Радиация и радиофобия

04.09.2019

Радиация и радиофобия

Радиофобия -это не знание каких то принципиальных вещей.

Мы находимся в студии программы «О чем молчат», меня по прежнему зовут Марат Касам, а моего гостя Борис Морсеркевич.

Борис Марциркевич: Всем добрый день!

Ведущий: У меня в голове такая взаимоисключающая в голове фраза - ядерная медицина.

Медицина нам должна помочь, должна нас лечить, а радиация вредна в любых количествах в принципе. Но в прошлой программе ты сказал, что главная проблема радиофобии, это отсутствие знаний. Так что такое радиация, стоит ли ее боятся и каким образом она может приносить пользу ядерной медицине?

Борис Марциркевич: Радиофобия - это не знание каких то принципиальных вещей. Классиками сказано :«Тот кто мешает, тот нам поможет». Вот по этому принципу ядерные физики и работают.

Что бы разобраться, что такое радиация, надо вспомнить как выглядит атом. Школьный курс физики. Ядро атома из протонов и нейтронов, вокруг них облако электронов.

Протон Pr положительный. Нейтрон называется так, потому что он нейтрален, у него нет заряда. Заряды электрона заряжены отрицательно.

В ядре из-за протонов есть положительный заряд. Количество электронов вокруг атома всегда совпадает с количеством протонов внутри ядра. В результате атом нейтрален.

Каким образом протоны в ядре атома удерживаются вместе, хотя они положительно заряженные все?

Выяснили, что существует еще один тип взаимодействия, т.е есть гравитационная, электромагнитная и вот это взаимодействие сильнее чем Кулоновское, но действует на очень маленьком расстоянии. Оно коротко действующее, как только расстояние между протонома становиться слишком большим, в дело вступает электростатика и они отталкиваются.

Соответственно чем тяжелее химический элемент, чем больше у него количество протонов и нейтронов в ядре, тем оно менее устойчиво.

Начиная с 82 элемента, с висмута, все химические элементы имеют так называемую естественную радиоактивность.

Наиболее далеко расположенные друг от друга протоны, увлекая вместе с собой нейтроны, просто вылетают сами по себе. Это одна причина почему появляется радиоактивность.

После того как какая то часть протонов с нейтронами ядро покинуло, те кто остались, они либо в стабильном состояние, либо не очень. Деление может продолжаться.

Вторая причина. Нейтрон, у него нет заряда. Жизнь у него не удалась. Время от времени внутри у него происходит сумасшествие и он внутри себя пытается найти электрон, вытолкнуть его из себя и превращается в протон.

Меняется количество частиц в ядре. Он выскакивает из ядра, а там облако электронов, там все места заняты. Он выходит вон и появляется еще один источник радиации.

Могу прочитать как определяют радиоактивность братья физики: «Радиоактивность – это способность атомов спонтанно менять число частиц в своем ядре, либо из-за взаимного электрического отталкивания протонов, либо за счет вышеописанного «умопомешательства» нейтронов».

Ведущий: А вот альфа, бета? У нас были ризеншнауцеры, три поколения. Их звали Альфа, Бета и третья Гамма.

Борис Марциркевич: Во всем виноват Резерфорд. Первое исследование радиоактивности — это Антон Биккель. Семейная пара Кюри. Но классифицировать, то что они выяснили, что есть излучение солей урана, исследовал Резерфорд.

Он обнаружил, что излучения сразу три. Он заметил основное, то что он назвал альфа излучением ведет себя как положительно заряженная частица. В электрическом поле подаем плюс - минус, смотрим как себя ведет.

То что он назвал бета излучением, ведет себя как отрицательно заряженная частица. Все тоже самое.

Третье излучение -гамма. В электромагнитном поле, ведет себя наплевательски ко всем плюсам и минусам. Не имеет электрического заряда и является самым глубоко проникающим. Его не могут остановить не протоны, не нейтроны.

Альфа - это два протона, два нейтрона, две пары. Называется альфа-частица. Поскольку есть протоны, они с положительно заряженные. Альфа частицы-это положительный ион гелия.

Бета -это электрон, тот самый когда с нейтроном произошли события и он решил превратится в протон.

Электрон вытолкнул и он не может остаться в составе атома.

Гамма - это фотоны. В физике он отвечает за перенос энергии.

Ведущий: Как эта троица может оказаться опасной для человека? В обычных условиях мы можем оказаться под воздействием радиоактивности или нет?

Борис Марциркевич:Можем. Одна из проблем, когда нас пугают СМИ, это путаница в единицах измерения.

Единицы измерения самой радиоактивности -это бекель. Один распад в одну секунду. Не важно альфа-бета-гамма.

Внесистемная единица-это Кюри.1Кюри это 37 миллиардов Бекелей.

Грубо говоря 1000 тонн урана, которые находится на глубине 2-3 км и не приносит вреда, хотя там много Бекелей, но они далеко от нас.

Бекели или Кюрри, они нам рассказывают о потенциальной опасности источника радиации. Если неаккуратно обращаться, то вред получим. Т.е что бы получить вред от радиации нужен не только радиоактивный источник, нужно что бы организм человека присутствовал где то рядом.

Радиоактивность есть всегда, мы с ней живем. Солнце -это источник большой термоядерной энергии, соответственно с лучами солнца мы получаем свою долю радиоактивности.

Кроме того все химические элементы, которые мы называем пищей, они тоже радиоактивны.

Молоко, в его составе есть калий, в калии есть радиоактивный изотоп с номером 40, 44 бикеля мы с него имеем и живем. Калий мы получаем с творогом, с хлебом.

Когда нам говорят, что любая радиация вредна, это неправда. Радиация есть в траве, земле, с радиацией живут животные, растения, люди и ничего страшного с нами при этом не происходит.

Жилища наши строятся из железобетона и галька там присутствует. Есть гранит и он имеет свой фон. И находясь в наших жилищах мы испытываем радиацию тоже и с нами ничего плохого не происходит.

Если мы начинаем превышать естественный фон, тогда мы начинаем говорить о радиации. Так называемая предельная допустимая концентрация для многих и многих радиоактивных изотопов измерены. Измерен вред который они могут принести здоровью человека. Поэтому есть сборники, справочники предельной допустимой концентрации для человека. Т.е попадая в организм человека радиоактивный источник становится источником вреда. Но попасть в организм он может попасть по разному.

Можно вдохнуть радиоактивную пыль и она откладывается в легких и потом появляется в крови или в костном мозге. Мы можем съест что то непонятное и получить радиоактивность в кишечнике и желудке.

Значит что бы получить вред от радиоактивного вещества, мы должны с ним взаимодействовать. Что происходит при взаимодействие?

Эти альфа, бета, гамма они начинают взаимодействовать с химическими элементами, которые входят в состав наших клеток. Эти химические элементы могут стать источником вторичного излучения. Возникают целые цепочки, которые ни какой пользы для нас не приносят.

Степень вреда от ионизирующего излучения зависит от дозы которую организм получил. Соответственно чем больше мы ее получили, тем больше вреда. То что мы поглотили измеряется в греях.

И если вы читаете какие то панические сообщения, то прежде всего обращайте внимание в каких единицах пишет тот или иной журналист.

Казалось бы есть поглощенная энергия в результате и говорит ли это о том, какой вред нанесен. Гамма-берет-альфа излучения по разному взаимодействуют с нашими тканями.

Медики насчитывают в организме человека 37 органов и тканей. Что бы определить какой вред приносит радиоактивность тому или иному органу, есть такая комиссия по радиоактивной защите. Она ввела безразмерный взвешивающий коэффициент, т.е если вся радиация которая попала в организм человека принимается за единицу, то для отдельных органов вводится поправочный коэффициент.:

-0,12 костный мозг, толстый кишечник и молочная железа;

-0.04 печень, пищевод, щитовидная железа;

-0,01кожа, мозг, поверхность костей, слюнные железы;

-0,32 оставшиеся органы и ткани.

Так вот если грей умножить на полученную долю радиации поправочного коэффициента, только тогда мы получаем единицу измерения количества вреда, которую радиоактивность приносит конкретному органу.

У нас сначала начнет наибольший вред, то что имеет наибольший поправочный коэффициент Реальный вред который получают наши органы измеряется в зивертах. Они накапливаются. Предельно допустимые величины так же есть у комиссии по радиоактивной защите.

Ведущий: Получается, что мы можем получить вредное воздействие на организм, только в том случае, если этот организм непосредственно контактирует с вредными веществами? Т.е что бы не получать дозу превышающую допустимую, надо контролировать все подряд:воздух, воду, пищу, почву?

Борис Марциркевич: Да это так. Все объекты промышленности представляющую хотя бы потенциальную радиоактивную опасность, на всех АЭС весят счетчики.

На сайте Росэнерго атома 24 часа в сутки идет описание того, что показывают датчики, которые размещены по периметру всей электростанции. Там где перерабатываются радиоактивные отходы тоже весят такие счетчики.

Все продукты питания должны проходить и радиационный контроль. До той поры пока это радиоактивное вещество находится в желудке, проходит через желудочно-кишечный тракт, оно продолжает излучать и все органы через которые пища проходит, свою дозу получают.

Есть еще добавочная вещь. Альфа-гамма-бета излучение имеет разную биологическую активность. С химическими элементами в составе живых клеток они взаимодействуют по разному.

За единицу принимают гамма излучения, с клетками живого организма взаимодействуют слабенько.

Альфа излучения в 20 раз опаснее гамма излучения, если оно попало внутрь. Гамма излучение просто фотон и его восстановить тяжело.

Что мы называем лучевой болезнью?

Среднемировая нагрузка радиационная на человека составляет 2,4 милизиверта в год. Если мы находимся в среде которая меньше этой величины, то все в порядке, если больше надо уже начинать задумываться. Это не предельно допустимая концентрация, это просто средняя величина.

Если брать конкретно вред который причинила Чернобыльская трагедия, то он дал дополнительно 0,002 милезиверта в год. Т.е если размазать весь вред от Чернобыля по планете, то этого никто не заметит.

Вред который причиняют все действующие на планете атомные реакторы приносят дополнительного излучения 0,0002 милизиверта в год. Если все там действует в штатном режиме, то никакого вреда, который можно заметить, организм не получает.

Что бы получить летальный исход в результате радиоактивного заражения, эффективная доза 3 до 5 зивертов полученная костным мозгом. Через 30-60 суток мы имеем труп. Эффективная доза от 5 до 15 зивертов, которую получает желудочно-кишечный тракт и легкие,10-12 суток это труп. Все это без медицинской помощи.

Эффективная доза свыше 15 зивертов, которую получает наша нервная система это труп в течение двух суток.

Ведущий: Чем отличается радиация в космосе? Как космонавты могут от нее защититься учитывая опасность солнечных вспышек?

Борис Марциркевич: Космические станции находящиеся на орбите, они находятся в верхних слоях атмосферы. Т.е защита еще имеется, поэтому им достаточно скафандров и корпусов космической станции самой по себе.

Если выходить на большее расстояние, допустим перелет на Луну, Марс. То заканчивается наша земная подушка и там соответственно надо иметь другую степень защиты.

Ведущий: Получается что радиационная медицина использует просто намного меньшие дозы, которые никак не воздействуют вредно на наш организм?

Борис Марциркевич:Именно так. Те дозы которые я назвал, в медицине используются микрозиверты, милизиверты. Вреда нет, а очевидную пользу медики извлекают.

Они уточняют диагнозы, борются с раковой опухолью.

Ведущий: Ядерная медицина -это смежная специальность, ведь это не только работа медиков, но и физиков.

Борис Марциркевич: Понятно, что это медики которые должны хорошо разбираться в ядерной физике, они должны понимать при помощи какого излучения они добиваются нужных им результатов.

Либо это физики которые хорошо разбираются в медицине. Потому что они должны понимать с какими органами внутри человека они имеют дело.

Больше того, поскольку все источники которые используются в ядерной медицине -это приборы. Соответственно это конструкторы, которые хорошо разбираются в ядерной физике и медицине. Для того что бы обсчитать результаты сделанных анализов, нужно иметь хороший математический аппарат.

Т.е ядерная медицина-это целый клубок в котором требуется специалисты по смежным вещам. Это одно из направлений, которое сейчас пионерное, требует новых специалистов.

В МИФИ недавно появился курс медицины. Первые два года основы общей подготовки. Человек получает основы знаний атомной, ядерной, квантовой физики. После этого он начинает подготовку как специалист по медицине.

Если медики вспомнят о том, что им необходимо знать атомную физику, то должны появится курсы и там.

Ведущий: В СССР на ВДНХ был открытый ядерный реактор под водой и на реакцию можно было посмотреть своими глазами, было ли это опасно и почему убрали?

Борис Марциркевич: Вероятнее всего речь идет об уран графитовом реакторе. Скорее всего исследовательский небольшой мощности и то что удается видеть под слоем воды-это освещение Вавилова- Черенкова. Про это рассказывать очень сложно и долго.

Нет ничего опасного в этом не было, потому что все ядерные реакции проходят внутри активной зоны реактора, а внешний эффект, красивое и голубое освещение.

Ведущий: Почему такая дорогая ПЭТ диагностика?

Борис Марциркевич: 70% диагностики, которую производят в ядерной медицине, производится на основании метастабильного изотопа технеция 99. Метастабильность подразумевает, что он является источником радиоактивности, но после того как определенную дозу радиации ему удается выплюнуть переходит в стабильное состояние и перестает быть радиоактивным. Активность его проявляется в течении 6 часов.

За это время он не успевает причинить вред человеку, через шесть часов он безопасен. В течение 6 часов он выводится из человека со всеми потоками жидкости, которые из организма человека извлекаются.

Если необходимо провести медицинскую процедуру, то на тот момент когда медик получает в руки этот технеций, больной должен лежать на месте.

Его используют чаще всего для диагностирования онкологических заболеваний. Т.е этот технеций должен добраться до исследуемого органа.

Т.е за шесть часов медики должны изготовить молекулы вектора, молекулы внутрь которой встроен этот технеций.

Вводится эта молекула либо перорально, мы глотаем и тогда технеций добирается до желудка и кишечного тракта. Его могут вводить в кровь, что бы он добрался до кровотоков.

Времени очень мало, через 6 часов, та доза что получил врач, ее можно просто вылить в ближайший унитаз.

Технеция 99 в природе не существует, он является продуктом распада радиоактивного молибдена 99. Там происходит бета распад. Время распада радиоактивного изотопа молибдена 99 -66 часов. Он тоже не существует в природе и его можно получить в атомном реакторе.

Т.е за трое суток необходимо успеть доставить до нужной клиники молибден, который станет технецием, за оставшиеся 6 часов технеций необходимо снабдить молекулами-векторами, успеть ввести в организм человека .

Технеций должен успеть добраться до нужного органа, врач производить диагностические процедуры. Отсюда формируется цена.

Технеций безвреден, он не шляется по организму. Молекулы-векторы дотаскивают его допустим до желудка, он прилипает к стенке желудка, 6 часов излучает и исчезает. Он удобен тем, что его излучение происходит на определенной длине волны. Аппаратура заранее настроена на это излечение.

Молитбен доставляется в определенных объемах и из него получается определенный объем этого технеция. И либо ты его используешь весь, либо ты используешь часть и тогда деньги с кого то приходиться снимать.

Ведущий: Чаще всего когда речь идет о радиации и мы это видим в научно-популярных программах, речь идет о рентгенах. Что это за единица ?

Борис Марциркевич: Рентген как таковой как единица измерения вообще к активным веществам отношение не имеет.

Ученый Рентген в свое время занимался исследованиями катодных лучей. Что такое фотоны?

Это частицы света, но при этом они имеют волновую природу.

Ученые достаточно условно разбили всю шкалу диапазон частот или длину волн. Есть ультракороткие, есть ультрокрасные, инфракрасные излучения. Частота меньше, чем воспринимает глаз.

Есть видимая часть спектра, а дальше наступает то, что мы не видим по причине того частота слишком высокая-это называется рентгеновское излучение. Ну а дальше ультрафиолетовое излучение. А дальше чем короче длина волны фотона, тем короче излучение.

Ученые в конце 19 века стали задумываться какие свойства излучения, которые имеют частоту излучения больше чем видимая часть спектра.

Из трубки выкачен воздух, с одной стороны у нас находиться катод. На катод подают большой ток, отрицательно заряженная. Это вызывает нагрев и вызывает излучение электронов. На противоположенной стороне стоит анод, на который подают большой положительное напряжение. Соответственно отрицательно заряженный электрон с ускорением несется к тому концу трубки.

Анод снабжен мишенью. Врезаясь в мишень электрон испытывает тормозное излучение. В мишени вырываются электроны с самой высокой частотой, которые мы с вами не видим.

В рентгенах, что бы напугать измеряют экспозиционную дозу. Это мера ионизации сухого воздуха в результате воздействия на него фотонов. Фотоны пролитая сквозь сухой воздух, отрывают от атомов электронов их собственные и оставшиеся атомы становятся ионами.

Ион-это атом у которого либо не хватает электрона, либо излишек.

Количество протонов и электронов должно совпадать, тогда атом в целом нейтрален. Если лишние электроны в этом облаке появляются, то атом имеет отрицательный заряд и его называют отрицательным ионом. Если электрон покинул это облако, атомы на месте, то в целом у атома появился положительный заряд.

Экспозиционная доза-это мера ионизации воздуха в результате воздействия на него фотонов. Они сбивают электроны с орбит и появляются отрицательно заряженные электроны.

Так вот 1 рентген – это такая доза фотонного излучения, при которой в 1 куб. см воздуха, находящегося при нормальном атмосферном давлении и при температуре в 0 градусов Цельсия, образуются ионы, несущие заряд, равный 1 франклину. Рентген и франклин -это вне системное измерение.

Если ты видишь где то в СМИ, что радиоактивное излучение составляет столько то рентген, то спроси у автора что такое рентген.

Международная система единиц рентген не рекомендует использовать. Отдано это на откуп национальным палатам. В России принято, что его можно использовать бессрочно. Связанно это с тем, что наши измерительные приборы чаще всего им размечены. Нам бы эту шкалу в зивертах.

Ведущий: Рутений 106?

Борис Марциркевич: В медицине его используют в качестве аппликативных повязок, что бы бороться с онкологией глазного яблока.

У него огромное количество изотопов и огромная химическая активность. Он является большой проблемой при переработке радиоактивных отходов и облученного ядерного топлива.

Поэтому переработка так дорого стоит. Его радиохимические изотопы вступают в соединения, болтаются в растворах кислот, его как то надо извлекать, потому что он радиоактивен.

Есть предельно допустимая концентрация рутения в воздухе, если она выше, то приносит вред.

Ведущий: Ядерные реакторы в Риге все еще существуют?

Борис Марциркевич:Имеется ввиду Саласпилс. Его восстановили. Теперь что бы решить эту проблему, Латвия должна выйти на Евроатом. Вероятнее всего у Латвии денег нет. Евроатом будет вынужден искать субсидии в бюджете Евросоюза.

Ведущий: Помогает ли доброкачественным опухолям?

Борис Марциркевич: Я не медик, не вытяну я такое.

Ведущий: Аргус тоже под медицину делали?

Борис Марциркевич: Он создавался под нужды геологов. Они из глубины извлекают так называемые керны. Их надо общитывать.

Аргус был придуман, для того что бы известно количество нейтронов, которую в единицу времени в его активной зоне образуется. Т.е если сделать погружную колонну и на какое то время опускать этот керн. Были сделано эталонное измерение для всей таблицы Менделеева. В результате керн притащили и опустили на какое то время в этот аргус, измерили спектр и в течении 10 минут получили ответ, что там содержится. Такая была идея.

Из материалов передачи " Говорим то, о чем другие молчат"

Теги: радиация
234567 Начало активности (дата): 04.09.2019 22:22:00
234567 Кем создан (ID): 989
234567 Ключевые слова: радиация, радиоактивные отходы, рентген, протоны, атом, ионы, ядро, измерение
12354567899

Радиация и радиофобия

Радиация и радиофобия

Похожие статьи