Доза облучения при рентгене, КТ, МРТ и УЗИ: ну сколько можно? Единица измерения Зиверт. Опасные и повседневные уровни радиации 20 микрорентген в час

Единица измерения Зиверт. Опасные и повседневные уровни радиации .

Зиверт (обозначение: Зв , Sv ) — единица измерения СИ эффективной и эквивалентной доз ионизирующего излучения (используется с 1979 г.). 1 зиверт — это количество энергии, поглощенное килограммом биологической ткани, равное по воздействию поглощенной дозе 1 Гр (1 Грей).

Через другие единицы измерения СИ зиверт выражается следующим образом:
1 Зв = 1 Дж/кг = 1 м 2 / с 2 (для излучений с коэффициентом качества, равным 1,0)

Равенство зиверта и грея показывает, что эффективная доза и поглощeнная доза имеют одинаковую размерность, но не означает, что эффективная доза численно равна поглощeнной дозе. При определении эффективной дозы учитывается биологическое воздействие радиации, она равна поглощённой дозе, умноженной на коэффициент качества, зависящий от вида излучения и характеризует биологическую активность того или иного вида излучения. Имеет большое значение для радиобиологии.

Единица названа в честь шведского учeного Рольфа Зиверта.

Раньше (а иногда и сейчас) использовалась единица бэр(биологический эквивалент рентгена), англ. rem (roentgen equivalent man) — устаревшая внесистемная единица измерения эквивалентной дозы. 100 бэр равны 1 зиверту. Также верно что 100 рентген = 1 зиверт с оговоркой, что рассматривается биологическое действие рентгеновского излучения.

Кратные и дольные единицы

Десятичные кратные и дольные единицы образуют с помощью стандартных приставок СИ.

Кратные				Дольные
величина	название	обозначение		величина	название	обозначение
101 Зв	деказиверт	даЗв	daSv	10 -1 Зв	децизиверт	дЗв	dSv
102 Зв	гектозиверт	гЗв	hSv	10 -2 Зв	сантизиверт	сЗв	cSv
103 Зв	килозиверт	кЗв	kSv	10 -3 Зв	миллизиверт	мЗв	mSv
106 Зв	мегазиверт	МЗв	MSv	10 -6 Зв	микрозиверт	мкЗв	µSv
109 Зв	гигазиверт	ГЗв	GSv	10 -9 Зв	нанозиверт	нЗв	nSv
1012 Зв	теразиверт	ТЗв	TSv	10 -12 Зв	пикозиверт	пЗв	pSv
1015 Зв	петазиверт	ПЗв	PSv	10 -15 Зв	фемтозиверт	фЗв	fSv
1018 Зв	эксазиверт	ЭЗв	ESv	10 -18 Зв	аттозиверт	аЗв	aSv
1021 Зв	зеттазиверт	ЗЗв	ZSv	10 -21 Зв	зептозиверт	зЗв	zSv
1024 Зв	йоттазиверт	ИЗв	YSv	10 -24 Зв	йоктозиверт	иЗв	ySv

Допустимые и смертельные дозы для человека

Миллизиверт часто используется как мера дозы при медицинских диагностических процедурах (рентгеноскопия, рентгеновская компьютерная томография и т. п.).

Согласно постановлению главного государственного санитарного врача России за № 11 от 21 апр. 2006 г. «Об ограничении облучения населения при проведении рентгенорадиологических медицинских исследований», п. 3.2, необходимо «обеспечить соблюдение годовой эффективной дозы 1 мЗв при проведении профилактических медицинских рентгенологических исследований, в том числе при проведении диспансеризации».

Естественное фоновое ионизирующее излучение в среднем равно 2,4 мЗв/год. При этом разброс значений фонового излучения в разных точках Земли составляет 1—10 мЗв/год.

При однократном равномерном облучении всего тела и неоказании специализированной медицинской помощи смерть наступает в 50 % случаев:

при дозе порядка 3-5 Зв из-за повреждения костного мозга в течение 30—60 суток;
10 ± 5 Зв из-за повреждения желудочно-кишечного тракта и лeгких в течение 10—20 суток;
> 15 Зв из-за повреждения нервной системы в течение 1—5 суток.

Норма радиации для человека, или допустимая доза излучения – усредненная величина в мкР/ч, полученная путем клинического изучения пациентов, организм которых подвергся воздействию ионизирующего излучения. В результате проведенных научных исследований было выяснено, что, например, определенная доза радиации может отражать условные нормы или нарушения, степень ионизации, интенсивность и емкость поглощения, эквивалентность, рассчитанную по специальным коэффициентам. Уровень нормальной радиации для человека – всего лишь допустимый предел излучения в мкР/ч, на пороге которого начинаются изменения в организме.

Рядом с АЭС

Все ли виды радиации опасны

Для определения ионизирующего излучения применяется несколько специальных терминов, потому что оно может быть разного происхождения. Этим термином обозначают любые потоки, образованные фотонами, элементарными частицами или осколками атомов, которые могут ионизировать вещество. Необходимо отметить следующее:

Ионизация – процесс образования ионов (положительно или отрицательно заряженных) из молекул или атомов. Результатом этого взаимодействия становится поглощение тепла и выброс электронов.
Они ионизируют вещество, в которое попадают. Проникая в клеточные структуры, разрушают и дестабилизируют их. Опасным итогом этого действия становится сбой иммунитета, прекращение привычных химических взаимообменов, обеспечивающих жизнедеятельность клетки и именуемых естественным метаболизмом.
Вызывая выброс свободных электронов, такой распад образует свободные радикалы. Интенсивность реакции и провокация выброса большей или меньшей интенсивности и определяет то, что принято обозначать как уровень радиации.
Не все виды излучения для человека опасны. Некоторые могут становиться таковыми при определенных условиях, но обычно у них недостаточно энергии, чтобы вызвать ионизацию.
Ультрафиолетовые и инфракрасные лучи, видимый свет и радиодиапазоны не могут в нормальном (основном) состоянии вызвать ионизацию.
Исследования показали, что источником излучения радиации могут стать электромагнитное и рентгеновское, потоки частиц различного вида (например, нейтроны, протоны, альфа-частицы или ионы, как результат ядерного деления).

Когда говорят о радиации, имеется в виду именно ионизирующее излучение.

Оно запускает деструкцию белков, становится причиной разрушения клеток живого организма или их перерождения. В природе существуют естественные источники таких потоков, но и человек в немалой степени поучаствовал в возникновении потенциальных резервуаров, откуда могут появляться опасные частицы.

Сегодня очень остро встал вопрос радиационного фона. Огромное количество приборов, которые окружают человека, способны нанести ему вред. Именно поэтому сотрудники санитарных инспекций, а также работники службы радиационной безопасности часто проверяют дома, улицы, предприятия, потому что норма радиации превышает допустимые значениия.

Нормы для человека

Норма радиации - это те значения, которые применяются учеными для обозначения безопасной среды в условиях воздействия на него различных приборов. Нормы радиации устанавливаются вышестоящими органами власти, которые и стараются регулировать четкость соблюдения их на том или ином предприятий, а также в обыденной жизни.

Нередко можно услышать, как обсуждается уровень радиации. Норма иногда превышает допустимые значения. В основном завышенные показатели наблюдаются на предприятиях химической промышленности, где работники носят специальные костюмы, чтобы избежать облучения.

Допустимые нормы

Нельзя точно сказать, какова норма радиации для человека. Учеными лишь были выявлены некоторые соответствия излучения с повседневными моментами жизни. Прежде всего, нужно отметить, что все показатели измеряются в микрозивертах в час (в этом определяется уровень воздействия гамма-излучения и радиационного фона).

Считается, что норма радиации, которая является допустимой для простого обывателя, не должна быть больше 5 мЗв в год. Причем показатели рассчитываются в совокупности за пять лет. Если же уровень повышен, то радиологи будут выяснять причину, и прежде всего искать ее в воздухе, проверять работающие химические предприятия в городе.

Примеры некоторых показателей

Итак, норма радиации (допустимая) для человека:

0,005 мЗв - уровень излучения, который получает человек при просмотре телевизионных передач примерно два или три часа в день (за год).
1 мЗв - излучение, которое получит человек в любом случае, даже если он полностью оградит себя от просмотра телевизора, компьютера и т. д. (за год).
0,01 мЗв - облучение, которому подвергается человек, осуществив перелет на расстояние из Питера в Магнитогорск.
0,05 Зв - то облучение, которое допускается относительно персонала, работающего на атомных электростанциях.

Как видно, человек на протяжении всей жизни поддается облучению. В зависимости от того, какой образ жизни он ведет и где работает, оно будет больше или меньше.

Эффекты при различных дозах облучения

Отдельно нужно сказать о том, какое воздействие окажет та или иная доза облучения:

11 мкЗв в час - именно такая доза считается опасной и увеличивает во много раз вероятность появления раковых опухолей в организме человека.
10000 мЗв в час - при таком облучении человек сразу же заболевает и умирает в течение двух или трех недель.
1000 мЗв в год - при такой дозе облучения человек ощущает временное недомогание, которое проявляется симптомами лучевой болезни. Но она не приводит к летальному исходу и ухудшению состояния настолько, что человек не может вести нормальный образ жизни. Главная опасность состоит в том, что риск онкологических заболеваний становится настолько большим, что потребуются ежегодные осмотры для контроля за мутациями клеток.
0,73 Зв в час - при таком кратковременном облучении наступает изменение состава крови, которое со временем пройдет. Но, как правило, это скажется на самочувствии человека в будущем.

Норма радиации для человека и последствия ее превышения

В том случае, если радиационный фон повышен, пусть даже ненамного, это может привести к таким последствиям для человека, как:

онкологические заболевания, причем в разы увеличивается скорость метастазирования;
проблемы с развитием плода во время беременности;
бесплодие как у женщин, так и у мужчин;
потеря зрения;
снижение защитной функции организма, а затем - постепенное ее уничтожение.

Что делать в случае повышения радиационного фона

Главной причиной того, что допустимая норма радиации завышена, являются окружающие человека предметы. На сегодняшний день все бытовые приборы облучают жителей земного шара. Если радиационный фон значительно повышен, необходимо обратить внимание и проверить:

батареи в доме, особенно те, которые были произведены еще в СССР;
мебель;
плитку, которую обычно выкладывают в туалете и ванной;
некоторые продукты питания, особенно привезенную рыбу (даже сейчас через границу перевозится рыба, побывавшая в отравленных водах).

Норма радиации - настолько важный показатель, что нельзя его игнорировать. Правда, сегодняшний темп и стиль жизни многих людей, а также всеобщая распространенность техники не позволяют его понизить. А происходит это потому, что ни один человек не может обойтись без сотового телефона, компьютера, интернета, так как на этом построена вся наша жизнь! Вот и приходится слышать в новостях о том, что стало умирать больше людей от онкологических заболеваний!

Радиацией в общем смысле называют распространение энергии в виде элементарных частиц и квантовых потоков. Выделяют световое (видимое невооруженным глазом), инфракрасное, ультрафиолетовое и ионизирующее излучение.

Для безопасности жизнедеятельности человека наибольший интерес представляет ионизирующая радиация, которая способствует образованию свободных радикалов в клетках живого организма, что запускает процесс разрушения белков, гибели или перерождения клеток.

Эти процессы могут стать причиной смерти живого организма. Именно поэтому под понятием “радиация” чаще всего подразумевается ионизирующее излучение.

Все ли виды радиации опасны?

Радиационное облучение не всегда смертельно и губительно, как принято полагать. В некоторых случаях нестабильность изотопов различных элементов используется во благо, в частности, в селекции растений и животных, медицине, энергетике и народном хозяйстве.

Радиация и радиоактивность - одно и то же?

Радиация и радиоактивность - понятия схожие, но совсем не тождественные. Радиацией называют свободные потоки энергии, которые существуют в пространстве до тех пор, пока не поглотятся каким-либо предметом. Радиоактивность же - это способность предмета или вещества поглощать излучение, становясь источником радиации.

Виды излучения и проникающая способность

Различают несколько видов радиационного излучения, среди наиболее значимых выделяют следующие:

Альфа-излучение - поток положительных частиц со сравнительно большой массой, они обладают мощной ионизацией и представляют серьезную опасность при попадании в организм через ЖКТ, но при этом задерживаются даже небольшими преградами и не проникают под кожу.
Бета-излучение - мельчайшие частицы с несколько большей проникающей способностью. Защитить от такого излучения может тонкий слой алюминия или несколько сантиметров дерева.
Гамма-излучение и подобное ему рентгеновское - поток нейтрально заряженных частиц, имеющих высокую проникающую способность, представляет наибольшую опасность для человека. Защитить от облучения могут материалы с тяжелыми ядрами, и для этого понадобится слой в несколько метров.

Естественная и искусственная радиация

Излучение может быть как естественным, так и появляться вследствие деятельности человека. В природе мощными источниками радиации являются Солнце и процесс распада некоторых элементов в составе земной коры. Даже в организме человека в норме имеются вещества, которые создают персональный радиационный фон.

Искусственная радиация является следствием деятельности атомных электростанций, разработки и применения любой техники, в которой используются ядерные реакторы, а также использования радиоактивных изотопов в медицине, добычи элементов с нестабильными атомными ядрами, проведения испытаний, захоронения опасных отходов и утечки ядерного топлива.

Внешнее и внутреннее облучение

Естественный радиационный фон обуславливается наличием внешних и внутренних источников радиации. Основные пути проникновения радиации в организм человека:

через пищеварительный тракт, что обусловлено условиями жизни и характером деятельности человека;
через слизистые оболочки и кожу, что также определяется местоположением и может быть связано с особенностями местности проживания (влияют близость искусственных источников радиации, географическая широта и высота над уровнем моря) и строительными материалами, содержащими радиоактивные вещества, из которых построены объекты жилищного фонда и инфраструктуры.

Допустимые и смертельные дозы радиации

Естественный уровень радиации зависит от местности и условий жизни человека. Измеряется величина в дозах, получаемых организмом за определенный промежуток времени (как правило, за один час или год):

Экспозиционная, отражающая степень ионизации при гамма- или рентгеновском излучении, основная единица измерения - рентген.
Поглощенная веществом, предметом или организмом доза измеряется в “греях”.
Эффективная (допустимая) доза определяется индивидуально для каждого органа.
Эквивалентная доза радиационного облучения рассчитывается согласно коэффициентам и зависит от вида излучения.

Нормы радиационного фона

В среднем в норме и не несет опасности для населения величина излучения около двадцати микрорентген в час, но показатель может значительно различаться в зависимости от особенностей исследуемой территории.

Предельная граница радиации (ПДК - предельно допустимая концентрация) - показатель, составляющий примерно 0.5 мкЗв/час (или 50 мкР/ч). Однако при уменьшении сроков воздействия радиоактивного излучения до нескольких часов, человек может вынести и такие дозы облучения, как 10 мкЗв/ч (или 1 мкР в час).

Находясь в зоне радиационного загрязнения или воздействия радиации, например, при медицинских исследованиях, несколько минут максимальный допустимый уровень облучения составляет до нескольких миллизивертов в час.

Проникающая радиация накапливается в организме. Нормы определяют, что для полноценного функционирования организма и сохранения здоровья на должном уровне накопленное количество радиации за всю жизнь не должно превышать предела от 100 до 700 мЗв.

При этом, в поле верхних значений допустимые дозы будут находиться для жителей высокогорных районов и территорий с повышенной радиоактивностью.

Суммарно посчитать воздействие радиации в год поможет таблица примерных доз облучения при различных видах деятельности. Например, при флюорографии полученная доза составляет 0,06 мЗв, а рентгеновский луч дает 30% и 3% облучения от годовой дозы при рентгене (пленочном и цифровом соответственно) органов грудной клетки.

Радиационное заражение

Радиационным (радиоактивным) заражением считается ситуация, которая являет собой опасность для здоровья и даже жизни людей, проживающих на территориях выпадения радиоактивных веществ, а также в местностях, близких к эпицентру техногенных аварий. Нормальный радиационный фон нарушается при утечках во время транспортировки и хранения радиоактивных отходов, авариях на атомных электростанциях или в результате случайных или преднамеренных утерь радиоисточников.

Основными отравляющими веществами являются йод-131, стронций, цезий, кобальт и америций. Минимальный период полураспада радиоактивных веществ составляет около восьми суток, максимальный – более четырехсот лет. При техногенных авариях дозы облучения снижаются до допустимого уровня в среднем за 30-50 лет, хотя все зависит от характера выброса.

Так, например, нахождение в зоне отчуждения вокруг Чернобыльской АЭС в течение 10 часов сегодня эквивалентно перелету, а в Хиросиме и Нагасаки, которые испытали на себе воздействие ядерной бомбы, на данный момент могут жить люди.

Опасные дозы облучения

50%-ая вероятностью летального исхода наступает при 3-4 Гр проникающей радиации, а при 7 Гр и более смерть наступает в 99% случаев;
Облучение свыше 10 Гр уже может считаться смертельной для человека, лучевая болезнь в этом случае убивает за 2-3 недели.
Смертельная доза радиации для человека составляет 15 Гр (смерть наступает за 1-5 суток);

Симптомы и степени тяжести заражения

В клинической картине лучевой болезни выделяют четыре степени тяжести:

поражение первой степени возникает при облучении в пределах 2 Гр;
средняя тяжесть характерна для дозы до 4 Гр;
при тяжелой (третьей) степени облучение колеблется в пределах 4-6 Гр;
доза радиации при лучевой болезни крайней тяжести составляет более 6 Гр.

Кроме того, врачи говорят о лучевой травме, протекающей без каких-либо характерных симптомов, если пострадавший получил облучение менее 1 Гр.

Симптомы первой степени лучевой болезни проявляются в головных болях, изменении аппетита, раздражительности и нарушениях сна. У пострадавших, как правило, отмечаются раздражение слизистых, расстройства ЖКТ и повышенная потливость. Выздоровление наступает через один-два месяца, если воздействие радиации прекратилось.
Поражение средней степени тяжести характеризуется усугублением существующих симптомов, патологическими изменениями внутренних органов и ЦНС, возникновением трофических язв, а также многочисленными осложнениями, которые связаны с ослаблением иммунитета. Больные часто так и не выздоравливают полностью, а врачам лишь удается добиться ремиссии с периодическими обострениями.
Лучевая болезнь третьей степени отличается необратимыми изменениями в работе большинства органов и систем, деградацией тканей и частыми кровотечениями. Состояние представляет значительную опасность для жизни пациента, быстро прогрессирует и в большинстве случаев заканчивается летальным исходом.
Признаки радиационного поражения крайней тяжести мало изучены в медицинской практике, т.к. настолько серьезная форма лучевой болезни встречается очень редко. Современные методы диагностики и лечения позволяют выявить и остановить болезнь на тех этапах, когда оказывать помощь пострадавшему еще целесообразно. При этом стойкое улучшение состояния пациента наступает, как правило, через два-три года после прекращения воздействия радиации на организм.

Радиация постоянно воздействует на человека, не только на улице, но и в квартире или в доме. Так называемый «естественный радиационный фон», создаваемый солнцем и космическими лучами, считается безопасным для человеческого здоровья. И все же, радиации следует опасаться, ведь она не наносит вреда только в том случае, если ее уровень не превышает определенных пороговых пределов.

Безопасные дозы радиации: существуют или нет?

Как установил шведский ученый Р. Зиверт еще в 1950 году, облучение не имеет порогового уровня - конкретного значения, при котором у пострадавшего не наблюдаются явные или скрытые повреждения. Даже минимальные дозы радиации способны вызвать генетические и соматические изменения у человека, которые могут не сразу сказаться на его здоровье и остаться незамеченными в течение определенного промежутка времени. Поэтому абсолютно безопасных показателей радиационного излучения не существует, можно говорить лишь о его допустимых пределах.

Кто устанавливает нормы радиации?

В России нормированием и контролированием радиационного облучения населения занимается Госкомсанэпиднадзор. Именно эта организация устанавливает предельные значения радиации и другие требования по ее ограничению, руководствуясь действующим законодательством и следующими документами:

НРБ-99 - «Нормы радиационной безопасности»;
ОСПОР-99 - «Основные санитарные правила обращения с радиоактивными веществами и др. источниками излучений».

В постановлениях СанПиНа учтены рекомендации международных организаций, занимающихся вопросами радиационной безопасности населения: ВОЗ, ООН, НКДАР, МАГАТЭ, МОТ, АЯЭ, ОЭСР. Введенные нормативы не учитывают естественное излучение, уровень которого в зависимости от региона может колебаться от 0,05 мкЗв/ч и до 0,2 мкЗв/ч, а также на внутреннее облучение человека, возникающего за счет содержащегося в клетках организма природного калия.

Для чего нормируют радиационное излучение?

Основная цель нормирования природного и техногенного облучения - охрана здоровья всего населения и людей, которые в силу своей профессии постоянно работают с источниками радиации. Принимаемые меры обеспечивают безопасность человека, и снижают до минимума возможность получения им как явных облучений в виде ожогов, лучевой болезни и опухолей, так и скрытых последствий - мутирования хромосом и появления у потомства генетических заболеваний.

Какие нормы в радиации существуют?

Радиационное облучение возникает по причине как внешнего, так и внутреннего заражения организма радионуклидами. Поступая вместе с пищей, водой и воздухом, они вместе с кровью разносятся по всему организму, накапливаются в тканях и отдельных органах, вызывая их повреждения. В связи с этим, введено новое понятие - поглощенная доза, которая измеряет среднее количество радионуклидов, поглощенных организмом человека. Для основного населения она не должны превышать:

за один год - 1 мЗв;
за всю жизнь (70 лет) - 70 мЗв.

Если рассчитать мощность облучения в час, разделив годовую норму на количество часов в году, получится 0,57 мкЗв/ч. Но это верхний предел, для человека наиболее безопасный уровень должен быть в два раза меньше - до 0,2 мкЗВ/ч.

СанПиН: какие нормы установлены?

Свыше 70% радиации поступает в организм человека через органы дыхания и пищеварения, вызывая серьезные проблемы со здоровьем. В связи с этим, введены нормативы СанПиН, которые ограничивают содержание радионуклидов в пище, воде и воздухе. Рассмотрим их подробней:

1. Помещения.

Жилое здание считается безопасным, если в воздухе его помещений фиксируется такие показатели:

мощность гамма-излучения - 0,25-0,4 мкЗв/час с учетом естественного радиационного фона, характерного для данной местности;
суммарная доза торона и радона - не выше 200 Бк/куб.м. в год.

При превышении установленных значений проводятся меры по снижению радиационного облучения. Если они не дают результата, жильцы переселяются, а загрязненное помещение перепрофилируется, в крайнем случае - идет под снос.

Нормативы СанПиН ограничивают содержание урана, тория и калия-40 в стройматериалах, используемых для возведения жилья. Суммарная доза радиационного излучения стеновых и отделочных материалов, изготовленных с применением природных горных пород, не должна превышать 370 Бк/кг.

Если выбирается участок под жилищную застройку, уровень гамма-излучения рядом с поверхностью грунта должен быть не более 0,3 мкЗв/ч, а потоков радона - не выше 80 мБк/(кв. м*с).

2. Питьевая вода.

В питьевой воде нормируется содержание альфа- и бета-частиц как техногенного, так и естественного происхождения. Если суммарное излучение ниже 2,2 Бк/кг, то вода считается безопасной и ее дальнейшее гигиеническое исследование не проводится. В ином случае замеряется активность конкретных радионуклидов - их перечень установлен санитарным законодательством. Отдельно рассматривается содержание радона в воде - не более 60 Бк/ч.