит распад атомов элементов с радиоактивными свойствами.

Из-за особенностей механизма образования, скорость полета таких частиц может варьироваться. Принято считать, что минимальным порогом тут выступает отметка в 100 тысяч км/с. Максимальный разгон может достигать уровня скорости света.

Колеблется и допустимое расстояние, которое лучи способны оперативно преодолевать. Но выше показателя в 1800 см уровень никогда не поднимался. Эта доказанная истина распространяется только на «пробег» в свободной среде, то есть, обычном воздухе.

Расстояние, которое могут преодолеть бета-частицы в биологических тканях, более ограничено. Лучи не способны проникнуть в организм человека на глубину более 2,5 см. Объясняется такое различие плотностью основной среды проникновения.

В ходе многочисленных исследований было выяснено, что из-за своей небольшой массы, частицы постоянно сбиваются с прямого курса. Из-за этого их траектория может быть совершенно неожиданной.

Если лучи попали на незащищенный кожный покров, то здесь будет прослеживаться негативное влияние на верхний слой кожи.

Ярким тому примером выступают данные касательно ликвидации последствий на Чернобыльской атомной электростанции.

В свое время люди, которые участвовали в операции по первичной ликвидации последствий, сильно пострадали от бета-радиации. На их коже были зафиксированы значительные ожоги.

Еще страшнее, если облученное бета-частицами вещество каким-то образом попадет внутрь человеческого организма. Так оно начнет «заражать» все ближайшие к нему органы.

Виды источников облучения

Как и с альфа-излучением бета-лучи могут иметь два варианта происхождения:

  • естественное,
  • искусственное.

В первом случае излучение выглядит как поток ничтожно маленьких заряженных частиц. Причем нести они могут не только отрицательный электрический заряд, но и положительный.

В природе бета-лучи в чистом виде не встречаются. Они могут находиться только в составе комплексного радиоактивного излучения. Тогда там будет присутствовать хотя бы альфа и бета-частицы.

Встретить подобное можно разве что в космическом пространстве. Также источником может выступить богатство земных недр. Речь идет о различных залежах полезных для человечества руд.

Их содержание будет предусматривать наличие радиоактивных частиц.

Также к относительно естественным источникам можно добавить химические продукты распада, которые выступают активными излучателями бета-частиц по умолчанию. Чаще всего это:

  • прометий,
  • криптон,
  • стронций.

Вместе с возможной радиацией смешанного типа, исходящей от природы, современного человека подстерегают опасности искусственного облучения. «Благодарить» за это нужно предприятия, использующие радиационные технологии. Атомные электростанции – основные объекты, где β-излучение используется человеком для благих целей.

Но не всегда специалисты способны контролировать радиоактивные процессы. Из-за этого мир регулярно страдает от радиационных аварий разной степени тяжести. В ходе происшествия распад бета-частиц провоцирует рождение очередной порции опасных для всего живого атомов. Так рождаются компоненты с другими атомными номерами из таблицы Менделеева.

Из недавних примеров особо выделяется техногенная катастрофа, произошедшая на территории Японии. АЭС Фукусима стала источником появления радиоактивной воды. За счет попадания в свободную среду опасных частиц, содержание изотопов стронция и цезия стало в несколько тысяч раз выше нормы.

Практическое применение бета-излучения

Основным спектром использования такого типа радиоактивного излучения выступает медицина. Речь идет о специфичном направлении терапевтической области действия, а также диагностике радиоизотопного формата.

Практическое применение предусматривает следующие аспекты:

  • Терапевтические цели. Предусматривается наложение на пораженные участки особенных аппликаторов, которые излучают нужные для лечения лучи.
  • Лечение злокачественных опухолей. Для этого используются терапия внутритканевой и внутриполостной категории. Полезный эффект достигается за счет разрушительного воздействия излучения на измененные клетки.
  • Диагностика радиоизотопного вида. Метод предполагает использование бета-частиц для создания радиоактивной метки, чтобы обнаружить возможные опухолевые ткани.

Помимо медицинского сегмента эксплуатации облучения из этой гаммы также применяет в химической промышленности и при контроле разных процессов автоматического типа. Можно встретить бета-облучение даже при ремонте транспортных средств. Взяли на вооружение эти лучи и археологи. Они с их помощью могут более точно определить возраст горных пород.

Влияние излучения на человека

Главной опасностью при наружном воздействии бета-частиц на организм человека выступают ожоги. Степень их тяжести определяется несколькими факторами:

  • длительность облучения,
  • интенсивность,
  • структура тканей.

Больше всего страдают неприкрытее участки кожного покрова, а также слизистая оболочка органов зрения.

Среднестатистическая бета-частица способна образовать во время преодоления расстояния в свободном пространстве до 30 тысяч пар ионов. Это означает, что весь проделанный лучом путь является потенциально опасным для всего живого. Он остается заполнен молекулярными остатками, которые выступают центральным источником многочисленных процессов разрушительного назначения.

Эксперты уточняют, что для человека, который случайным образом получил облучение до 0.20 мкЗв/час за один раз на нерегулярной основе, это неопасно. Так как в окружающей среде лучи из бета-гаммы встречаются в совокупности с другими видами радиации, организм к малым их дозам приспособился. Но если радиационный фон по какой-то причине будет превышен, человека ожидают тяжелые последствия.

Защитные меры против излучения

В обычной жизни граждане редко нуждаются в профессиональной защите от бета-излучения. Другое дело – узкие специалисты, которые работают на особых предприятиях, где облучение – привычное дело.

Чтобы снизить возможные последствия для здоровья, а также провести результативную профилактику, медики разработали перечень защитных мер. Он помогает свести к минимуму негативное влияние облучения. Список включает в себя:

  • Использование радиопротекторов. Специально обученный медработник вводит в организм работника особые вещества еще до начала работ в предполагаемой опасной зоне. Они направлены на то, чтобы максимально ослабить действие излучения. Формой выпуска считаются инъекции и пищевые добавки.
  • Удаление от источника. Считается основной защитной мерой. Интенсивность облучения можно снизить, покинув опасную зону на рекомендованное расстояние.
  • Временные меры. Минимизации времени, требующегося на исправление дефектов в пораженной зоне.
  • Спецсредства. Предусматривают привлечение экранов на основе стекла, листового алюминия или плексигласа.
  • Противогазы. Необходимы для блокировки попадания частиц ингаляционным путем.
  • Регулярный контроль. Направлен на то, чтобы постоянно следить за показателями дозировки облучения и общей радиационной обстановкой.

Если облучение уже произошло, все вышеперечисленные методы уже не помогут. Гораздо продуктивнее просто покинуть опасную зону. После этого следует снять зараженную одежду и обувь. Для снижения рисков нужно сразу же вымыться под проточной водой вместе с мылом. Все это позволит сохранить здоровье.

  • fj28aujdx
  • Распечатать

Источник: http://medtox.net/radioaktivnoe-izluchenie/beta-izluchenie-i-soputstvuyushhie-opasnosti

Способы защиты от воздействия бета-излучения

Влияние на организм бета-излучения

Одним из типов радиоизлучения является β-излучение. При распаде неустойчивых атомных ядер происходит излучение элементарных частиц, имеющих заряд – электронов и позитронов и незаряженных частиц – нейтрино и антинейтрино.

Вместе с позитроном, имеющим положительный заряд, излучается нейтрино – β+-распад. С отрицательно заряженным электроном излучается антинейтино – β—-распад.

Кроме β+ и β—распада есть еще электронный захват, который также относится к β-распадам.

Краткое описание β-излучения

Так как при β- распаде образуются заряженные частицы, то поток их отклоняется электромагнитным полем.

Скорость распространения частиц составляет 1-3х105 км/с и зависит от их энергии.

Энергия излучаемых β-частиц варьирует, так как при распаде энергия распределяется между вновь образованным дочерним ядром, β-частицами и нейтрино. Она колеблется от ноля до максимального значения, которое может составлять 0,015-0,05 МэВ, что соответствует мягкому излучению или 3-13,5 МэВ – жесткое излучение.

Влияние гамма-излучения на человека

Из-за того, что β-частицы легкие, то при движении они, сталкиваясь с атомами или молекулами, отклоняются от прямолинейного движения и рассеиваются, поэтому их проникающая способность колеблется :

Вид веществаПроникающая способность (мм)
Воздух8000-14000
Вода800-1000
Алюминий, пластмасса200
Железо7-8
Свинец5
Биологические ткани100-200

Степень ионизации β-частиц зависит от того, с какой скоростью они движутся– чем меньше скорость, тем большее количество ионов образует вдоль траектории полета β-частица.

При торможении β-частиц в плотных средах происходит испускание γ-квантов. При транзите через различные среды β-частицы оказывают следующее воздействие:

  • образуют ионы в результате отрыва электрона от атома вещества.

    «Оторвавшийся» электрон, в свою очередь, ионизирует атомы и молекулы;

  • проходя через атомы вещества, β-частицы передают им часть своей энергии, «возбуждая» электроны без их вылета;
  • после потери части энергии при ионизации и возбуждении оставшаяся часть рассеивается, вызывая тепловые эффекты, сопровождающиеся усиленным колебанием атомов и молекул.

  В чём причина негативного воздействия радиации на живые существаРаспад разных видов излучения

В средах, молекулы которых содержат больше количество атомов, происходят процессы диссоциации, сопровождающиеся разрушением химических связей. Такие сложные химические и физические процессы под действием β-частиц происходят и в биологических тканях.

Прикладное использование β-излучения

В медицине этот вид излучения применяется в β-терапии:

  • аппликационная терапия используется при лечении ангиом, хронических патологий органов зрения, очагового ороговения многослойного эпителия, нейродермитах, экземах, грибковых заболеваниях кожи.

    На очаг поражения накладывается пластиковая пластина с индуцированными в структуру аппликата радиоактивными изотопами веществ с длительным периодом полураспада и высокой энергией;

  • при лечении злокачественных заболеваний используют:
  • внутритканевое облучение – в ткани вводят коллоидные радиоактивные растворы, гранулы, кетгутовые нити или стержни, выполненные из радиоактивного золота, серебра или иттрия – высокоэнергетических веществ с коротким периодом полураспада. Такая терапия используется при лечении радиорезистентных опухолей;
  • внутриполостная радиотерапия сопровождается введением в грудную или брюшную полость коллоидного радиоактивного серебра. Такой метод терапии применяют при лечении рака легких, желудка, яичников, мочевого пузыря, при патологиях, вызванных метастазированием.

Радиоизотопы, излучающие β-частицы, применяются для диагностики заболеваний. Существуют различные методы радиоизотопной диагностики:

  • лабораторная радиометрия – изучает содержание радиоизотопов в крови, моче, кале.

    Исследования назначают для изучения функции почек, желудка или состояния крови – объема плазмы, количества эритроцитов, наличия токсинов;

  • клиническая радиометрия – после введения меченых изотопов с помощью приборов определяется уровень их накопления в тканях.

    Применяют при диагностике состояния щитовидной железы, определения степени злокачественности новообразований кожных покровов, структур мозга, органов зрения;

  • клиническая радиография – исследование функциональной активности некоторых органов – сердца, почек;
  • сканирование – часто используемый диагностический метод для визуализации патологически измененных органов.

β-излучение используют в геологии, археологии, в промышленности для контроля некоторых автоматических процессов.

  Как измерить уровень радиации в квартире?

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.

  Есть ли вред от МРТ для организма

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%).

Методы защиты от β-облучения

Невысокая проникающая способность β-частиц обуславливает применение защитных средств:

  • экранирование источника β-частиц пластинами плексигласа, алюминия, стекла;
  • защита кожных покровов с помощью специального комбинезона из прорезиненной ткани;
  • изолирование дыхательной системы с помощью противогаза;
  • глаза защищают с помощью специальных очков.

Чтобы избежать облучения, необходимо:

  • удалиться от источника излучения на максимальное расстояние;
  • максимально сократить время пребывания в области заражения;
  • использовать превентивные меры защиты – препараты, обладающие радиопротекторными свойствами.

β-излучение способно спровоцировать серьезные нарушения состояния здоровья, поэтому следует мониторировать окружающую среду с помощью дозиметров-радиометров, чтобы предупредить воздействие ионизирующего излучения.

Источник: https://otravlen.net/beta-izluchenie-sposoby-zashhity/

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.