Radioaktivní nebo ionizující záření výrazně ovlivňuje živé organismy. Lidé jsou neustále vystaveni radiaci v malém množství, které nezpůsobuje vážné poškození zdraví. Silnější radioaktivní záření však vede k vážným onemocněním a ohrožení života. Proto byl vyvinut speciální systém koeficientů pro měření dávky záření.
Co je radioaktivní záření?
Ionizující záření je energie produkovaná atomy radioaktivních látek. Zdroje záření jsou:
- přirozený původ - radioaktivní rozpad, kosmické záření, termonukleární reakce;
- umělý – jaderný reaktor, jaderné palivo, atomová bomba, lékařské vybavení (např. rentgen).
Typy radioaktivity
Existují tři typy radioaktivity podle původu:
- přírodní – vlastní těžkým radioaktivním prvkům;
- umělý - záměrně vytvořený člověkem pomocí rozkladných reakcí afúze atomových jader;
- indukované - pozorováno u látek, které byly silně ozářeny a samy se staly zdrojem záření.
Typy záření
Existují tři typy ionizujícího záření: paprsky alfa, paprsky beta a paprsky gama.
Alfa záření má nízkou pronikavou sílu. Paprsky jsou proudem jader helia. Téměř každá bariéra může chránit před alfa paprsky: oblečení, kůže, list papíru. V tomto případě je téměř nemožné dostat nebezpečnou dávku záření, pokud dodržíte opatření.
Beta záření je pro tělo nebezpečnější. Skládá se z proudu elektronů. Jeho pronikavost je mnohem vyšší než u alfa paprsků. Tok elektronů se pohybuje vysokou rychlostí, takže záření je schopno procházet oděvem a pokožkou, proniká do těla a způsobuje poškození zdraví.
Záření gama je nejnebezpečnější. Jedná se o elektromagnetické záření s extrémně krátkou vlnovou délkou. Takové paprsky mají obrovskou pronikavou sílu a jsou škodlivé pro živý organismus. Pokud absorbovaná dávka takového záření překročí povolenou hranici, může to vést k vážnému onemocnění a dokonce smrti.
Jak se měří expozice?
Pro výpočet úrovně radiace se používá pojem „absorbovaná dávka“(D). Jedná se o poměr energie absorbovaného záření (E) k hmotnosti ozařovaného předmětu (m). Tato hodnota je vyjádřena dvěma způsoby:
- v šedých (Gy) - jedna šedá se rovná dávce, při kteréjeden kilogram hmoty představuje energii 1 J;
- v roentgenech (R) – používá se pro rentgenové a gama záření a rovná se přibližně 0,01 Gy.
Dávka 100 R vede k nebezpečným zdravotním účinkům. Smrtelná dávka je 500 R.
Úroveň radiace se měří speciálním dozimetrem.
Ekvivalentní dávka absorbovaného záření
Tato hodnota se používá při hodnocení destruktivního účinku záření na tělo. Říká se jí také biologická dávka. Ekvivalentní dávka je označena písmenem H a vypočítává se podle vzorce: H=D x k.
K - faktor kvality. Tato hodnota popisuje dopad určitého typu ionizujícího záření na tělo (rentgenové a gama záření).
Jednotka ekvivalentní dávky záření se nazývá sievert (Sv). Název je dán na počest radiofyzika Rolfa Sieverta, který studoval účinky záření na živé organismy. Používají se také jednotky milisievert (mSv) a mikrosievert (µSv).
Důležitým pojmem je ekvivalentní dávkový příkon H. Je chápán jako rychlost, kterou se dávka H hromadí v těle.
Jaké dávky jsou pro tělo bezpečné? Bylo stanoveno, že přípustná ekvivalentní dávka H, při které nedochází k patologickým procesům v tkáních a buňkách, je 0,5 Sv. Jedna smrtelná dávka je 6–7 sv.
Člověk během svého života dostává mikrodávky záření z přírodních i umělých zdrojů. V průměru jsou roční dávky absorbovaného záření 2mSv.
Nebezpečí ionizujícího záření
Co se stane s tělem při ozáření? Hlavním nebezpečím radioaktivního záření je, že jeho účinek zůstává téměř nepovšimnut. Ionizující paprsky nezpůsobují bolest, nejsou viditelné vizuálně a pomocí jiných smyslů. Člověk si proto nemusí ani uvědomit, že je vystaven nebezpečnému záření, dokud není příliš pozdě.
I malá expozice je pro živé organismy nebezpečná. Záření ionizuje atomy a molekuly v buňkách těla. Mění se chemická aktivita buněk a to vede k radioaktivnímu poškození orgánů a tkání. Jejich fungování je narušeno.
Nejvíce záření působí na rychle se dělící buňky. Nejprve začne trpět oběhový systém a kostní dřeň, poté trávicí systém a další orgány.
Ozáření má také škodlivý účinek na geny v chromozomech, což vede k závažným dědičným chorobám nebo reprodukční dysfunkci. Nejčastějším onemocněním je takzvaná nemoc z ozáření.
Při vysokých ekvivalentních dávkách záření se může rozvinout již v prvních minutách a hodinách po expozici. Akutní nemoc z ozáření je doprovázena příznaky, jako je nevolnost, zvracení, horečka a krvácení.
Toto onemocnění je často dědičné. Mnoho potomků obětí Hirošimy, Nagasaki a černobylské havárie stále pociťuje následky nemoci z ozáření.
Výhody ionizujícího záření
Radioaktivní zářenídělá víc než jen škodu. Za určitých podmínek z toho můžete těžit i vy, což se aktivně využívá v různých odvětvích.
Malé dávky záření se v lékařství používají k léčbě rakoviny. Buňky ve zhoubných nádorech jsou ničeny ionizujícím zářením, proto se radiační terapie využívá při léčbě rakoviny. Také v lékařství se používají speciální přípravky vytvořené na bázi radioaktivních látek. Ionizující paprsky přispívají ke sterilizaci zdravotnických prostředků.
Použití rentgenových přístrojů je neocenitelné při diagnostice nemocí a určování stupně poškození.
Ionizující záření se používá k výrobě detektorů kouře, k ochraně zavazadel na letištích a k ionizaci vzduchu.
Záření se také používá v průmyslových odvětvích, jako je metalurgie, lehký průmysl, potravinářský průmysl, stavebnictví, zemědělství.
Ochrana před zářením
Při práci se zdroji ionizujícího záření je třeba přijmout opatření k ochraně těla před poškozením.
Jednoduchým, ale účinným způsobem, jak se chránit před zářením, je vzdálit se od zdroje záření. Za prvé, záření je absorbováno vzduchem a za druhé, při vzdalování se od zdroje intenzita záření klesá úměrně druhé mocnině vzdálenosti.
Pokud není možné odstranit ze zdroje, musí být použity jiné prostředky ochrany. Oblečení ze speciálních materiálů se stane překážkoudráhy záření.
Látky, které dobře absorbují záření, jsou olovo a grafit.
Shrneme-li to, můžeme poznamenat následující
- radioaktivní záření je tří typů: záření alfa, beta a gama;
- změny intenzity záření v odstínech šedé a rentgenů;
- Ekvivalentní dávkovou jednotkou je Sievert.
Záření působí tělu velké škody, ale v předepsaných dávkách a při správném použití může sloužit ku prospěchu lidstva.
