大気中の放射能を測定する方法。放射能測定の基本的な方法報告義務

1. 電離放射線
2. 検出・測定方法
3. 測定単位
4. 放射能の単位
5. 電離放射線の単位
6. 線量測定値
7. 放射線偵察および線量測定監視装置
8. 家庭用線量計
9. 放射線恐怖症

電離放射線

電離放射線 - これはあらゆる放射線であり、環境との相互作用によりさまざまな兆候の電荷が形成されます。
核爆発、原子力発電所の事故、その他の核変換の際には、人間には目に見えず知覚できない放射線が発生し、作用します。その性質上、核放射線はガンマ線などの電磁波である場合もあれば、中性子、陽子、ベータ粒子、アルファ粒子などの高速で移動する素粒子の流れである場合もあります。核放射線はさまざまな物質と相互作用し、その原子や分子をイオン化します。環境の電離は、透過放射線の線量率または放射線の放射能とその長期曝露が大きくなるほど強くなります。

人間や動物に対する電離放射線の影響は、体内の生きた細胞を破壊することであり、これはさまざまな程度の病気、場合によっては死につながる可能性があります。人間 (動物) に対する電離放射線の影響を評価するには、電離能力と透過能力という 2 つの主な特性を考慮する必要があります。アルファ、ベータ、ガンマ、中性子線に対するこれら 2 つの能力を見てみましょう。アルファ線は、2 つの正電荷を持つヘリウム原子核の流れです。空気中のアルファ線のイオン化能力は、1 cm の移動あたり平均 30,000 対のイオンが形成されるという特徴があります。それは多いです。これがこの放射線の主な危険性です。逆に貫通力はあまり高くありません。アルファ粒子は空気中でわずか 10 cm しか移動せず、普通の紙で阻止されます。

ベータ線は、光速に近い速度の電子または陽電子の流れです。イオン化能力は低く、空気中を1cm移動する間に40～150対のイオンが移動します。透過力はアルファ線よりもはるかに高く、空気中では20cmに達します。

ガンマ線は、光の速度で伝わる電磁放射線です。空気中のイオン化能力は、経路 1 cm あたりわずか数対のイオンです。しかし、その透過力は非常に高く、ベータ線の50～100倍であり、その量は空中数百メートルに達します。
中性子線は、秒速2万～4万kmで飛行する中性粒子の流れです。イオン化能力は、経路 1 cm あたり数千対のイオンです。貫通力は非常に高く、上空数キロメートルまで到達します。
イオン化力と透過力を考慮すると、結論を導き出すことができます。アルファ線は電離力が高く、透過力が弱い。普通の服は人を完全に守ります。最も危険なのは、空気、水、食物とともにアルファ粒子が体内に侵入することです。ベータ線はアルファ線よりもイオン化力が低くなりますが、透過力は高くなります。衣服はもはや完全に保護することはできません。あらゆる種類のカバーを使用する必要があります。より信頼性が高くなります。ガンマ線と中性子線は非常に高い透過能力を持っており、それらからの防護はシェルター、放射線シェルター、信頼できる地下室、地下室によってのみ提供できます。

検出および測定方法

放射性放射線と外部環境との相互作用の結果、中性の原子および分子のイオン化と励起が発生します。これらのプロセスにより、照射された媒体の物理化学的特性が変化します。これらの現象を基礎として、電離放射線の記録と測定には、電離法、化学法、シンチレーション法が使用されます。

イオン化法。その本質は、媒体（ガス体積）中の電離放射線の影響下で分子のイオン化が起こり、その結果としてこの媒体の導電率が増加するという事実にあります。 2 つの電極がその中に配置され、一定の電圧が印加されると、電極間でイオンの指向性運動が発生します。いわゆるイオン化電流が流れますが、これは簡単に測定できます。このような装置は放射線検出器と呼ばれます。さまざまなタイプの電離箱およびガス放電カウンターは、線量測定装置の検出器として使用されます。
イオン化法は、DP-5A (B,V)、DP-22V、ID-1 などの線量測定装置の動作の基礎です。

化学的方法。その本質は、電離放射線への曝露の結果として特定の物質の分子が崩壊し、新しい化合物を形成するという事実にあります。新しく形成された化学物質の量は、さまざまな方法で測定できます。これを行うための最も便利な方法は、新しく形成された化合物が反応する試薬の色の濃度の変化に基づくものです。ガンマ線および中性子線用の DP-70 MP 化学線量計の動作原理は、この方法に基づいています。

シンチレーション法。この方法は、一部の物質 (硫化亜鉛、ヨウ化ナトリウム、タングステン酸カルシウム) が電離放射線にさらされると発光するという事実に基づいています。輝きの出現は、放射線の影響による原子の励起の結果です。原子は基底状態に戻るときに、さまざまな明るさの可視光の光子を放出します (シンチレーション)。可視光の光子は、各フラッシュを検出できる特殊なデバイス、いわゆる光電子増倍管によって捕捉されます。個人線量計 ID-11 の動作は、電離放射線を検出するシンチレーション法に基づいています。

測定単位

科学者が放射能と電離放射線を発見すると、それらの測定単位が登場し始めました。例: X 線、キュリー。しかし、それらはどのシステムにも接続されていないため、非システムユニットと呼ばれます。現在、世界中で統一測定システムである SI (International System) が使用されています。我が国では、1982 年 1 月 1 日から強制適用の対象となり、1990 年 1 月 1 日までにこの移行を完了する必要がありました。しかし、経済的困難やその他の困難により、そのプロセスは遅れています。ただし、線量測定装置を含むすべての新しい装置は、原則として新しい単位で校正されます。

放射能の単位

活動の単位は、1 秒あたり 1 つの核変換です。還元目的では、1 秒あたり 1 回の崩壊 (decay/s) という、より単純な用語が使用されます。SI システムでは、この単位はベクレル (Bq) と呼ばれます。チェルノブイリを含む放射線モニタリングの実践では、最近までシステム外の活動単位であるキュリー (Ci) が広く使用されていました。 1 キュリーは 1 秒あたり 3.7 * 1010 の核変換です。放射性物質の濃度は通常、その放射能の濃度によって特徴付けられます。それは、単位質量当たりの放射能の単位、Ci/t、mCi/g、kBq/kg など (比放射能) で表されます。単位体積あたり: Ci/m3、mCi/l、Bq/cm3。等々。 (体積濃度) または単位面積当たり: Ci/km3、mCi/s m2。、PBq/平方メートル。等々。

電離放射線の単位

電離放射線を特徴付ける量を測定するために、「レントゲン」単位が歴史的に最初に登場しました。これは、X 線またはガンマ線への被曝線量の尺度です。その後、放射線の吸収線量を表す「rad」が追加されました。

放射線量(吸収線量) - 照射された物質の単位または人によって吸収される放射性放射線のエネルギー。照射時間が長くなると線量も増えます。同じ照射条件でも、物質の組成によって異なります。吸収された線量は体内の生理学的プロセスを混乱させ、場合によってはさまざまな重症度の放射線障害を引き起こします。吸収された放射線量の単位として、SI システムでは特別な単位であるグレイ (Gy) が提供されます。 1 グレイは 1 kg に相当する吸収線量の単位です。照射された物質は1ジュール(J)のエネルギーを吸収します。したがって、1 Gy = 1 J/kg となります。
放射線の吸収線量は、放射線被ばくの程度を決める物理量です。

線量率(吸収線量率) - 単位時間当たりの線量増加。これは線量の蓄積速度によって特徴付けられ、時間の経過とともに増加または減少する可能性があります。 C システムでの単位はグレー/秒です。これは、1 秒間に発生する放射線の吸収線量率です。物質内で 1 Gy の放射線量が生成されます。実際には、放射線の吸収線量を推定するために、吸収線量率のオフシステム単位、つまり 1 時間あたりのラド (rad/h) または 1 秒あたりのラド (rad/s) が依然として広く使用されています。

同等の用量。この概念は、さまざまな種類の放射線の生物学的悪影響を定量的に説明するために導入されました。これは、式 Deq = Q*D によって決定されます。ここで、D は特定の種類の放射線の吸収線量、Q は放射線品質係数であり、未知のスペクトル組成を持つさまざまな種類の電離放射線が X 線として受け入れられます。ガンマ線-1、ベータ線-1、0.1～10MeV-10のエネルギーの中性子線、10MeV未満のエネルギーのアルファ線-20。与えられた図から、同じ吸収線量で、中性子線とアルファ線はそれぞれ 10 倍と 20 倍の大きな損傷効果を引き起こすことが明らかです。 SI システムでは、等価線量はシーベルト (Sv) で測定されます。 1 シーベルトは、1 グレイを品質係数で割ったものに相当します。 Q = 1 の場合、次のようになります。

1 シーベルト = 1グレイ = 1 J/k= 100ラド= 100レム。
Q Q Q

rem (X 線の生物学的等価物) は、等価線量の非全身単位であり、ガンマ線 1 回の X 線と同じ生物学的影響を引き起こす放射線の吸収線量のようなものです。ガンマ線が 1 に等しい場合、地上では 1 Sv = 1 Gy の外部放射線が照射され、放射性物質で汚染されます。 1レム = 1ラド; 1ラド » 1R.
このことから、汚染地域で保護具を着用している人々の等価線量、吸収線量、曝露線量はほぼ等しいと結論付けることができます。

等価線量率- 特定の時間間隔における等価線量の増加の比率。シーベルト/秒で表されます。人が許容レベルの放射線照射野に留まる時間は通常時間単位で測定されるため、等価線量率をマイクロシーベルト/時間で表すことが好ましい。
国際放射線防護委員会の結論によれば、人体への有害な影響は少なくとも1.5シーベルト/年（150レム/年）の等価線量で発生する可能性があり、短期被曝の場合は0.5シーベルトを超える線量で発生する可能性があります（ 50レム）。放射線被曝量が一定の閾値を超えると、放射線障害が発生します。
自然放射線 (地上および宇宙起源) によって発生する等価線量率は 1.5 ～ 2 mSv/年、さらに人工放射線源 (医薬品、放射性降下物) により発生する等価線量率は 0.3 ～ 0.5 mSv/年です。したがって、人は年間2〜3ミリシーベルトを受けていることがわかります。これらの数値は概算であり、特定の条件によって異なります。他の情報源によると、それらはさらに高く、年間 5 mSv に達します。

被ばく線量- 電子平衡条件下での空気のイオン化によって決定される、光子放射線のイオン化効果の尺度。
被ばく線量の SI 単位は 1 クーロン/キログラム (C/kg) です。体外単位はレントゲン (R)、1R - 2.58*10-4 C/kg です。同様に、1 C/kg » 3.876 * 103 R。作業の便宜上、ある単位系から別の単位系への曝露線量の数値を再計算するときは、通常、参考文献にある表が使用されます。

被ばく線量率- 単位時間当たりの曝露量の増分。 SI 単位はアンペア/キログラム (A/kg) です。ただし、移行期間中は、非体系単位である 1 秒あたりのレントゲン (R/s) を使用できます。

1 R/s = 2.58*10-4 A/kg

1990 年 1 月 1 日以降は、被曝線量とその威力の概念を使用することはまったく推奨されないことに留意する必要があります。したがって、移行期間中は、これらの値はSI単位（C / kg、A / kg）ではなく、非体系単位であるレントゲンと1秒あたりのレントゲンで示される必要があります。

放射線偵察および線量測定監視装置

放射性放射線を検出および測定するように設計された機器は、線量測定機器と呼ばれます。その主な要素は、検出デバイス、イオン化電流増幅器、測定デバイス、電圧コンバータ、および電流源です。

線量測定装置はどのように分類されますか?

最初のグループ- これらはX線測定器、放射線計です。これらは、その地域の放射線レベルと、さまざまな物体や表面の汚染を決定します。これには、ベーシックモデルの線量率計 DP-5V (A、B) が含まれます。このデバイスは IMD-5 に置き換えられています。

2番目のグループ。個人の放射線量を測定するための線量計。このグループには、線量計 DP-70MP、個別線量計 ID-11 のセットが含まれます。

3番目のグループ。家庭用線量測定装置。これらにより、住民はその地域の放射線状況を把握し、さまざまな物体、水、食品の汚染について把握することができます。

線量率計 DP-5Vガンマ線のレベルと、ガンマ線によるさまざまな物体（オブジェクト）の放射性汚染（汚染）を測定するように設計されています。ガンマ線の被ばく線量率は、ミリレントゲンまたは時間あたりのレントゲン (mR/h、R/h) で決定されます。この装置はベータ汚染も検出できます。ガンマ線の測定範囲は 0.05 mR/h ～ 200 R/h です。この目的のために、6 つの測定サブ範囲があります。測定値はデバイスの矢印に沿って取得されます。また、ヘッドホンでも聞こえる音声表示を搭載しています。汚染放射能が検出されると、矢印が向きを変え、電話機でカチッという音が聞こえ、その周波数はガンマ線の出力が増加するにつれて増加します。

電源は2つの1.6 PMCタイプのエレメントから供給されます。本体の重量は3.2kgです。デバイスの操作準備と操作手順は、付属の説明書に記載されています。
放射線量の測定手順は次のとおりです。プローブスクリーンは「G」位置 (ガンマ線) に配置されます。次に、プローブを持った手を横に伸ばし、地面から 0.7 ～ 1 m の高さに保ちます。プローブのストップが下を向いていることを確認してください。プローブを取り外したり、手に持ったりすることはできませんが、デバイスのケースに入れたままにしておきます。ただし、その場合、測定値には 1.2 に等しい身体シールド係数を乗算する必要があります。
汚染された物体の放射能の程度は、原則として、汚染されていない地域、または外部ガンマバックグラウンドが物体の最大許容汚染の 3 倍を超えない場所で測定されます。

ガンマバックグラウンドは、地上の放射線レベルの測定と同様に、汚染された物体から 15 ～ 20 m の距離で測定されます。

ガンマ線による表面の汚染を測定するには、プローブスクリーンを「G」の位置に置きます。次に、プローブはオブジェクトのほぼ近く（1〜1.5 cmの距離）で実行されます。最も感染が拡大している場所は、矢印のたわみとヘッドフォンの最大クリック数によって決まります。

線量率計 IMD-5同じ機能と同じ範囲で実行します。外観、操作ノブ、操作方法などはDP-5Vとほとんど変わりません。独自のデザイン機能を備えています。たとえば、2 つの A-343 エレメントから電力が供給され、100 時間の連続動作が保証されます。

線量率計 IMD-22には2つの特徴があります。第一に、ガンマ線だけでなく中性子線からも吸収線量を測定でき、第二に、移動車両と静止物体（基準点、保護構造物）の両方で使用できます。したがって、自動車や装甲兵員輸送車の車載ネットワーク、または照明に使用される通常のネットワークから 220 V で電力を供給できます。偵察車両の測定範囲は 1 x 10-2 ～ 1 x 104 rad/h、固定コントロールポイントの場合 - 1 ～ 1 x 104 rad/h。

線量計 DP-70MP 50 ～ 800 R の範囲でガンマ線および中性子照射の線量を測定するように設計されています。これは、無色の溶液が入ったガラスアンプルです。アンプルはプラスチック（DP-70MP）または金属（DP-70M）ケースに入れられます。ケースは蓋で閉じられており、その内側には照射線量100R（rad）の溶液の色に対応する色標準が記載されています。実際、溶液は照射されると色が変わります。この特性は、化学線量計の動作の基礎となります。これにより、単回照射と複数回照射の両方の線量を決定することが可能になります。線量計の重さは 46 g で、衣服のポケットに入れて持ち運べます。受けた放射線量を測定するには、アンプルをケースから取り出し、比色計本体に挿入します。フィルターの付いたディスクを回転させることで、アンプルの色と放射線量が書かれたフィルターの色が一致するかどうかを調べます。アンプル (線量計) の色の強度が隣接する 2 つのフィルターの中間である場合、線量はこれらのフィルターに表示された線量の平均値として決定されます。

個人線量計セット ID-11放射線障害の一次診断を目的として、人々の被ばくを個別にモニタリングするために設計されています。キットには、500 個の ID-11 線量計と測定装置が含まれています。 ID-11 は、10 ～ 500 rad (レントゲン) の範囲のガンマ線および混合ガンマ中性子線の吸収線量の測定を提供します。繰り返し照射すると、線量が合計され、装置によって 12 か月間保存されます。 ID-11の重さはわずか25gで、衣服のポケットに入れて持ち運べます。
この測定装置は、現場および固定条件で動作できるように作られています。使いやすい。フロントパネルにデジタル読書レポートが付いています。
人々の生命と健康を守るために、放射線被ばくの管理が組織されています。それは個人でもグループでも構いません。個人方式では、線量計は各個人に発行されます。通常、線量計は編隊指揮官、偵察官、自動車運転手、および主要部隊とは別に任務を遂行するその他の人々によって受け取られます。

グループ管理方法は、編隊の残りの人員と人口に対して使用されます。この場合、個人線量計は、部隊、グループ、チームのうちの 1 人または 2 人、または避難所の司令官、避難所の上級者に発行されます。登録された線量は各人の個人線量としてカウントされ、日誌に記録されます。

家庭用線量計

チェルノブイリ事故の結果、放射性核種は広大な地域に降下しました。国民の意識の問題を解決するために、国家放射線防護委員会 (NCRP) は「国民が行う放射線監視システムの構築と運用に関する概念」を策定しました。これに従って、人々は食品や飼料の放射能汚染の評価を含め、居住地や場所の放射線状況を独立して評価できるようにすべきである。

この目的のために、業界はシンプルで持ち運び可能で安価な機器、つまり少なくともバックグラウンド値からの外部放射線量率の評価と、許容されるガンマ線量率レベルの指標を提供する指標を製造しています。
国民が使用する多数の機器 (温度計、気圧計、テスター) は微量 (温度、圧力、電圧、電流) を測定します。線量測定装置は微量、つまり核レベルで発生するプロセス (核崩壊の数、個々の粒子および量子のフラックス) を記録するため、多くの場合、線量測定装置はまさにその測定単位を使用します。

衝突する。さらに、1 回の測定では正確な測定値が得られません。複数の測定を行い、平均値を決定する必要があります。次に、結果と人体への影響の可能性を正確に判断するために、すべての測定値を基準と比較する必要があります。これらすべてにより、家庭用線量計の使用がある程度特殊なものになります。もう 1 つ言及する必要がある側面があります。どういうわけか、どの国でも線量計が大量に生産され、自由に販売され、国民が喜んで買い占めているような印象を受けました。このようなことはありません。実際、そのようなデバイスを製造および販売する企業があります。しかし、それらは決して安くはありません。たとえば、米国では線量計の価格は 125 ～ 140 ドルですが、フランスでは我が国よりも多くの原子力発電所があり、線量計は一般に販売されていません。しかし、指導者たちが言うように、そこではそのような必要はありません。
私たちの家庭用線量測定装置は国民にとって真に利用しやすく、その性能、高レベル、品質、デザインの点で多くの外国製の装置よりも優れています。以下にその一部を示します:「Bella」、RKSB-104、Master-1、「Bereg」、SIM-05、IRD-02B

放射線恐怖症

チェルノブイリ原子力発電所の事故の結果、人々は放射線という異常な、そして多くの場合理解できない現象に直面しました。それは感覚で検出することはできず、曝露（照射）の瞬間に感じることもできず、見ることもできません。そのため、あらゆる種類の噂、誇張、歪曲が生じました。このため、一部の人々は多大な心理的ストレスに耐えざるを得なくなりましたが、その主な原因は放射線の性質、放射線から身を守る手段や方法についての知識が乏しかったことによるものでした。
たとえば、ここにあるのは、1990年末、亜極地のナディム、モロデジナヤ通りの13番地で起こったことです。線量計を持っていた誰かが、好奇心から放射線レベルを測定し始め、それがおそらく通常のレベルの2倍であることを確認しました。彼がそれをどのように測定し、どのような基準と比較したかは神のみぞ知るですが、多くの人は家の「侵入」についての会話を信頼できる事実として認識しました。人々は警戒し、アパートから急いで逃げました。どこ？何のために？これを何と呼べばいいでしょうか？

もう一つの例。 1989年3月初旬、ナホトカ市議会は、新型原子力船セヴェロモルプトのボストーチヌイ港への入港を認めないという住民の要求を支持した。このような行為は通常の無知としか言いようがありません。世界中で多数の原子力発電所を搭載した船舶が長年にわたって稼働しているにもかかわらず、原子力砕氷船が停泊しているムルマンスクの住民さえも誰も抗議していないことを人々は知らないのだろうか。そのような船の乗組員は放射線障害に悩まされることはなく、パニックに陥ることもありません。彼らにとって、「放射線」という言葉はよく知られており、理解できるものです。「放射線」という言葉を聞くと、どこへでも逃げようとする人もいます。しかし、逃げる必要はありません、必要はありません。自然バックグラウンド放射線は、空気中の酸素と同様、どこにでも存在します。放射線を恐れるべきではありませんが、無視すべきではありません。少量の場合は無害であり、人間は容易に許容できますが、大量の場合は致命的となる可能性があります。同時に、放射能は冗談ではなく、放射能のせいで人々に復讐するものであることを理解する時が来ています。人は常に放射線にさらされている環境で生まれ、生きているということを誰もがしっかりと知らなければなりません。宇宙放射線や地殻に常に存在する放射性元素からの放射線など、いわゆる自然放射線バックグラウンドが世界中で発達しています。自然放射線バックグラウンドを構成するこれらの放射線の総線量は、地域によって非常に広い範囲で異なり、平均して年間 100 ～ 200 mrem (1 ～ 2 mSv)、または約 8 ～ 20 μR/h です。

人間が作り出した放射線源は重要な役割を果たしており、医療、電気エネルギーや熱エネルギーの生産、火災の知らせ、時計の文字盤や多くの器具の発光、鉱物の探索、軍事などに使われています。
放射能の使用を伴う医療処置や治療は、人為的な線源から人間が受ける線量の主な原因です。放射線は診断と治療の両方に使用されます。最も一般的な装置の 1 つは X 線装置であり、放射線療法はがんと戦う主な方法です。 X線検査室を求めて診療所に行くとき、あなたはどうやら自分自身が、自分の自由意志で、あるいはむしろ必然的に、追加の放射線を受けようと努力していることに完全には気づいていないようです。胸部 X 線検査を受ける予定がある場合は、そのような行為により 1 回の線量が 3.7 mSv (370 ミリレム) に達することを理解し、理解する必要があります。歯のX線検査ではさらに多くの30ミリシーベルト（3レム）が得られます。また、胃の透視検査を計画している場合、ここでは 300 ミリシーベルト (30 レム) の局所放射線があなたを待っています。しかし、人々はこれを自分たちで行うものであり、誰も強制するものではなく、このことに関してパニックになることもありません。なぜ？はい、そのような照射は原則として患者の治癒を目的としているためです。これらの線量は非常に微量であり、人体は短期間で軽度の放射線損傷を治癒し、元の状態に戻すことができます。
ロシアの医療機関や企業には、さまざまな容量や目的の放射線源が数十万個存在します。サンクトペテルブルクとレニングラード地域だけでも、放射性同位体を使用する5,000以上の企業、組織、団体が登録されている。残念ながら、それらは保存状態が非常に悪いです。そこで、サンクトペテルブルクのある企業から、労働者が強烈な放射線を発する発光化合物を盗み、自分の部屋のスリッパや電気のスイッチにそれを塗りました。暗闇で光るようにしましょう！
自分が住んでいる自然に関する人間の知識の悲惨さは驚くべきものであり、無知の深さは驚くべきものである。この小さな男は、自分自身と家族が継続的に放射線にさらされており、それが何の良い結果ももたらさないことに気づいていません。
最も一般的な暴露源は、夜光文字盤を備えた時計です。それらは、原子力発電所の漏洩によって引き起こされる線量の4倍の年間線量を与えます。カラーテレビも X 線放射線の発生源です。 1 年間毎日 3 時間番組を視聴すると、0.001 ミリシーベルト (0.1 ミリレム) の線量をさらに被曝することになります。また、飛行機で飛行する場合は、高度が上がるにつれて空気の保護の厚さが薄くなるという事実により、追加の放射線を受けることになります。人間は宇宙線に対してよりオープンになります。つまり、2400 kmの距離を飛行した場合です。 - 10 μSv (0.01 mSv または 1 mrem)、モスクワからハバロフスクに飛ぶ場合、この数値はすでに 40 - 50 μSv (4 - 5 mrem) になります。
何を食べ、何を飲み、呼吸するか、これらすべてが自然源から受け取る線量にも影響します。たとえば、カリウム 40 という元素の摂取により、人体の放射能が大幅に増加します。
食品も追加の放射線負荷を与えます。たとえば、ベーカリー製品は、牛乳、サワークリーム、バター、ケフィア、野菜、果物よりもわずかに高い放射能を持っています。したがって、人の体内の放射性元素の摂取は、その人が食べる一連の食品に直接関係しています。
私たちはどこでも放射線に囲まれており、私たちはこの環境で生まれ、この環境で暮らしており、ここには不自然なものは何もないことを理解する必要があります。

放射線恐怖症は私たちの無知が招いた病気です。それは知識によってのみ治すことができます。

ロシア連邦教育省

ロシア国家

水文気象学

大学

部門

実験物理学

雰囲気

研究室の仕事 No.16

規律によって

「水文気象測定の方法と手段」

放射能の測定

方向性 - 水文気象学

専門 - 気象学

セントピーターズバーグ

UDC5

実験室作業 No.16. 放射能の測定。分野「水文気象測定の方法と手段」。 – サンクトペテルブルク: RGGMU、2004 年、14 ページ。

実験室での作業の説明には、放射能測定の問題に関する理論的な情報と、学生が実行した実際の操作のリストが含まれています。放射能の測定単位には特に注意が払われます。現在、ロシア領土内には汚染された場所が非常に多く存在するため、この研究はより重要なものとなっている。

Ó ロシア国立水文気象大学 (RGHMU)、2004 年。

放射能の測定単位

放射性放射線は原子核が崩壊するときに発生します。硬放射線は物体を照射し、その物体を構成する物質に変化を引き起こします。したがって、放射性放射線を表す量がいくつかあります。それらの中には、放射性物質そのものに関連するものもあれば、照射された物質の変化を説明するものもあります。それらを列挙してみましょう。

1. 放射能(A)。これは、1 秒間に放射性物質のサンプル内で発生する核崩壊の数です。もちろん、A の値は放射性物質の性質とその量によって異なります。放射能は次のように測定されます。 ベクレル(ベクレル):

これがSI単位です。しかし実用には小さすぎます。食品、水、不活性物質（砂、土など）の放射能を説明する場合など、物質の放射能が明らかに低い場合にのみ使用されます。 特定の活動、ベクレル/キログラムで測定される、または 体積活動、リットルあたりのベクレルで測定されます。放射性物質を表すには、と呼ばれる別の単位が使用されます。 キュリー（キ）。 1キュリーは1グラムのラジウムの放射能です。 1グラムのラジウムでは1秒間に3.7×1010回の核崩壊が起こることが知られている。したがって、次の関係を確立できます。

1 Ki = 3.7 1010 ベクレル

地域の放射能汚染を調査する場合、キュリー/平方キロメートル (Ci/km2) という単位が使用されます。

2. 吸収線量 D. これは、照射された物体によって吸収されるエネルギー (W) とこの物体の質量 (m) の比です。

もちろん、吸収線量はキログラムあたりのジュールで測定されます。このユニットはこう呼ばれていました グレー(Gr):

1Gy = 1J/kg

3. 被ばく線量 J. これは、照射中に乾燥空気中に形成された電荷 (Q) と乾燥空気の質量 (m) の比です。

被ばく線量は、キログラムあたりのクーロンまたはレントゲン (r) で測定されます。

1r = 2.58・10-4℃/kg

(電荷単位を SI に変換し、空気の体積を質量に変換する場合、倍数 10-4 が表示されます)。

次の関係を簡単に確立できます。

1r = 8.77・10-3Gy

一般的に使用される単位は、レントゲン/時間 (ミリレントゲン/時間、マイクロレントゲン/時間) です。

4. 線量率 D・。これは吸収線量と吸収時間の比 (τ) です。

線量率を放射能に関連付けることができます。

ここで、r は照射する放射性物質と被照射体との間の距離、K – イオン化定数、放射性物質を特徴づける係数。いくつかの同位体の K の値を示してみましょう。


K、j m2/kg

ある地域の放射能汚染を研究する場合、一般に認められた基準に従って、測定は地表から 1.5 m の高さで行われます。それから：

しかし、最も重要なのは放射線の人体への影響です。したがって、さらに 5 台目のユニットが導入されました。

5. 等価線量デ。これは、吸収線量に放射線の種類に応じた係数（ke）を掛けたものです。対応するユニットに名前が付けられました シーベルト(SV):

係数 ke の値を表 2 に示します。

放射線の種類

X線放射、

γ – 光線、

高速中性子、

表からわかるように、最も危険なのは核分裂の破片です。

地域の放射能を記述するには、ミリシーベルト、マイクロシーベルト (mSv、μSv) という倍数単位が使用され、線量率を決定するためには、ミリシーベルト/時、マイクロシーベルト/時 (mSv/時、μSv/時) が使用されます。比率は簡単に設定できます。

1 μR/時間 = 100 μSv/時間、

1 mR/時間 = 100 ミリシーベルト/時間。

ここで、放射能の原単位に関する既存の基準を見てみましょう。

放射線被ばくに関して、国民は次の 3 つのグループに分けられます。

1. 専門家 - 放射性物質を扱う作業に従事し、頻繁に医学的監視を受ける人々。

2. 時々放射性物質を扱う仕事をする人。

3. 残りの人口。

これらの集団の基準は異なります。最初のグループは頻繁に健康診断を受けており、医師はそれらに対する態度を持っているため、 放射線警報、このグループでは、規範が最も高くなります。 2 番目のグループの場合、採用される基準は 10 分の 1、3 番目のグループの場合は 100 分の 1 です。表 3 は、これら 3 つのグループの基準を示しています。

人口グループ	D▪、マイクロ/時間	De、μSv/時



自然な背景

ここの表にあります。表3に自然放射線バックグラウンドの値を示します。地域によっては異なる場合があります。たとえば、岩石 (大理石、花崗岩など) には放射性同位体が含まれているため、岩石地帯の放射性バックグラウンドはわずかに増加し、最大 0.3 ～ 0.4 μSv/時間になります。危険ではありません。ただし、線量率が 0.60 μSv/時 (60 μR/時) を超える場合、観測気象学者は当局に通知する義務があります。

食品のおおよその比放射能値は Bq/kg です。 β線の比放射能が1 KBq/kgを超え、α線の比放射能が0.1 KBq/kgを超える食品の使用は許可されません。建築材料（砂、砕石など）の場合、許容値は 4 kBq/kg 以下です。

ガイガーカウンターの動作原理

メーターの主要部分は、減圧されたガスが封入されたガス放電管です（図1）。

粒子（中性子、α粒子など）が管内に飛来すると、気体分子の電離が起こります。結果として生じるイオンは、チューブの帯電した電極、つまりアノード (1) とカソード (2) に飛びます。途中で、彼らは他の気体分子に遭遇します。平均自由行程 (つまり、分子間の距離) は、イオンが遭遇する分子をイオン化するのに十分な速度を得るのに十分な時間を与えるようなものです。次に、新しいイオンのペアが形成され、これも電極に飛んで、他の分子などをイオン化します。チューブ内のすべてのガス分子のイオン化の雪崩のようなプロセスが発生します。チューブが点灯します。管抵抗Rtrが急激に低下します。ダンピング抵抗 R ~ 107 オームの存在は、Rtr で<

DRGB-01 線量計は、特定の時間間隔にわたるパルス数をカウントするデジタルカウンターを使用します。カウントされたパルス数に対応する数値がデジタルインジケーターに表示されます。装置のパラメータは、この数値が 1 時間あたりのマイクロシーベルトまたは 1 キログラムあたりのキロベクレルで測定される放射能と等しくなるように選択されます。

DRGB-01デバイスの操作手順

DRGB-01 線量計を使用すると、次の量を測定できます。

1. γ 線の等価線量率の値 (モード F)、μSv/時間で表されます。このモードは、単一測定と 20 秒周期の周期的 (周期的) 測定の両方の可能性を想定しています。

2. 物体中の β および γ 放出放射性核種の存在による、物体の比放射能の値。KBq/kg で表されます (モード A)。

3. β 放出放射性核種による表面の汚染による、β 粒子の表面束密度の値 (モード B)。

この作業では、線量計が最初の 2 つのモードでのみ使用されることを想定しています。

線量計の前面パネルを図に示します。 2.

モードで線量計を操作する手順F（γ線線量率の測定）。

1. プラスチックスクリーンを裏カバーから動かさずに、試験対象の土壌領域から約 1.5 m の高さで手で持ち、装置の向きを変えます。

2. スイッチを右端の位置に移動して、デバイスの電源をオンにします。同時に、デジタルインジケーター (1) に文字「F」が表示され、数字 0.00 が表示され始めます。次に0.01。 0.02など

3. 20 秒後、インジケーターに線量率の測定値がμSv/時単位で表示されます。たとえば、F 値 0.15 は、1 時間あたり 0.15 マイクロシーベルト (または 1 時間あたり 15 マイクロレントゲン) を意味します。

4. 追加の操作を行わなくても、デバイスは次の状態に入ります。 サイクリック測定モード。 20 秒ごとに新しい線量率値がインジケーターに表示されます。ルートに沿って歩きながら線量率を測定するなど、継続的に測定する場合に便利です。サウンドインジケーターがサイクリックモードでオンになっている場合 (スイッチ 4 が右端の位置に設定されている場合)、線量率が 0.60 μSv/時 (または 60 μSv/時) を超えると、サウンド信号が聞こえます。

5. (この作業で想定されているように) デバイスを単一測定モードに切り替えたい場合は、スイッチ (2) でデバイスの電源をオンにしてから、スイッチ () でサウンドアラームをオンにする必要があります。 4) ボタン(3)を 1 回押します。 F 0.00 の記号がデジタル表示に表示されます。次にF 0.01。 F 0.02 など。20 秒後、音声信号が測定プロセスの終了を示し、インジケーターに表示される数値が等価線量率の値をμSv/時間で示します。シングルモードでの測定を繰り返すには、まずデバイスの電源をオフにし (スイッチを左の位置に設定)、次に再度オンにする必要があります。

モードAで線量計を操作する手順(水、土壌、食品などの比放射能の測定)。

1. 容量 0.5 リットルの標準的な家庭用瓶 (ガラスまたはポリエチレン) を用意し、上限が瓶の首の端に 3 ～ 5 ミリメートル届かないように試験製品を充填します。サンプルは測定の準備が整いました。

2. 少なくとも 1.5 メートル離れた場所でデバイスを瓶から取り出し、バックグラウンドを測定します。これを行うには、正しい位置に切り替えてデバイスの電源をオンにし、スイッチ (4) でサウンドアラームをオンにして、ボタン (3) を 2 回押します。インジケーターに「R.00.0.」の文字が表示され、インジケーターの値が増加します。 520 秒 (8 分 40 秒) 後、デバイスは音声信号を生成し、インジケーターの右端の桁の後のドットが消えます。これらの数値は単独で使用することはできず、観察ログに記録すべきではありません。

3. 機器をサンプルの場所に戻します。スクリーンを取り外さずに、図に示すようにデバイスをサンプルジャーの首に置きます。 2. ボタン (3) を 1 回押します。 520 秒後、デバイスは音声信号を生成し、インジケーターの右端の桁の後のドットが消えます。インジケーター上のこれらの数値は、製品の比放射能の近似値であり、KBq/kg で表されます。

4. 製品の比活性度を正確に決定するには、指標から取得した値に、表 1 から取得した補正係数を乗算する必要があります (付録を参照)。

5. 比放射能の繰り返し測定は、装置の電源を切り、2 ～ 4 項のすべての操作を繰り返した後にのみ実行できます。

作業の完了

1. 研究室助手または教師から DRBG-01 線量計を入手します。電源を入れ、F モードで実験室の放射性バックグラウンドのレベルを測定し、適切な操作を実行します (上記を参照)。この値は正常ですか?

2. 線量計を低出力の放射線源の上、数センチメートルの高さに置きます。操作の安全性を確保するために、線源は蓋で覆われ、円筒形の金属スクリーン内に配置される必要があります。線源から金属カバーを取り外し、F モードで、この高さで線源からの放射線レベルを測定します。

3. 事前に厚さ h を記録したパラフィンサンプルの 1 つをソース上に置きます。放射線レベルを測定します。次に、別のより厚いサンプルで測定を繰り返します。パラフィンサンプルの厚さに対する放射線レベルの依存性の表を作成します。サンプルを互いに積み重ねて合計の厚さ h を決定することによってサンプルを結合します。結果として得られる依存性 De(h) のグラフを作成します。

4. 水道水の比放射能を測定します。ガラス瓶に水道水を満たしてサンプルを作成します。結果の値を記録し、補正係数を使用して比放射能 A を 1 キログラムあたりのキロベクレルで求めます (付録を参照)。

5. 実験室で入手可能な既製のサンプルを使用して、粉砕された花崗岩の比放射能を測定します。結果の値を記録し、補正係数を使用して比放射能 A を 1 キログラムあたりのキロベクレルで求めます (付録を参照)。水道水の活性と比較してください。価値観の違いをどう説明しますか？

6. デバイスの電源を切り、実験助手または教師に渡し、職場を掃除します。

報告要件

レポートには以下を含める必要があります。

1. DRBG-01 線量計の動作原理の簡単な説明。

2. 仕事中のすべての行動の順序。

3. 実験室における放射性バックグラウンドの値。μSv/時およびμR/時で表されます。

4. パラフィンサンプルの厚さ De(h) の関数としての、低出力放射線源からの放射線の依存性のグラフ。

5. 水道水と花崗岩砕石の比放射能の値 (KBq/Kg)。

6. 得られた結果の説明と分析。

コントロールの質問

1. 放射能とは何ですか?また、それはどのような単位で測定されますか?

2. 「吸収線量」と「線量率」という概念の意味を説明しますこれらの量はどのような単位で測定されますか?

3. 被ばく線量とは何ですか? 「レントゲン」と「時間当たりのレントゲン」という概念の物理的意味を説明します。これらの単位とSI単位の間にはどのような関係があるのでしょうか?

4. 等価線量とは何ですか? 測定にはどのような単位が使用されますか?

5. 製品の比放射能はどれくらいですか? どのような単位で測定されますか? 食品の許容比放射能値はどれくらいですか? 建材用？

6. 国民の放射能被曝に関する基本基準は何ですか? これらの基準が人口グループごとに異なるのはなぜですか?

7. あなたは気象観測所で放射能のレベルを測定しています。あなたが受け取った値は0.7μSv/時間です。これは正常ですか? この場合のあなたの行動。

8. ガイガーカウンターの動作原理を説明します。

9. ガイガーカウンター回路にダンピング抵抗が入っているのはなぜですか?

参考文献

1. 放射線安全基準 (NRB-99)。ロシア保健省、19年。

2. 放射線の安全性を確保するための基本的な衛生規則 (OSPORB-99)。ロシア保健省、20年。

3. 線量計放射計 DRGB-01 - 「ECO-1」。取扱説明書c.

応用

製品の比放射能を計算するための DRGB-01 線量計の測定値に対する補正係数。

製品密度	商品名	補正係数
	お茶、乾燥キノコ、ベリーとフルーツ、燻製肉
	水、牛乳および乳製品、生のベリー類、果物および野菜、肉
	土、砂、砕石など

教育版

研究室の仕事 No.16

放射能測定

編集者

LR No.000 日付 1996/12/30

印刷用サイン入りフォーマット 60×90 1/16

紙の本の雑誌。

循環 50 注文 3。印刷された....

RGGMU、Malookhtinsky pr. 98。

放射能の基本的な測定方法

光電効果コンプトン効果ペア形成

2. で コンプトン散乱 ガンマ量子は、そのエネルギーの一部を原子の外側の電子の 1 つに転送します。この反跳電子は、大きな運動エネルギーを獲得して、物質のイオン化に費やします（電子をノックアウトしたg量子がすでに一次イオン化を起こしているため、これはすでに二次イオン化です）。

衝突後の g 量子はエネルギーの大部分を失い、移動方向 ᴛ.ᴇ が変わります。消滅する。

コンプトン効果は、広範囲のガンマ線エネルギー (0.02 ～ 20 MeV) で観察されます。

3. 蒸気の形成。 原子核の近くを通過し、少なくとも 1.02 MeV のエネルギーを持つガンマ線は、原子核の場の影響を受けて 2 つの粒子、電子と陽電子に変換されます。ガンマ量子のエネルギーの一部は、2 つの粒子の等価質量に変換されます (アインシュタインの関係による) E=2me*C²= 1.02MeV）。ガンマ量子の残りのエネルギーは、運動エネルギーの形で出現する電子と陽電子に伝達されます。結果として生じる電子は原子と分子をイオン化し、陽電子は媒体の電子のいずれかと消滅して、それぞれ 0.51 MeV のエネルギーを持つ 2 つの新しいガンマ線を形成します。二次ガンマ量子は、エネルギーをコンプトン効果に費やし、次に光電効果に費やします。ガンマ線のエネルギーが高く、物質の密度が高いほど、ペア形成のプロセスが起こりやすくなります。このため、ガンマ線から身を守るために鉛などの重金属が使用されます。

X 線は、これら同じ 3 つの効果により、同様の方法で物質と相互作用します。

特徴的な制動放射 X 線放射。 X線とガンマ線の違いと類似点。ガンマ線の減衰の法則。

特性制動放射は、原子の励起の結果として発生します。このとき、外側の軌道に移動した電子が原子核に最も近い軌道に戻り、過剰なエネルギーを特性 X 線放射の形で放出します (その周波数は、それぞれの化学元素）。 X 線装置は特性 X 線放射を使用します。ベータ粒子（電子）が物質と相互作用すると、その物質の原子が電離するだけでなく、原子核の正電荷と相互作用して軌道を曲げ（減速）、同時に軌道を曲げます。制動放射 X 線の形でエネルギーを失います。

ガンマ線は崩壊中に p/a 同位体の原子核から放出され、X 線は原子の電子殻内の電子遷移中に発生します。ガンマ線の周波数は X 線の周波数よりも高く、透過性があります。物質の力と相互作用効果はほぼ同じです。

吸収層が厚ければ厚いほど、それを通過するガンマ線束はより弱まります。

各材料について、半減衰層 D1/2 が実験的に確立されました (これは、ガンマ線を半分に減衰する材料の厚さです)。

これは、空気 -190m、木材 -25cm、生物組織 -23cm、土壌 -14cm、コンクリート -10cm、鉄鋼 -3cm、鉛 -2cm に相当します。 (D1/2 » r /23)

p/a 減衰の法則を導出するときと同じ方法で推論すると、次の結果が得られます。

D/D1/2 -D/D1/2 - 0.693D/D1/2

I = I® / 2または I = I® * 2(別のタイプの表記法 I = Iоe)

ここで、 I は厚さ D の吸収層を通過した後のガンマ線の強度です。

I® - ガンマ線の初期強度。

10. 線量測定と放射線測定の問題。身体の外部および内部照射。ガンマ線による活動と線量の関係。局所放射線源からの防護方法 .

線量測定- これは、さまざまな物理的方法と特別な装置の使用を使用して、物質に対する電離放射線の影響を特徴付ける量の定量的および定性的測定です。

放射測定- 放射能の測定と放射性同位体の同定の理論と実践を開発します。

X 線や核放射線が人体に及ぼす生物学的影響は、生物学的環境の原子や分子のイオン化と励起によるものです。

¾¾¾® B.オブジェクト

b ¾¾¾® イオン化

G ¾¾¾® は ¾¾¾®g に比例します

n ¾¾¾® 吸収エネルギー ¾¾¾® n

r ¾¾¾® 放射線 ¾¾¾® r (X線放射線)

放射線量照射された物質の単位体積（質量）あたりに吸収される電離放射線エネルギーの量です。

外部放射線源からの照射を外部照射といいます。空気、水、食物とともに体内に入る放射性物質からの放射線の照射により、内部放射線が発生します。

Kg 値 (ガンマ定数の値はすべての p/a 同位体について参考書に記載されています) を使用すると、任意の同位体の点線源の線量率を決定できます。

P = kg A / R²、どこ

R - 被ばく線量率、R/h

Kg - 同位体のイオン化定数、R/h cm² / mKu

A - アクティビティ、mKu

R - 距離、cm。

放射線源を遮蔽し、放射線源までの距離を広げ、身体への曝露時間を短縮することで、局所的な放射線源から身を守ることができます。

11. 線量と線量率。被曝線量、吸収線量、等価線量、実効線量の測定単位。

放射線量照射された物質の単位体積（質量）あたりに吸収される電離放射線エネルギーの量です。 ICRP (国際放射線防護委員会)、NCRP (ロシア国家委員会)、SCEAR (国連の原子放射線の影響に関する科学委員会) の文献や文書では、次の概念が区別されています。

- 被ばく線量 （空気中のX線とガンマ線の電離力）レントゲンでの値。 X線 (P) - X 線または g 線 (ᴛ.ᴇ. 光子線) の被曝線量。1 cm3 の空気中に 20 億のイオン対が生成されます。（X 線は、放射線源、つまり放射線学者が言うように、入射放射線の照射野の被曝を測定します）。

- 吸収線量 - 体の組織に吸収される電離放射線のエネルギーをラッドとグレイの単位質量で表したもの。

嬉しい (放射線吸収線量 - 英語) - 物質の質量 1 g に 100 erᴦ に等しいエネルギーが吸収される、あらゆる種類の電離放射線の吸収線量。（異なる組成の 1 g の生体組織では、異なる量のエネルギーが吸収されます。）

ラド単位の線量 = レントゲン単位の線量に kt を乗じたもので、放射線エネルギーと吸収組織の種類を反映します。空気の場合: 1 rad = 0.88 レントゲン。

水と軟組織の場合、1rad = 0.93R (実際には 1rad = 1R かかります)

骨組織の場合 1rad = (2-5)P

C方式で採用されている単位は グレー (1 kg の質量は 1 J の放射線エネルギーを吸収します)。 1Gy=100rad(100R)

- 等価線量 - 吸収線量に、特定の種類の放射線が体組織に損傷を与える能力を反映する係数をレムとシーベルトで乗じたもの。 BER （X 線の生物学的等価物）とは、1 レントゲンの X 線またはガンマ線の線量と同じ生物学的影響が生物学的環境で生じる核放射線の線量です。 レムの D = レンタルの Dᴦ.*OBE。 RBE - 相対的な生物学的有効性の係数または品質係数 (QC)

b、g、レンタルの場合。放射線 RBE (KK) = 1; a とプロトン = 10 の場合。

遅い中性子 = 3-5; 高速中性子 = 10。

シーベルト(Sv) は、1 kg の生体組織に吸収されるあらゆる種類の放射線の等価線量であり、1 Gy の光子放射線の吸収線量と同じ生物学的効果を生み出します。 1 シーベルト = 100 レム(u = 100R)

-実効等価線量 - 放射線に対する組織ごとの感受性の違いを考慮した係数を掛けた等価線量（シーベルト単位）。

ICRP が推奨する、さまざまな人間の組織 (臓器) の放射線リスク係数: (たとえば、0.12 - 赤色骨髄、0.15 - 乳腺、0.25 - 精巣または卵巣;) この係数は、均一な放射線照射における個々の臓器ごとの割合を示します。体全体

生物学的に言えば、物体が受ける放射線量だけでなく、単位時間当たりに受ける線量を知ることが重要です。

線量率 単位時間当たりの放射線量です。

D = P / tたとえば、R/時、mR/時、μR/時、μSv/時、mrem/min、Gy/sなどです。

吸収線量率は、単位時間当たりの線量増加として表されます。

12 a線、d線、g線の特徴。

さまざまな種類の電離放射線の性質を表の形式で検討します。

放射線の種類	それは何を表しているのでしょうか？	充電	重さ	エネルギー MeV	スピード	空気中の1cm経路でのイオン化	走行距離: Air Biological。金属織物
ある	ヘリウム原子核の流れ	2通のメール正電荷ÅÅ	午前4時	2 – 11	10〜20千km/h	10万～15万イオンペア	2～10cm	mm の端数 (~0.1mm)	100分の1mm
b	電子の流れ	初等否定。充電（-）	0.000548 午前	0 – 12	0.3～0.99の光速(C)	50～100のイオンペア	最大25メートル	1cmまで	数ミリ程度。
g	エルインスタント。放射線私<10 -11 м (в.свет 10 -7 м)	持っていない	g-quantum の静止質量 =0	keVから数MeVまで	30万km/秒から	弱い	100～150メートル	メートル	数十センチ。

13. 原子力発電所事故における放射能汚染の特徴。

ヨウ素131 ストロンチウム - 90(Sr-90) - T 1/2 -28 歳および セシウム - 137

事故後の区域設定 (セシウム 137 による土壌汚染と年間線量に基づく):

立入禁止区域（再定住） - 40 Ci/km² 以上（線量 50 mSv/年以上）。

第三国定住ゾーン（任意） – 15 ～ 40 Ci/km²。 (線量 20 ～ 50 mSv/年);

居住制限区域（妊婦と子供の一時移住あり）5～15Ci/km²。（線量は年間5～20ミリシーベルト）。

放射線管理区域 (社会経済的地位が優遇された居住区域) 1 ～ 5 Ci/km² (線量 1 ～ 5 mSv/年)。

ロシア連邦では、15の地域（ブリャンスク、クルスク、カルーガ、トゥーラ、オリョール、リャザンなど、領土の1～43％）がチェルノブイリ事故により部分的な放射性汚染（1Ci/km2以上）を受けた。

ロシア連邦の法律によれば、（セシウムによる）汚染が1Ci/km²を超える土地に住む人々は、最小限の給付を受ける権利がある

14. 電離放射線の検出器。分類。電離箱の原理と動作スキーム。

電離箱;

- 比例カウンター;

イオン化検出器の動作の概略図。

このチャンバーは空気または不活性ガスで満たされており、その中に 2 つの電極 (陰極と陽極) が配置され、電場が形成されます。

乾燥した空気やガスは絶縁体であり、電気を通しません。しかし、帯電したアルファ粒子とベータ粒子は、チャンバーに入るとガス状媒体をイオン化し、ガンマ量子はまずチャンバーの壁内で高速電子（光電子、コンプトン電子、電子陽電子対）を形成し、これがガス状媒体もイオン化します。生じたプラスイオンはカソードに移動し、マイナスイオンはアノードに移動します。放射線の量に比例して、回路内にイオン化電流が発生します。

同じ大きさの電離放射線における電離電流は、チャンバーの電極に印加される電圧に複雑に依存します。この依存性は通常、 イオン化検出器の電流電圧特性。

電離箱 あらゆる種類の核放射線の測定に使用されます。構造的には、平ら、円筒形、球形、または指ぬき形に設計されており、体積は cm3 から 5 リットルまであります。通常は空気で満たされています。チャンバーの材質はプレキシガラス、ベークライト、ポリスチレン、場合によってはアルミニウムです。個人線量計（DK-0.2、KID-1、KID-2、DP-22V、DP-24など）で広く使用されています。

15. 核爆発時の放射性汚染の特徴。

核分裂連鎖反応中、原子爆弾内の U-235 と Pu-239 は、約 35 の化学元素の約 200 個の放射性同位体を生成します。核爆発中、核分裂連鎖反応は、核分裂性物質の質量全体にわたって瞬時に起こり、結果として生じる放射性同位体は大気中に放出され、その後、延長された放射性痕跡の形で地上に降り注ぎます。

この地域の放射性汚染地域全体は、汚染の程度に応じて4つのゾーンに分割され、その境界は次の特徴があります。 完全崩壊時の放射線量 – D ∞レントゲンと 爆発から1時間後の放射線レベル P1 R/hで。

米。 2.1. 核爆発時の放射性汚染地帯

ゾーンの名前 (括弧内の値は P 1 (R/h)、D ∞ (P)): A – 中程度の感染症(8R/h、40R)、 B – 強い(80R/h、400R)、 B – 危険(240R/h、1200R)、 G - 非常に危険な感染症(800R/h、4000R)。

参考書には、爆発の力と大気上層の風速に応じたゾーンのサイズが示されており、各ゾーンの長さと幅はkmで示されています。一般に、放射線レベルが以下の場合、その地域は汚染されていると見なされます。 0.5R/h -戦時中と 0.1mR/h平時（ヤロスラヴリの自然背景放射線 - 0.01mR/h,)

放射性物質の崩壊により、放射線量は比率に応じて一定に減少します。

Р t = Р 1 t – 1.2

米。 2.2. 核爆発後の放射線レベルの低減

グラフで見ると、これは急激に下降する指数関数です。この比率を分析すると、時間が 7 倍になると放射線レベルが 10 分の 1 に減少することがわかります。チェルノブイリ事故後の放射線量の減少ははるかに遅かった

考えられるすべての状況を想定して、放射線レベルと線量が計算され、表にまとめられます。

農業生産にとって、その地域の放射能汚染は最大の危険をもたらすことに留意することが重要です。人、動物、植物は外部からのガンマ線照射だけでなく、放射性物質が空気、水、食物とともに体内に侵入することで内部からも被曝します。防護されていない人や動物では、受けた線量に応じて放射線障害が発生する可能性があり、農作物の成長が遅くなり、農作物の収量と品質が低下し、深刻な被害が発生した場合には植物が枯死します。

16. 放射能を測定する基本的な方法 (絶対、計算、相対 (比較) メーター効率、計数 (動作) 特性。

薬物の放射能は、絶対法、計算法、相対法（比較法）によって測定できます。後者が最も一般的です。

絶対的な方法。研究中の材料の薄い層は、特殊な非常に薄いフィルム (10 ～ 15 μg/cm2) に塗布され、検出器内に配置されます。その結果、放出されたベータ粒子を記録するために完全な立体角 (4p) が使用されます。たとえば、ほぼ 100% の計数効率が達成されます。 4p カウンタを使用する場合、計算方法のように多くの補正を導入する必要はありません。

薬物の活性は、Bq、Ku、mKu などの活性単位で即座に表現されます。

計算方法別従来のガス放電カウンターまたはシンチレーションカウンターを使用して、アルファおよびベータ放出同位体の絶対放射能を測定します。

測定中の放射線損失を考慮して、サンプルの活性を決定するための式に多くの補正係数が導入されています。

A = N/w×e×k×r×q×r×g m×2.22×10¹²

あ- Kuにおける薬物の活性;

N- バックグラウンドを差し引いた imp/min での計数率。

w-幾何学的測定条件（立体角）の補正。

e- 計数インストールの解決時間の修正。

k- カウンターの空気層および窓 (または壁) での放射線の吸収を補正します。

r- 薬物層の自己吸収を補正します。

q- 基板からの後方散乱の補正。

r- 減衰スキームの修正。

g- ベータ線とガンマ線の混合によるガンマ線の補正。

メートル- 測定用調製物の秤量部分（mg）；

2.22×10¹² - 1 分あたりの崩壊数から Ci への換算係数 (1 Ci = 2.22*10¹² 崩壊/分)。

比活性を決定するには、1 mg あたりの活性を 1 kg に換算することが非常に重要です。 .

Aud = A*10 6、(Ku/kg)

放射測定の準備が可能 薄い、厚いまたは 中間層研究中の資料。

試験対象の材料が 半減衰層 - D1/2、

それ薄い - で<0,1D1/2, 中級 - 0.1D1/2 厚い (厚層製剤) d>4D1/2。

すべての補正係数自体も多くの要因に依存し、複雑な式を使用して計算されます。このため、計算方法は非常に手間がかかる。

相対（比較）法薬物のベータ活性を測定する際に幅広い応用が見出されています。これは、標準 (既知の活性を持つ薬物) からの計数率と測定された薬物の計数率を比較することに基づいています。

この場合、標準物質と被験薬の活性を測定する際の条件は完全に同一である必要があります。

4 月 = AET* Npr/Net、どこ

Aet は参照薬物の活性、分散/分です。

4 月 - 薬物 (サンプル) の放射能、分散/分。

ネット - 標準からのカウント速度、imp/分。

Npr - 薬物（サンプル）からの計数率、imp/分。

放射測定および線量測定装置のパスポートには、通常、測定がどのような誤差で行われたかが示されています。 最大相対誤差測定値 (基本相対誤差と呼ばれることもあります) は、たとえば ± 25% などのパーセンテージで示されます。さまざまなタイプの機器では、± 10% ～ ± 90% の範囲になります (スケールの異なるセクションの測定タイプの誤差が個別に示される場合があります)。

最大相対誤差 ± d% から最大値を決定できます。絶対測定誤差。機器 A からの読み取り値が取得される場合、絶対誤差は DA=±Ad/100 になります。 (A = 20 mR、d = ±25% の場合、実際には A = (20 ± 5) mR となります。つまり、15 ～ 25 mR の範囲になります。

17. 電離放射線の検出器。分類。シンチレーション検出器の原理と動作図。

放射性放射線は、特別な装置、つまり放射線が物質と相互作用するときに生じる物理的および化学的効果に基づいて動作する検出器を使用して検出（分離、検出）できます。

検出器の種類: イオン化、シンチレーション、写真、化学、比色、半導体など。

最も広く使用されている検出器は、放射線と物質の相互作用、つまりガス媒体のイオン化の直接的な影響の測定に基づいています。 電離箱;

- 比例カウンター;

- ガイガーミュラーカウンター (ガス排出カウンター);

- コロナカウンターとスパークカウンター、

シンチレーション検出器も同様です。

シンチレーション（発光） 放射線検出方法は、荷電粒子の影響下で可視光線（光フラッシュ - シンチレーション）を放出するシンチレータの特性に基づいており、荷電粒子は光電子増倍管によって電流パルスに変換されます。

カソードダイノードアノードシンチレーションカウンターはシンチレーターとシンチレーターで構成されています。

PMT。シンチレーターは有機物であり、

無機、固体、液体、気体

状態。これはヨウ化リチウム、硫化亜鉛、

ヨウ化ナトリウム、アングラセン単結晶など

100 +200 +400 +500ボルト

PMTの動作：- 核粒子とガンマ量子の影響下

シンチレーターでは、原子が励起され、目に見える色の量子、つまり光子を放出します。

光子が陰極に衝突し、陰極から光電子を叩き出します。

光電子は最初のダイノードの電場によって加速され、そこから二次電子をノックアウトし、その二次電子が第二のダイノードの電場によって加速されるなどして、電子のなだれ流が形成され、カソードに衝突して記録されます。装置の電子回路。シンチレーションカウンターの計数効率は 100% に達し、分解能は電離箱よりもはるかに高くなります (10 v-5 ～ !0 v-8 対して電離箱では 10 ¹)。シンチレーションカウンターは、放射測定装置において非常に幅広い用途に使用されます。

18. 放射計、目的、分類。

予約制です。

放射計 - 対象となるデバイス:

放射性薬剤および放射線源の活性の測定。

イオン化粒子および量子の磁束密度または強度の決定。

物体の表面放射能。

気体、液体、固体、粒状物質の比活性度。

放射計は主にガス放電カウンターとシンチレーション検出器を使用します。

Οʜᴎはポータブルと据え置きに分けられます。

原則として、それらは次のもので構成されます。 - 検出器パルスセンサー。 - パルスアンプ; - 変換装置; - 電気機械的または電子的な分子。 - 検出器用の高電圧源。 - すべての機器の電源。

改良の順序で、放射計 B-2、B-3、B-4 が製造されました。

デカトロン放射計 PP-8、RPS-2; 自動実験室「Gamma-1」、「Gamma-2」、「Beta-2」、結果の自動印刷機能を備えた最大数千のサンプルサンプルの計算を可能にするコンピューターを装備 DP-100 設置、KRK-1、SRP -68 放射計は広く使用されています -01。

デバイスの 1 つの目的と特徴を示します。

19. 線量計、目的、分類。

業界では、次のように分類される多数の種類の放射測定および線量測定装置が製造されています。

放射線を記録する方法（電離、シンチレーションなど）による。

検出された放射線の種類別（a、b、g、n、p）

電源 (主電源、バッテリー);

適用場所別（固定、現場、個人）。

予約制です。

線量計 - 放射線の被曝量と吸収線量（または線量率）を測定する装置。基本的には検出器、増幅器、測定器で構成されており、検出器には電離箱、ガス放電計数器、シンチレーション計数器などがあります。

に分け 線量率計- これらは DP-5B、DP-5V、IMD-5、および 個人線量計- 一定期間にわたる放射線量を測定します。これらは、DP-22V、ID-1、KID-1、KID-2 などです。これらはポケット線量計で、一部は直読式です。

あらゆるサンプル (土壌など) の放射性同位体組成を自動的に測定できる分光分析装置 (AI-Z、AI-5、AI-100) があります。

過剰なバックグラウンド放射線や表面汚染の程度を示すアラームも多数あります。たとえば、SZB-03 および SZB-04 は、ベータ活性物質による手の汚染量が超過していることを示します。

いずれかのデバイスの目的と特徴を示します

20. 獣医研究所の放射線部門用の機器。 SRP-68-01 放射計の特性と操作。

地域の獣医師研究所の放射線部門および特別地区または地区間放射線医学グループ（地域の獣医師研究所）のスタッフ用装備

放射計 DP-100

放射計 KRK-1 (RKB-4-1em)

放射計 SRP 68-01

放射計「ベスクレット」

放射計 - 線量計 -01Р

放射計 DP-5V (IMD-5)

線量計DP-22V（DP-24V）のセットです。

研究室には他のタイプの放射測定装置を設置することもできます。

上記の放射線計と線量計のほとんどは、研究室の部門で入手できます。

21. 原子力発電所事故時の危険の期間化。

原子炉は、U-235 と Pu-239 の連鎖核分裂反応中に放出される核内エネルギーを使用します。核分裂連鎖反応中、原子炉と原子爆弾の両方で、約 35 種類の化学元素の約 200 個の放射性同位体が形成されます。原子炉では連鎖反応が制御され、核燃料 (U-235) が 2 年以上かけて徐々に「燃え尽き」ます。核分裂生成物（放射性同位体）は燃料要素（燃料要素）に蓄積します。理論的にも現実的にも原子炉内では原子爆発は起こりません。チェルノブイリ原子力発電所では、人的ミスと重大な技術違反の結果、熱爆発が発生し、放射性同位体が 2 週間にわたって大気中に放出され、風によってさまざまな方向に運ばれ、広大な地域に沈降しました。エリアに斑点状の汚染が生じます。すべての放射性同位体の中で、最も生物学的に危険なものは次のとおりです。 ヨウ素131(I-131) – 半減期 (T 1/2) 8 日、 ストロンチウム - 90(Sr-90) - T 1/2 -28 歳および セシウム - 137(Cs-137) - T 1/2 -30 年。事故の結果、チェルノブイリ原子力発電所では燃料の5％と蓄積された放射性同位体が放出され、その活動量は50MCiとなった。セシウム137の場合、これは100個に相当します。 200Kt。原子爆弾。現在、世界には 500 基以上の原子炉があり、多くの国が自国の電力の 70 ～ 80% を原子力発電所でまかなっていますが、ロシアでは 15% です。近い将来に有機燃料埋蔵量が枯渇することを考慮すると、主なエネルギー源は原子力となるだろう。

チェルノブイリ事故後の危険の期間化:

1. 2〜3ヶ月間の急性ヨウ素危険性（ヨウ素131）の期間。

2. 表面汚染の期間（短寿命および中寿命の放射性核種） - 1986 年末まで。

3. 根の侵入期間（Cs-137、Sr-90） - 1987 年から 90 ～ 100 年間。

22. 電離放射線の天然源。宇宙放射線と天然放射性物質。 ERFからの線量。

1. 電離放射線の天然源 (iii)

自然バックグラウンド放射線は次のもので構成されます。

宇宙放射線;

地球上に存在する天然放射性物質からの放射線

岩石、水、空気、建築材料。

植物に含まれる天然放射性物質からの放射線

そして動物界（人間も含む）。

宇宙放射線 - で割った 主要な これは、継続的に落下する水素原子核 (陽子) の 80% と軽元素の原子核 (ヘリウム (アルファ粒子)、リチウム、ベリリウム、ホウ素、炭素、窒素) の 20% が星、星雲、星々の表面から蒸発する流れです。太陽に到達し、宇宙物体の電磁場で最大 10 10 eV 以上のオーダーのエネルギーまで繰り返し増幅 (加速) されます。 (私たちの銀河系 - 天の川 - 3,000 億の星と銀河 10 14)

この一次宇宙放射線は、地球の空気殻の原子と相互作用して流れを生み出します。 二次的 宇宙放射線。既知のすべての素粒子と放射線（±ミューおよびパイ中間子 - 70%、電子および陽電子 - 26%、一次陽子 - 0.05%、ガンマ量子、高速中性子および超高速中性子）で構成されます。

天然放射性物質 3 つのグループに分けられます。

1) ウランおよびトリウムとその崩壊生成物、カリウム 40 およびルビジウム 87。

2) あまり一般的ではない同位体および大きな T 1/2 を持つ同位体 (カルシウム 48、ジルコニウム 96、ネオジム 150、サマリウム 152、レニウム 187、ビスマス 209 など)。

3) 炭素-14、トリチウム、ベリリウム-7、および-9 - 宇宙放射線の影響下で大気中で継続的に形成されます。

地殻内で最も一般的なものはルビジウム 87 (T 1/2 = 6.5.10 10 年)、次にウラン 238、トリウム 232、カリウム 40 です。しかし、地殻中のカリウム 40 の放射能は、他のすべての同位体を合わせた放射能を超えています (T 1/2 = 1.3 10 9年）。カリウム-40 は土壌、特に粘土質の土壌に広く分散しており、その比放射能は 6.8.10 -6 Ci/ᴦ です。

自然界では、カリウムは 3 つの同位体、安定な K-39 (93%) と K-41 (7%)、および放射性 K-40 (01%) で構成されます。土壌中の K-40 の濃度は 3 ～ 20 nKu/g (ピコ - 10 -12) です。

世界平均は 10 とみなされます。したがって、1 m3 (2 トン) では - 20 μKu、1 km² では - 5Ku (根層 = 25 cm) となります。 U-238 と Th-232 の平均含有量は 0.7 nKu/ᴦ と見なされます。これら 3 つの同位体は、土壌からの自然バックグラウンドの線量率 = 約 5 μR/h (および宇宙放射線からの同量) を生成します。私たちのバックグラウンド (平均より 8 ～ 10 μR/h 低い。国全体での変動は 5 ～ 18 年)世界では最大130、さらには最大7000マイクロR/h..

建設資材建物内に追加のガンマ線が発生します（鉄筋コンクリートでは最大 170 mrad/年、木造では 50 mrad/年）。

水、溶媒であるため、ウラン、トリウム、ラジウムの可溶性錯体化合物が含まれています。海や湖では、川よりも放射性元素の濃度が高くなります。鉱泉にはラジウム（7.5×10 -9 Cu/l）やラドン（2.6×10 -8 Cu/l）が多く含まれています。川や湖の水中のカリウム 40 はラジウムとほぼ同じです (10 -11 Cu/l)。

空気（大気）地球の岩石から放出されるラドンやトロン、二次宇宙線の中性子の影響で大気中で継続的に形成される炭素14やトリチウムを含み、相互作用

薬物の放射能は、絶対法、計算法、相対法（比較法）によって測定できます。後者が最も一般的です。

絶対的な方法。研究対象の材料の薄い層が特殊な薄膜 (10 ～ 15 μg/cm²) に塗布され、検出器の内側に配置されます。その結果、完全な立体角 (4°) が、たとえば放出された光を記録するために使用されます。、ベータ粒子を除去し、ほぼ 100% の計数効率が達成されます。 4 カウンターを使用する場合、計算方法のように多くの補正を導入する必要はありません。

薬物の活性は、Bq、Ku、mKu などの活性単位で即座に表現されます。

測定中の放射線損失を考慮して、サンプルの活性を決定するための式に多くの補正係数が導入されます。

A =N/  q r メートル 2,22  10 ¹²

あ- Kuにおける薬物の活性;

N- バックグラウンドを差し引いた imp/min での計数率。

 - 幾何学的測定条件（立体角）の補正。

 - 計数装置の解決時間の修正。

 - 空気層およびカウンターの窓 (または壁) での放射線吸収の補正。

 - 薬物層の自己吸収の補正。

q- 基板からの後方散乱の補正。

r- 減衰スキームの修正。

 - ベータ線とガンマ線が混合したガンマ線の補正。

メートル- 測定用調製物の秤量部分（mg）；

2,22  10 ¹² - 1 分あたりの崩壊数から Ci への換算係数 (1Ci = 2.22*10¹² 溶解/分)。

比放射能を求めるには、1 mg あたりの放射能を 1 kg に換算する必要があります。 .

アウディ= A*10 6 、（にあなた/kg）

放射測定の準備が可能 薄い、厚いまたは 中間層研究中の資料。

試験対象の材料が 半減衰層 - 1/2,

それ薄い - で<0,11/2, 中級 - 0,11/2厚い (厚層製剤) d>41/2。

すべての補正係数自体も多くの要因に依存し、複雑な式を使用して計算されます。したがって、計算方法は非常に手間がかかります。

この場合、標準物質と被験薬の活性を測定する際の条件は完全に同一である必要があります。

4月 = Aet*N等/Nこれ、どこ

Aet - 参照薬物の活性、dis/分。

4 月 - 薬物 (サンプル) の放射能、分散/分。

Net は標準からの計数率、imp/min です。

Npr - 薬物（サンプル）からの計数率、imp/分。

放射測定および線量測定装置のパスポートには、通常、測定がどのような誤差で行われたかが示されています。 最大相対誤差測定値 (主相対誤差と呼ばれることもあります) は、たとえば、 25% のようにパーセンテージで示されます。さまざまなタイプの機器では、 10% ～  90% の範囲になります (測定の種類の誤差が個別に示される場合もあります)スケールのさまざまなセクションに対応)。

最大相対誤差 ± % に基づいて、最大値を決定できます。絶対測定誤差。機器 A からの読み取り値が取得される場合、絶対誤差 A = A/100 となります。 (A = 20 mR、a =25% の場合、実際には A = (205) mR。つまり、15 ～ 25 mR の範囲になります。

電離放射線の検出器。分類。シンチレーション検出器の原理と動作図。

検出器の種類: イオン化、シンチレーション、写真、化学、比色、半導体など。

最も広く使用されている検出器は、放射線と物質の相互作用、つまりガス媒体のイオン化の直接的な影響の測定に基づいています。 電離箱;

- 比例カウンター;

- ガイガーミュラー計数管（ガス排出計数管）;

- コロナカウンターとスパークカウンター、

シンチレーション検出器も同様です。

カソードダイノードアノードシンチレーションカウンターはシンチレーターとシンチレーターで構成されています。

PMT。シンチレーターは有機または

無機、固体、液体または気体

状態。これはヨウ化リチウム、硫化亜鉛、

ヨウ化ナトリウム、アングラセン単結晶など

100 +200 +400 +500ボルト

PMTの動作：- 核粒子とガンマ量子の影響下

シンチレーターでは、原子が励起され、目に見える色の量子、つまり光子を放出します。

光子が陰極に衝突し、陰極から光電子を叩き出します。

放射計、目的、分類。

予約制です。

放射計 - 対象となるデバイス:

放射性薬剤および放射線源の活性の測定。

イオン化粒子および量子の磁束密度または強度の決定。

物体の表面放射能。

気体、液体、固体、粒状物質の比活性度。

放射計は主にガス放電カウンターとシンチレーション検出器を使用します。

それらはポータブルと据え置き型に分けられます。

一般に、それらは以下で構成されます: - 検出器パルスセンサー; - パルス増幅器; - 変換装置; - 電気機械または電子分子; - 検出器用の高電圧源; - すべての機器用の電源。

改良の順序で、放射計 B-2、B-3、B-4 が製造されました。

デバイスの 1 つの目的と特徴を示します。

線量計、目的、分類。

業界では、多数の種類の放射測定および線量測定装置が製造されており、次のように分類できます。

放射線を記録する方法（電離、シンチレーションなど）による。

検出された放射線の種類別（、、、n、p）

電源 (主電源、バッテリー);

適用場所別（固定、現場、個人）。

予約制です。

に分け 線量率計- これらは DP-5B、DP-5V、IMD-5、および 個人線量計- 一定期間にわたる放射線量を測定します。これらは、DP-22V、ID-1、KID-1、KID-2 などです。これらはポケット線量計であり、直読式のものもあります。

あらゆるサンプル (土壌など) の放射性同位体組成を自動的に測定できる分光分析装置 (AI-Z、AI-5、AI-100) があります。

いずれかのデバイスの目的と特徴を示します

獣医研究所の放射線部門用の機器。 SRP-68-01 放射計の特性と操作。

地域の獣医師研究所の放射線部門および特別地区または地区間放射線医学グループ（地域の獣医師研究所）のスタッフ用装備

放射計 DP-100

放射計 KRK-1 (RKB-4-1em)

放射計 SRP 68-01

放射計「ベスクレット」

放射計 - 線量計 -01Р

放射計 DP-5V (IMD-5)

線量計DP-22V（DP-24V）のセットです。

研究室には他のタイプの放射測定装置を設置することもできます。

上記の放射線計と線量計のほとんどは、研究室の部門で入手できます。

原子力発電所事故時の危険の期間化。

原子炉は、U-235 と Pu-239 の核分裂連鎖反応中に放出される核内エネルギーを使用します。核分裂連鎖反応中、原子炉と原子爆弾の両方で、約 35 種類の化学元素の約 200 個の放射性同位体が形成されます。原子炉では連鎖反応が制御され、核燃料 (U-235) が 2 年以上かけて徐々に「燃え尽き」ます。核分裂生成物（放射性同位体）は燃料要素（燃料要素）に蓄積します。理論的にも現実的にも原子炉内では原子爆発は起こりません。チェルノブイリ原子力発電所では、人的ミスと重大な技術違反の結果、熱爆発が発生し、放射性同位体が 2 週間にわたって大気中に放出され、風によってさまざまな方向に運ばれ、広大な地域に沈降しました。地域に斑点のある汚染を引き起こします。すべての r/a 同位体の中で、最も生物学的に危険なものは次のとおりです。 ヨウ素131(I-131) – 半減期 (T 1/2) 8 日、 ストロンチウム - 90(Sr-90) - T 1/2 -28 歳および セシウム - 137(Cs-137) - T 1/2 -30 年。事故の結果、チェルノブイリ原子力発電所では燃料の5％と蓄積された放射性同位体が放出され、その活動量は50MCiとなった。セシウム137の場合、これは100個に相当します。 200Kt。原子爆弾。現在、世界には 500 基以上の原子炉があり、多くの国が自国の電力の 70 ～ 80% を原子力発電所でまかなっていますが、ロシアでは 15% です。近い将来に有機燃料埋蔵量が枯渇することを考慮すると、主なエネルギー源は原子力となるだろう。

チェルノブイリ事故後の危険の期間化:

1. 2〜3ヶ月間の急性ヨウ素危険性（ヨウ素131）の期間。

2. 表面汚染の期間（短寿命および中寿命の放射性核種） - 1986 年末まで。

3. 根の侵入期間（Cs-137、Sr-90） - 1987 年から 90 ～ 100 年間。

電離放射線の天然源。宇宙放射線と天然放射性物質。 ERFからの線量。

光電効果コンプトン効果ペア形成

衝突後の g 量子は、そのエネルギーのかなりの部分を失い、その移動方向を変えます。消滅する。

コンプトン効果は、広範囲のガンマ線エネルギー (0.02 ～ 20 MeV) で観察されます。

3. 蒸気の形成。 原子核の近くを通過し、少なくとも 1.02 MeV のエネルギーを持つガンマ線は、原子核の場の影響を受けて 2 つの粒子、電子と陽電子に変換されます。ガンマ量子のエネルギーの一部は、2 つの粒子の等価質量に変換されます (アインシュタインの関係による) E=2me*C²= 1.02MeV）。ガンマ量子の残りのエネルギーは、運動エネルギーの形で出現する電子と陽電子に伝達されます。結果として生じる電子は原子と分子をイオン化し、陽電子は媒体の電子のいずれかと消滅して、それぞれ 0.51 MeV のエネルギーを持つ 2 つの新しいガンマ量子を形成します。二次ガンマ量子は、エネルギーをコンプトン効果に費やし、次に光電効果に費やします。ガンマ線のエネルギーが高く、物質の密度が高いほど、ペア形成のプロセスが起こりやすくなります。したがって、ガンマ線から身を守るために鉛などの重金属が使用されます。

X 線は、これら同じ 3 つの効果により、同様の方法で物質と相互作用します。

特徴的な制動放射 X 線放射。 X線とガンマ線の違いと類似点。ガンマ線の減衰の法則。

吸収層が厚ければ厚いほど、それを通過するガンマ線束はより弱まります。

各材料について、半減衰層 D1/2 が実験的に確立されました (これは、ガンマ線を半分に減衰する材料の厚さです)。

これは、空気 -190m、木材 -25cm、生物組織 -23cm、土壌 -14cm、コンクリート -10cm、鉄鋼 -3cm、鉛 -2cm に相当します。 (D1/2 » r /23)

p/a 減衰の法則を導出するときと同じ方法で推論すると、次の結果が得られます。

D/D1/2 -D/D1/2 - 0.693D/D1/2

I = I® / 2または I = I® * 2(別のタイプの表記法 I = Iоe)

ここで、 I は厚さ D の吸収層を通過した後のガンマ線の強度です。

I® - ガンマ線の初期強度。

10. 線量測定と放射線測定の問題。身体の外部および内部照射。ガンマ線による活動と線量の関係。局所放射線源からの防護方法 .

放射測定- 放射能の測定と放射性同位体の同定の理論と実践を開発します。

X 線や核放射線が人体に及ぼす生物学的影響は、生物学的環境の原子や分子のイオン化と励起によるものです。

¾¾¾® B.オブジェクト

b ¾¾¾® イオン化

G ¾¾¾® は ¾¾¾®g に比例します

n ¾¾¾® 吸収エネルギー ¾¾¾® n

r ¾¾¾® 放射線 ¾¾¾® r (X線放射線)

放射線量照射された物質の単位体積（質量）あたりに吸収される電離放射線エネルギーの量です。

Kg 値 (ガンマ定数の値はすべての p/a 同位体について参考書に記載されています) を使用すると、任意の同位体の点線源の線量率を決定できます。

P = kg A / R²、どこ

R - 被ばく線量率、R/h

Kg - 同位体のイオン化定数、R/h cm² / mKu

A - アクティビティ、mKu

R - 距離、cm。

放射線源を遮蔽し、放射線源までの距離を広げ、身体への曝露時間を短縮することで、局所的な放射線源から身を守ることができます。

11. 線量と線量率。被曝線量、吸収線量、等価線量、実効線量の測定単位。

- 被ばく線量 （空気中のX線とガンマ線の電離力）レントゲンでの値。 X線 (P) - 空気 1 cm3 中に 20 億のイオン対を生成する X 線または g 線 (つまり、光子放射線) の曝露量。（X 線は、放射線源、つまり放射線学者が言うように、入射放射線の照射野の被曝を測定します）。

- 吸収線量 - 体の組織に吸収される電離放射線のエネルギーをラッドとグレイの単位質量で表したもの。

嬉しい (放射線吸収線量 - 英語) - 物質の質量 1 g に 100 erg に等しいエネルギーが吸収される、あらゆる種類の電離放射線の吸収線量。（異なる組成の 1 g の生体組織では、異なる量のエネルギーが吸収されます。）

水と軟組織の場合、1rad = 0.93R (実際には 1rad = 1R かかります)

骨組織の場合 1rad = (2-5)P

C方式で採用されている単位は グレー (1 kg の質量は 1 J の放射線エネルギーを吸収します)。 1Gy=100rad(100R)

- 等価線量 - 吸収線量に、特定の種類の放射線が体組織に損傷を与える能力を反映する係数をレムとシーベルトで乗じたもの。 BER （X 線の生物学的等価物）とは、1 レントゲンの X 線またはガンマ線の線量と同じ生物学的影響が生物学的環境で生じる核放射線の線量です。 レムの D = レントゲンの D*RBE。 RBE - 相対的な生物学的有効性の係数または品質係数 (QC)

b、g、レントゲンの場合。放射線 RBE (KK) = 1; a とプロトン = 10 の場合。

遅い中性子 = 3-5; 高速中性子 = 10。

-実効等価線量 - 放射線に対する組織ごとの感受性の違いを考慮した係数を掛けた等価線量（シーベルト単位）。

ICRP が推奨する、さまざまな人間の組織 (臓器) の放射線リスク係数: (たとえば、0.12 - 赤色骨髄、0.15 - 乳腺、0.25 - 精巣または卵巣;) この係数は、均一な放射線照射による個々の臓器ごとの割合を示します。体全体

生物学的に言えば、物体が受ける放射線量だけでなく、単位時間当たりに受ける線量を知ることが重要です。

線量率 単位時間当たりの放射線量です。

D = P / tたとえば、R/h、mR/h、μR/h、μSv/h、mrem/min、Gy/s などです。

吸収線量率は、単位時間当たりの線量増加として表されます。

12 a線、d線、g線の特徴。

さまざまな種類の電離放射線の性質を表の形式で検討します。

放射線の種類	それは何を表しているのでしょうか？	充電	重さ	エネルギー MeV	スピード	空気中の1cm経路でのイオン化	走行距離: Air Biological。金属織物
ある	ヘリウム原子核の流れ	2通のメール正電荷ÅÅ	午前4時	2 – 11	10〜20千km/h	10万～15万イオンペア	2～10cm	mm の端数 (~0.1mm)	100分の1mm
b	電子の流れ	初等否定。充電（-）	0.000548 午前	0 – 12	0.3～0.99の光速(C)	50～100のイオンペア	最大25メートル	1cmまで	数ミリ程度。
g	エルインスタント。放射線私<10 -11 м (в.свет 10 -7 м)	持っていない	g-quantum の静止質量 =0	keVから数MeVまで	30万km/秒から	弱い	100～150メートル	メートル	数十センチ。

13. 原子力発電所事故における放射能汚染の特徴。

ヨウ素131 ストロンチウム - 90(Sr-90) - T 1/2 -28 歳および セシウム - 137

事故後の区域設定 (セシウム 137 による土壌汚染と年間線量に基づく):

立ち入り禁止区域（移転） - 40 Ci/km² 以上（線量 50 mSv/年以上）。

移転ゾーン (任意) – 15 ～ 40 Ci/km²。 (線量 20 ～ 50 mSv/年);

居住制限区域（妊婦と子供の一時移住あり）5～15Ci/km²。（線量は年間5～20ミリシーベルト）。

放射線管理区域 (社会経済的地位が優遇された居住区域) 1 ～ 5 Ci/km² (線量 1 ～ 5 mSv/年)。

ロシア連邦の法律によると、1Ci/km²を超える汚染（セシウム）がある土地に住む人々は、最小限の給付を受ける権利を有します。

14. 電離放射線の検出器。分類。電離箱の原理と動作スキーム。

電離箱;

- 比例カウンター;

イオン化検出器の動作の概略図。

このチャンバーは空気または不活性ガスで満たされており、その中に 2 つの電極 (陰極と陽極) が配置され、電場を生成します。

乾燥した空気やガスは絶縁体であり、電気を通しません。しかし、チャンバーに入った荷電アルファ粒子とベータ粒子は気体媒体をイオン化し、ガンマ量子は最初にチャンバーの壁に高速電子（光電子、コンプトン電子、電子陽電子対）を形成し、これも気体媒体をイオン化します。生じたプラスイオンはカソードに移動し、マイナスイオンはアノードに移動します。放射線の量に比例して、回路内にイオン化電流が発生します。

同じ量の電離放射線に対する電離電流は、チャンバーの電極に印加される電圧に複雑に依存します。この依存関係は次のように呼ばれます イオン化検出器の電流電圧特性。

15. 核爆発時の放射性汚染の特徴。

原子爆弾の U-235 と Pu-239 の核分裂連鎖反応では、約 35 の化学元素の約 200 個の放射性同位体が形成されます。核爆発では、核分裂性物質の質量全体にわたって瞬時に核分裂連鎖反応が発生します。そして、その結果生じる放射性同位体は大気中に放出され、その後、延長された放射性痕跡の形で地上に降り注ぎます。

米。 2.1. 核爆発時の放射性汚染地帯

放射性物質の崩壊により、放射線量は比率に応じて一定に減少します。

Р t = Р 1 t – 1.2

米。 2.2. 核爆発後の放射線レベルの低減

考えられるすべての状況を想定して、放射線レベルと線量が計算され、表にまとめられます。

農業生産にとって、地域の放射能汚染は最大の危険をもたらします。人、動物、植物は外部からのガンマ線照射だけでなく、放射性物質が空気、水、食物とともに体内に侵入することで内部からも被曝します。防護されていない人や動物では、受けた線量に応じて放射線障害が発生する可能性があり、農作物の成長が遅くなり、農作物の収量と品質が低下し、深刻な被害が発生した場合には植物が枯死します。

16. 放射能を測定する基本的な方法 (絶対、計算、相対 (比較) メーター効率、計数 (動作) 特性。

薬物の放射能は、絶対法、計算法、相対法（比較法）によって測定できます。後者が最も一般的です。

絶対的な方法。研究対象の材料の薄い層が特殊な薄膜 (10 ～ 15 μg/cm2) に塗布され、検出器内に配置されます。その結果、放出されたベータ粒子を記録するために完全な立体角 (4p) が使用されます。ほぼ 100% の計数効率が達成されます。 4p カウンタを使用する場合、計算方法のように多くの補正を導入する必要はありません。

薬物の活性は、Bq、Ku、mKu などの活性単位で即座に表現されます。

測定中の放射線損失を考慮して、サンプルの活性を決定するための式に多くの補正係数が導入されます。

A = N/w×e×k×r×q×r×g m×2.22×10¹²

あ- Kuにおける薬物の活性;

N- バックグラウンドを差し引いた imp/min での計数率。

w-幾何学的測定条件（立体角）の補正。

e- 計数インストールの解決時間の修正。

k- カウンターの空気層および窓 (または壁) での放射線の吸収を補正します。

r- 薬物層の自己吸収を補正します。

q- 基板からの後方散乱の補正。

r- 減衰スキームの修正。

g- ベータ線とガンマ線の混合によるガンマ線の補正。

メートル- 測定用調製物の秤量部分（mg）；

2.22×10¹² - 1 分あたりの崩壊数から Ci への換算係数 (1 Ci = 2.22*10¹² 崩壊/分)。

比放射能を求めるには、1 mg あたりの放射能を 1 kg に換算する必要があります。 .

Aud = A*10 6、(Ku/kg)

放射測定の準備が可能 薄い、厚いまたは 中間層研究中の資料。

試験対象の材料が 半減衰層 - D1/2、

それ薄い - で<0,1D1/2, 中級 - 0.1D1/2 厚い (厚層製剤) d>4D1/2。

すべての補正係数自体も多くの要因に依存し、複雑な式を使用して計算されます。したがって、計算方法は非常に手間がかかります。

この場合、標準物質と被験薬の活性を測定する際の条件は完全に同一である必要があります。

4 月 = AET* Npr/Net、どこ

Aet は参照薬物の活性、分散/分です。

4 月 - 薬物 (サンプル) の放射能、分散/分。

ネット - 標準からのカウント速度、imp/分。

Npr - 薬物（サンプル）からの計数率、imp/分。

17. 電離放射線の検出器。分類。シンチレーション検出器の原理と動作図。

検出器の種類: イオン化、シンチレーション、写真、化学、比色、半導体など。

最も広く使用されている検出器は、放射線と物質の相互作用、つまりガス媒体のイオン化の直接的な影響の測定に基づいています。 電離箱;

- 比例カウンター;

- ガイガーミュラーカウンター (ガス排出カウンター);

- コロナカウンターとスパークカウンター、

シンチレーション検出器も同様です。

カソードダイノードアノードシンチレーションカウンターはシンチレーターとシンチレーターで構成されています。

PMT。シンチレーターは有機または

無機、固体、液体、気体

状態。これはヨウ化リチウム、硫化亜鉛、

ヨウ化ナトリウム、アングラセン単結晶など

100 +200 +400 +500ボルト

PMTの動作：- 核粒子とガンマ量子の影響下

シンチレーターでは、原子が励起され、目に見える色の量子、つまり光子を放出します。

光子が陰極に衝突し、陰極から光電子を叩き出します。

18. 放射計、目的、分類。

予約制です。

放射計 - 対象となるデバイス:

放射性薬剤および放射線源の活性の測定。

イオン化粒子および量子の磁束密度または強度の決定。

物体の表面放射能。

気体、液体、固体、粒状物質の比活性度。

放射計は主にガス放電カウンターとシンチレーション検出器を使用します。

それらはポータブルと据え置き型に分けられます。

改良の順序で、放射計 B-2、B-3、B-4 が製造されました。

デバイスの 1 つの目的と特徴を示します。

19. 線量計、目的、分類。

業界では、多数の種類の放射測定および線量測定装置が製造されており、次のように分類できます。

放射線を記録する方法（電離、シンチレーションなど）による。

検出された放射線の種類別（a、b、g、n、p）

電源 (主電源、バッテリー);

適用場所別（固定、現場、個人）。

予約制です。

あらゆるサンプル (土壌など) の放射性同位体組成を自動的に測定できる分光分析装置 (AI-Z、AI-5、AI-100) があります。

いずれかのデバイスの目的と特徴を示します

20. 獣医研究所の放射線部門用の機器。 SRP-68-01 放射計の特性と操作。

地域の獣医師研究所の放射線部門および特別地区または地区間放射線医学グループ（地域の獣医師研究所）のスタッフ用装備

放射計 DP-100

放射計 KRK-1 (RKB-4-1em)

放射計 SRP 68-01

放射計「ベスクレット」

放射計 - 線量計 -01Р

放射計 DP-5V (IMD-5)

線量計DP-22V（DP-24V）のセットです。

研究室には他のタイプの放射測定装置を設置することもできます。

上記の放射線計と線量計のほとんどは、研究室の部門で入手できます。

21. 原子力発電所事故時の危険の期間化。

原子炉は、U-235 と Pu-239 の核分裂連鎖反応中に放出される核内エネルギーを使用します。核分裂連鎖反応中、原子炉と原子爆弾の両方で、約 35 種類の化学元素の約 200 個の放射性同位体が形成されます。原子炉では連鎖反応が制御され、核燃料 (U-235) が 2 年以上かけて徐々に「燃え尽き」ます。核分裂生成物（放射性同位体）は燃料要素（燃料要素）に蓄積します。理論的にも現実的にも原子炉内では原子爆発は起こりません。チェルノブイリ原子力発電所では、人的ミスと重大な技術違反の結果、熱爆発が発生し、放射性同位体が 2 週間にわたって大気中に放出され、風によってさまざまな方向に運ばれ、広大な地域に沈降しました。エリアに斑点状の汚染が生じます。すべての r/a 同位体の中で、最も生物学的に危険なものは次のとおりです。 ヨウ素131(I-131) – 半減期 (T 1/2) 8 日、 ストロンチウム - 90(Sr-90) - T 1/2 -28 歳および セシウム - 137(Cs-137) - T 1/2 -30 年。事故の結果、チェルノブイリ原子力発電所では燃料の5％と蓄積された放射性同位体が放出され、その活動量は50MCiとなった。セシウム137の場合、これは100個に相当します。 200Kt。原子爆弾。現在、世界には 500 基以上の原子炉があり、多くの国が自国の電力の 70 ～ 80% を原子力発電所でまかなっていますが、ロシアでは 15% です。近い将来に有機燃料埋蔵量が枯渇することを考慮すると、主なエネルギー源は原子力となるだろう。

チェルノブイリ事故後の危険の期間化:

1. 2〜3ヶ月間の急性ヨウ素危険性（ヨウ素131）の期間。

2. 表面汚染の期間（短寿命および中寿命の放射性核種） - 1986 年末まで。

3. 根の侵入期間（Cs-137、Sr-90） - 1987 年から 90 ～ 100 年間。

22. 電離放射線の天然源。宇宙放射線と天然放射性物質。 ERFからの線量。

1. 電離放射線の天然源 (iii)

自然バックグラウンド放射線は次のもので構成されます。

宇宙放射線;

地球上に存在する天然放射性物質からの放射線

岩石、水、空気、建築材料。

植物に含まれる天然放射性物質からの放射線

そして動物界（人間も含む）。

この一次宇宙放射線は、地球の空気殻の原子と相互作用して流れを生み出します。 二次的 既知のすべての素粒子および放射線の中で最大である宇宙放射線（±ミューおよびパイ中間子 - 70%、電子および陽電子 - 26%、一次陽子 - 0.05%、ガンマ量子、高速中性子および超高速中性子）。

天然放射性物質 3 つのグループに分けられます。

1) ウランおよびトリウムとその崩壊生成物、カリウム 40 およびルビジウム 87。

3) 炭素-14、トリチウム、ベリリウム-7、および-9 - 宇宙放射線の影響下で大気中で継続的に形成されます。

世界平均は 10 とみなされます。したがって、1 m3 (2 トン) では - 20 μKu、1 km² では - 5Ku (根層 = 25 cm) となります。 U-238 と Th-232 の平均含有量は 0.7 nKu/g と見なされます。これら 3 つの同位体は、土壌からの自然バックグラウンドの線量率 = 約 5 μR/h (および宇宙放射線からの同量) を生成します。私たちのバックグラウンド (平均より 8 ～ 10 μR/h 低い。国全体での変動は 5 ～ 18 年)世界では最大130、さらには最大7000マイクロR/h..

建設資材建物内に追加のガンマ線が発生します（鉄筋コンクリートでは最大 170 mrad/年、木造では 50 mrad/年）。

空気（大気）には、地球の岩石から放出されたラドンとトロン、および大気の窒素と水素と相互作用する二次宇宙放射線の中性子の影響で大気中で継続的に形成される炭素14とトリチウムが含まれています。換気の悪い建物内でのラドンの蓄積は特に危険です。新築の建物では 100 Bq/m3 、居住中の建物では 200 Bq/m3 という基準が採用されており、400 Bq/m3 を超えた場合は、ラドンを削減するための措置が講じられるか、建物の使用が再利用されます。計算によると、ラドン濃度が 16 Bq/m3 と 100 Bq/m3 の場合、年間線量はそれぞれ 100 mrem と 1 rem になります。実質濃度「11 Bq/m3」

植物や動物は、環境から放射性同位体 K-40、C-14、H-3 を非常に集中的に吸収します (これらはタンパク質分子の構成要素です)。程度は低いものの他の放射性核種。

ほとんどの臓器の内部被曝は、臓器内に存在する K-40 が原因です。 K-40 からの年間線量は、赤色骨髄の場合 - 27 mrad になります。

肺 - 17 mrad

生殖腺 -15 mrad

体内の他の放射性核種からの線量は、これらの値の 1/100、1/1000 になります。例外はラドンで、吸入によって肺に入り、年間最大 40 mrad の線量を生成します。

したがって、人は自然からのみ、そして外部および内部放射線のせいで、年間線量の線量を受けます。 200mrad（ミリレム） (または2mSv)

から iii 地球上の通路。- 167 (K-40 と Rn-222 による内部被曝.... 132ミリレム)

（K-40、U-238、Th-232、Rb-87からの外部放射線....... 35ミリレム)

から iii 宇宙の起源 .- 32 (g 量子、m、p 中間子からの外部放射線... .30ミリレム)

（S-14、N-3からの内部照射.... 2ミリレム)

結論.1。自然放射線による外部被ばくの線量は、総線量の30％にあたる65ミリレムですが、私たちはこの部分だけを線量計で測定しています。

2. 年間線量に対するラドンの寄与は 25 ～ 40% です。

喫煙者放射性Po-210から追加の放射線量を肺に受けます（タバコ1本には7mBqのPoが含まれています）。米国の統計によると、喫煙による死亡率はアルコールによる死亡よりも高く、年間 150,000 時間です。

過去数千年にわたり、地球上の放射線状況は安定しており、この放射線背景の条件下で動植物の進化が起こり、前世代のすべての人々が生きてきました。

24. 人工的な電離放射線源 (X 線施設、核実験爆発、核エネルギー、現代の技術装置)。

人工放射線源は人間に追加の線量負荷をもたらし、4 つの大きなグループに分けられます。

1) 医療において診断および治療目的で使用される X 線装置。

2) 核実験の爆発。

3) 原子力エネルギー (核燃料サイクル事業 - NFC)。

4) 多くの現代の技術装置 (発光時計の文字盤と測定器、テレビ、コンピュータディスプレイ、探傷用の X 線とガンマ線装置、空港での観察、コンピュータ断層撮影など)。

ICDAR によると、自然放射線源からの年間等価線量 (200 ミリレム) を 100% とすると、人工放射線源による影響もさらに考慮されます。

X線装置からの照射 - 20% (40ミリレム)。 (平均的な人あたり)

毒をテストします。 60年代初頭には7%から爆発的に増加しました。 80年代には最大0.8%（減少傾向）。

原子力エネルギーは、1965 年の自然バックグラウンドの 0.001% から 2000 年の 0.05% (小さな増加傾向)。

技術的なデバイス (テレビ、コンピュータなど) の場合 - 無視できる値です。

X線設備 - 保健省の命令により、用量は次のように決定されます。

· 胸部臓器の透視撮影（最大0.6 mSv）（歯画像0.1～0.2 mrem）

· 肺の透視検査は最大 1.4 mSv、胃の透視検査は最大 3.4 mSv (340 ミリレム)

核実験の爆発

1945 年から 1962 年までに、総出力 500 トンを超える大気圏での爆発実験が 423 回行われました (ソ連、アメリカ、フランス、中国、イギリス)。現在も地下での実験が行われている。

核爆発中、中性子の影響下で重元素 (U 235、Pu 239) の核分裂の連鎖反応が発生します。反応中に、35 x の約 250 同位体が形成されます。元素のうち 225 種類が放射性元素です。（例 - 235 個の種が入ったスイカを切る）結果として得られる放射性核種の半減期は、1 秒、数秒、分、時間、日、月、年、世紀、千年、数百万年の何分の一かというように異なります。

この多数の核断片とその娘生成物のうち、10 個の放射性核種は、その放射毒性および物理的特性により、獣医放射線生物学および家畜の放射線生態学にとって興味深いものです。

ほとんどの放射性核種はベータ線とガンマ線放射体であり、ヨウ素 131、バリウム 140、ストロンチウム 89 は最初の数か月間は特に危険です。続いてストロンチウム90、セスニウム137。

核兵器実験の停止後 35 年間にわたり、核爆発のすべての生成物は大気と成層圏の貯留層から主に地球の北半球の表面に落下し、Sr-90 とセシウムによる土地の汚染を高めました。 -137 から 0.2 Ku/km² に、現在は 0.1 Ku/km² に低下しました (人間の場合 - 経口)

原子力 - これらは相互に関連した核燃料サイクル事業（ウラン鉱石の採掘、濃縮と加工、燃料棒の生産、原子力発電所での燃料棒の燃焼、燃料棒の加工、廃棄物の処分、使用済み原子力発電所の解体）である。

原子力発電所の放射線と環境への危険にもかかわらず、その数は年々増加しています。世界中で 500 基以上の発電用原子炉が稼働しており、総容量は約 30,000 MW です。それらは世界のエネルギー消費の 17% を供給します。

原子力エネルギーは、既存のすべての発電方法の中で最も環境に優しいものです（運転に問題はありません）。石炭火力発電所は、同じ出力の原子力発電所よりも数倍多くの放射線で環境を汚染します。

しかし、ここ数十年間に原子力発電所で多数の事故が発生した。チェルノブイリ原子力発電所で最大のものは、1986 年 4 月 26 日であり、広範囲の深刻な放射能汚染につながります。

最も生物学的に危険な同位体はヨウ素 131、オトロンチウム 90、およびチイ 137 でした。

25. 生物圏における放射性物質の移動パターン。ストロンチウム単位。

生物圏の構成要素には、核爆発による放射性物質、核燃料サイクル事業からの緊急排出物、定められた方法で埋設されなかった放射性廃棄物が含まれます。 非生物的な （土、水、空気）そして 生物的 （動植物）そして物質の生物学的循環に参加します。

大気からの直接侵入を除いて、放射性物質が人間に到達する最短経路は農業手段を経由することである。連鎖する植物と動物: 土壌 - 植物 - 人間。土壌、植物、動物、人間。チェルノブイリ事故では、50 Mcu の放射能が大気中に放出されました。このうち、20% がヨウ素 131、15% がセシウム同位体、最大 2% がストロンチウムです。

ヨウ素は人間や動物の体内に入り、甲状腺に最も多く（20～60％）集中し、その機能を妨害します。

生物圏のある物体から別の物体に移動すると、セシウムとストロンチウムはカリウムやカルシウムと同様に振る舞い（物理的性質が類似しているため）、最終的には動物や人間の体内に入り、これらの元素が生理学的に豊富な器官で最大濃度に達します（筋肉にはセシウム、骨や貝殻にはストロンチウム）。

カルシウムまたはカリウム 1 グラムあたりのこの蓄積には一定の比例関係があり、次のように表されます。 ストロンチウム単位（SU）。

1CE = Ca 1 グラムあたり 1 nCu Sr-90 (ナノ = 10 -9)

生物学的システムの後続のリンクの CE 数と、前のリンクの CE の数の比は、と呼ばれます。 識別係数 (CD) カルシウムに対する Sr-90。

CD = 飼料サンプル中の CE / 土壌中の CE.

生物学的連鎖のつながりにおける移行に関するさらに多くの問題は十分に研究されていません。

26. 放射性同位体の毒性。

あらゆる化学元素の放射性同位体は、体内に入ると、特定の元素の安定同位体と同じように代謝に関与します。放射性核種の毒性は次のような原因によるものです。

· 放射線の種類とエネルギー (毒性を決定する主な特性)、

・人生の半分;

· 放射性核種が体内に入った物質の物理的および化学的特性。

· 組織および器官間の分布の種類。

· 体からの排泄率。

LET の概念が導入されました。線形エネルギー移動 (これは、単位経路 (ミクロン) ごとに粒子または量子によって物質に移動されるエネルギー量 (keV) です)。 LET - 特定のイオン化を特徴づけ、特定の種類の放射線の RBE (相対生物学的有効性) に関連付けられます。（これは以前の講義でも触れました）

半減期が非常に短い（数分の1秒）および非常に長い（数百万年）放射性核種は、体内に有効線量を作り出すことができないため、大きな害を引き起こします。

最も危険な同位体の半減期は数日から数十年です。

放射性核種は、放射線の危険性が高い順に 4 つの放射毒性グループに分類されます (NRB によると、放射線危険性グループ)。

放射性毒性グループ	放射性核種	水中の平均年間許容濃度、K u/l
A - 特に高い放射毒性 (r/t)	Pb-210、Po-210、Ra-226、Th-230など	10 -8 - 10 -10
B - 放射性毒性が高い	J-131、Bi-210、U-235、Sr-90など	10 -7 - 10 -9
A - 平均放射能毒性	P-32、Co-60、Sr-89、Cs-137など	10 -7 - 10 -8
A - 最も低い放射毒性	C-14、Hg-197、H-3（トリチウム）など	10 -7 - 10 -6

NRB - 作業エリアの空気、大気、水、呼吸器官、消化器官を通した体内への年間摂取量、重要臓器の内容物中のすべての放射性核種の許容濃度を確立します。

27. 組織や器官における放射性物質の受容、分配、蓄積、および動物の体からのそれらの除去。

放射性核種は動物の体内に侵入する可能性があります。

· エアロゾル - 汚染された空気を吸入したときに肺を通過する。

· 口頭で - 食物と水とともに消化管を通過する（主な経路）。

· 吸収性の - 粘膜、皮膚、傷を介して。

放射性核種の体内摂取時の生物学的影響は、物質の凝集状態に依存します。最も大きな影響を与えるのは、ガス状の放射性物質や水溶性化合物です。これらは血液中に集中的に大量に吸収され、急速に体全体に広がるか、関連する臓器に集中します。不溶性放射性粒子は肺や消化管の粘膜に長期間残留し、局所的な放射線障害を引き起こす可能性があります。

肺に入るサイズが 0.5 ミクロン未満の P/活性エアロゾルは、吐き出すときにほぼ完全に除去され、0.5 ～ 1 ミクロンの粒子は 90% 保持され、5 ミクロンを超える粉塵粒子は最大 20% 記録されます。より大きな粒子は上気道に沈降し、吐き出されて胃に入ります。肺に保持されるβ核種のほとんどはすぐに血液中に吸収されますが、一部は肺に長期間留まります。

身体による放射性同位体の吸収の相対量は、担体との比率によって異なります。 同位体キャリア それはこの元素の非放射性同位体です（たとえば、J-131 の場合は J-125）。 非同位体キャリア - 別の元素は放射性同位体（Sr-90 の場合は Ca、Cs-137 の場合は K）の化学的類似体です。

組織における放射性核種の吸収と沈着は、担体に対する放射性核種の比率に正比例します。

放射性物質の体内への主な侵入経路は消化管であり、一部の放射性核種の再吸収（吸収）は 100 ～ 0.01% の範囲にあります（Cs、J - 100%、Sr - 9 ～ 60%、Cj）。 - 30%、Po - 6%、U-3%、Pu-0.01%)。

体内の放射性核種の分布は、これらの元素の安定同位体と同様である場合（たとえば、カルシウムは骨格系に、ヨウ素は甲状腺に行く）、または体全体で均一である場合があります。

放射性元素の分布には次のタイプが区別されます。

ユニフォーム(H、Cs、Rb、Kなど) - 肝臓の (セリウム、Pu、Th、Mg等)

骨格（骨向性）(Ca、Sr、Ra等) 腎臓 (ビ、スバンティモニー、U、アサ素)

甲状腺刺激性(J、Br臭素)。

放射性核種の選択的濃縮が発生し、その結果、最大の放射線と損傷にさらされる臓器は、と呼ばれます） 致命的。

肺と消化管は、不溶性放射性核種化合物が侵入する場合に重要な臓器となります。ヨウ素の場合、重要な臓器は常に甲状腺であり、ストロンチウム、カルシウム、ラジウムの場合、常に骨です。

造血系と生殖腺は、低線量の放射線でも最も脆弱なシステムであり、すべての放射性核種にとって重要な器官です。

体内の放射性核種の分布の種類は、すべての種類の哺乳類（人間を含む）で同じです。

若い動物は、組織内での放射性核種の吸収と沈着がより激しいという特徴があります。妊娠中の女性では、放射性同位体が胎盤を通過し、胎児の組織に沈着します。

放射性同位体（および安定同位体）は、糞便、尿、牛乳、卵などとの交換の結果として体から排泄されます。

生物学的半減期(Tb) は、入ってきた元素の量の半分が体から排泄されるまでの時間です。しかし、体内では放射性崩壊により同位体の損失が加速します（T 1/2 が特徴）。

人体からの放射性核種の実際の損失が表現されます。 有効半減期 、（テフ ).

Teff = (T b ·T 1/2)/(T b +T 1/2)

計算してみましょう Сs-137(T b = 0.25 年、T 1/2 = 30 年。T eff = (0.25*30)/(0.25+30) = 0.24 年 (90 日)

Teff の短い放射性核種 (Cs-137、Y-90イットリウム、Ba-140 など) は、一度または短時間、ほぼ同じ線量で体内に導入されると、その後、急性または慢性の放射線障害を引き起こす可能性があります。血液像の急速な正常化が起こり、動物の全身状態が変化します。

高 Teff の放射性核種 (Sr-90、Ra-226 Pu-239 など) への同じ被ばく条件下では、病気の急性または慢性経過を引き起こす線量に大きな違いがあります。病気の回復期間は非常に長く、悪性腫瘍が頻繁に発生し、血小板減少症、貧血、不妊症およびその他の障害が長年にわたって続きます。

食肉用に屠殺されることを目的とした動物では、これらの影響が現れる時間がないかもしれませんが、繁殖牛や乳牛では、その発生の危険性は非常に現実的です。

人間の食物連鎖の中で動物は放射性核種に対する一種のフィルターの役割を果たし、食物による放射性核種の人体への侵入を減らします。

28. 生物学的活性同位体 J-131 の毒性学。

教科書によると

29. 生物学的活性同位体 Cs-137 の毒性学。

教科書によると

30. 生物学的活性同位体 Sr-90 の毒性学。

教科書によると

31. 電離放射線の生物学的作用のメカニズムに関する現代的な考え方。

1 i.i.の生物学的作用のメカニズムに関する現代の考え方

アルファ粒子、ベータ粒子、ガンマ線、X 線放射線、および中性子が体組織と相互作用すると、次の段階が順番に通過します。

-電気的相互作用 原子による放射線の透過（時間 - 1兆分の1秒） - 電子の分離 - 媒体のイオン化（これはエネルギー移動のプロセスであり、少量ではありますが、非常に効果的です）。

-物理化学的変化 (10 億分の 1 秒)、生成されるイオンは複雑な反応連鎖に関与し、水和酸化物 HO 2、過酸化水素 H 2 O 2 などの高い化学活性を持つ生成物、およびフリーラジカル H、OH (組織) を形成します。質量で 60 ～ 70 % が水で構成されます)水分子内の H と O の比は 2:16 または 1:8 (amu による) です。したがって、体重70kgの標準的な人の水分50kgのうち、約40kgが酸素ということになります。

-化学変化。 次の100万分の1秒にわたって、フリーラジカルは一連の酸化反応(まだ完全には理解されていません)を通じて相互に、またタンパク質分子、酵素などと反応し、生物学的に重要な分子の化学修飾を引き起こします。

- 生物学的影響 - 代謝プロセスが中断され、酵素系の活性が抑制され、DNA合成とタンパク質合成が中断され、毒素が形成され、初期の生理学的プロセスが発生します（細胞分裂の阻害、突然変異の形成、変性変化）。細胞死は数秒以内に起こる可能性があり、あるいはその後の細胞の変化により、がんが発生する可能性があります（おそらく 20 ～ 30 年後）。

最終的には、個々の機能やシステム、そして生体全体の重要な機能が混乱します。

放射線の生物学的影響の結果は、通常、正常な生化学プロセスの破壊と、それに続く動物の細胞および組織の機能的および形態学的変化です。

生物学的作用のメカニズムは複雑で完全には理解されていませんが、いくつかの仮説や理論があります（ロンドン、ティモフェエフ＝レゾフスキー、タルセフ、クドリャシェフ、クジン、ゴリゾントフなど）。

行われる：

希釈効果と酸素効果として現れる電離放射線の直接的および間接的な作用の理論、

ターゲットまたはヒットの理論、

確率的（確率的）仮説、

脂質（一次）放射性毒素と連鎖反応の理論、

構造代謝理論 (Kuzin)、

放射線耐性の増加の内因性背景の仮説と免疫生物学的概念。

すべての理論は、電離放射線の主要な生物学的作用のメカニズムの特定の（特定の）側面のみを説明しており、温血動物では実験的に完全に確認されていません。

考慮されるステージは次のように定義されます。 プライマリ (即時) 臓器や組織の生化学的プロセス、機能、構造に対する放射線の影響。

第二段階～ 間接的な行動 、放射線の影響下で体内に起こる神経性および体液性の変化によって引き起こされます。

（体内の2つの調節形態：神経性と体液性（液体の内部媒体を介した相互作用-血液、組織液など）-機能の単一の神経体液性調節のリンク）。

放射線の体液性または間接的な影響は、放射線障害（血液の変化、嘔吐などの主な放射線傷害症候群の発症）中に体内で形成される有毒物質（放射毒素）を通じて発生します。

32. 細胞に対する電離放射線の影響。