какой металл не пропускает радиацию
Радиоактивное загрязнение и защита от радиации
Радиация может вести к генетическим мутациям, разрушать клетки и ткани организма, способствовать образованию канцерогенных веществ и химически активных свободных радикалов, повреждающих клетки организма. Известно, что свободные радикалы в небольших дозах всегда присутствуют в нашем организме, образуясь, например, при различных биохимических реакциях. Однако при воздействии радиации и химических загрязнений процесс образования свободных радикалов становится очень интенсивным. На защитные системы организма при этом падает непосильная нагрузка. Иммунные реакции подавляются и создаются благоприятные условия для размножения вирусов, микробов и опухолевых клеток. Организм утрачивает способность сопротивляться разнообразным заболеваниям.
Непросто сегодня сохранить своё здоровье, выжить и вырастить здоровых детей. Для этого нужно уметь защищаться от вредного воздействия радиоактивных веществ, что во многом зависит от нас самих.
Помочь себе в борьбе с загрязнением радиоактивными веществами мы можем, в частности, с помощью соответствующего питания. Очень важно, чтобы в рационе было достаточно антиокислителей (витаминов С, Е, А), которые обезжиривают свободные радикалы и тем самым противодействуют внутриклеточному окислению жиров, возрастающему при ионизирующем облучении.
В зонах радиоактивного загрязнения внешней среды как работающие, так и население могут подвергаться внешнему и внутреннему (от попавших внутрь радионуклидов) облучению. Радионуклиды (радиоактивные изотопы металлов) способны аккумулироваться в продуктах растительного и животного происхождения, откуда они вместе с пищей могут попадать в организм человека. После всасывания из пищеварительного тракта и лёгочной ткани радионуклиды накапливаются в органах и тканях. Поэтому применение мер профилактики должно быть своевременным.
Выведение радионуклидов, циркулирующих в крови, в значительной степени происходит через кишечник, где они связываются с пектинами и другими пищевыми волокнами.
Пищевые волокна содействуют выведению радионуклидов, они являются ценным компонентом продуктов. Много пищевых волокон в необработанном зерне, овощах и фруктах (столовая свёкла, редис, морковь, сладкий перец, тыква, зелёный горох, яблоки, абрикосы, цитрусовые, чёрная смородина).
В ежедневном рационе должно быть в достаточном количестве минеральных солей калия, кальция и фосфора (насыщение ими организма препятствует накоплению радионуклидов). Хорошим источником калия являются курага, картофель, горох, томаты, чёрная смородина и др. Много кальция содержится в фасоли, капусте и моркови. Достаточно большое количество фосфора имеется в яйцах, крупах, ржаном хлебе.
Особое внимание необходимо уделять достаточному потреблению витаминов и микроэлементов:
5 ответов на вопросы о радиации, появившиеся после «Чернобыля»
Нашумевший, уже признанный «лучшим в истории» сериал «Чернобыль» раскрывает детальную картину произошедшей в 1986 году катастрофы. Однако многие вещи, происходящие по ходу действия фильма, показались не слишком очевидными, а то и вовсе непонятными широкому зрителю. Для тех, кто далёк от ядерной физики и не особо разбирается в радиации, Фактрум нашёл ответы на эти вопросы.
Как свинец защищает от радиации?
От радиации спасёт и простая одежда. Точнее, от некоторых видов излучения. Альфа-излучение состоит из тяжёлых частиц, которые образуются в процессе распада урана, тория, радия. Так как частицы тяжёлые, их задерживает даже обычная одежда. Бета-излучение возникает из-за бета-распада в ядре некоторых атомов. Такие потоки состоят из электронов и позитронов, которые имеют значительно меньший размер, чем альфа-частицы. Ионизирующий эффект (интенсивность радиации) у бета-частиц слабее, но проникают они глубже. Когда частицы проходят через вещество, они взаимодействуют с его электронами и атомами, теряя энергию. То есть постепенно замедляются. Плотного листа алюминиевой фольги достаточно, чтобы остановить бета-лучи. Самая лучшая проникающая способность у гамма-излучения. Возникает оно в процессе распада радиоактивных ядер, отсюда сверхмалый размер частиц. Никакой защитный костюм не остановит гамма-частицы.
Свинец — не волшебный материал, он просто обладает высокой плотностью. Именно тем, что гамма-частицы не могут протиснуться через молекулярную структуру, и объясняются защитные свойства свинца. Однако с таким же успехом можно использовать плотный бетон или спрессованную почву. Главное — не оставить места гамма-частицам в структуре материала.
Зачем принимать йод?
Йод, как и свинец, — не волшебное вещество. Сам по себе он никак не борется с радиацией: не запускает защитные механизмы, не снижает ионизацию. Но врачи действительно рекомендуют пить йод, если рядом произошла техногенная катастрофа, разбросавшая радионуклиды повсюду. Наш организм постоянно нуждается в йоде и старается накопить его в щитовидной железе про запас. Например, взрослый должен потреблять не менее 150 мкг йода в сутки, но по факту мало кто следует этой норме. И вот когда в атмосферу или воду попадает радиоактивный йод-131, организм заполняет им щитовидную железу под завязку. Поглощение радиоактивного вещества можно снизить простым способом: насытить организм йодом заранее. Таким образом, йод пьют для того, чтобы перекрыть его недостаток.
Рекомендуется принять ударную дозу йода в первые дни после заражения местности. О том, что произошёл выброс опасных веществ, — вследствие аварии или ядерного взрыва — население уведомляет служба МЧС. Для употребления внутрь обычный йод в бутылочке не подойдёт, он обожжёт слизистую. Лучше взять очищенный калия йодид в таблетках, подойдут также специальные БАДы: «Йодомарин», «Йод-актив». Принимать ударные дозы йода в профилактических целях категорически запрещено. Высокая концентрация вещества разрушает щитовидную железу.
Как радиация влияет на человека?
Облучение происходит мгновенно. Альфа-, бета- и гамма-частицы вступают в электрические взаимодействия с атомами тканей, через которые проходят. В результате от атомов отрываются электроны, которые продолжают по цепной реакции выталкивать атомы из ядер других веществ. И электроны, и атомы, заряд которых меняется с положительного на отрицательный, вступают в сложные физико-химические реакции. Из-за этого появляются новые молекулы, в том числе «свободные радикалы». Они продолжают вступать в реакции друг с другом и с другими молекулами организма, нарушая нормальную работу клеток. Они также повреждают спирали ДНК, которые система репарации восстанавливает случайными нуклеотидами. Так возникают мутации.
Повреждённая клетка уже не может функционировать как здоровая, так как в ней нет верной «инструкции» — тех самых спиралей ДНК. При критическом повреждении спиралей, когда восстановление невозможно, в клетке запускается апоптоз, и она погибает. Скорость, с которой в организме будут происходить необратимые изменения, зависит от дозы облучения. При 0,05-0,2 Зиверта никаких «быстрых» симптомов не появится, человек рискует заболеть раком в будущем из-за мутаций. Получив дозу в 6-10 Зиверт, человек со стопроцентной вероятностью умирает через 14 дней. Доза выше 50 Зиверт убивает организм в течение нескольких часов.
Авария на Чернобыльской АЭС
Зачем убивать домашних животных?
Через две недели после Чернобыльской катастрофы в Припять прибыли солдаты в защитных костюмах. Они отстреливали собак и кошек, которые за это время изрядно исхудали без человеческой заботы. Тела животных захоронили на специальном полигоне. Исключений не делали: всех встреченных питомцев солдаты уничтожали. Такие меры предпринимались не для того, чтобы прекратить мучения животных. Люди боялись, что вместе с кошками и собаками из зоны «сбежит» радиоактивная пыль.
Во время эвакуации людям приказали брать с собой только самое необходимое. Домашние питомцы, какими бы любимыми они ни были, в этот комплект не входили. Жители Припяти были вынуждены скрепя сердце оставлять собак, до последнего бегущих за автобусами. Но эта мера спасла жизни тысячам людей, так как кошки, собаки, кролики, птицы, домашний скот — любое животное — могли спокойно перенести на своей шерсти ядовитую пыль и распространить её в безопасной зоне.
Некоторым животным повезло, и солдаты с ружьями их не нашли. Но везение условное: из-за многочисленных генетических повреждений у кошек и собак проявились мутации, несовместимые с жизнью. В целом в зоне отчуждения наблюдается сокращение популяций птиц и млекопитающих, но в неодинаковых пропорциях. Связано это с тем, что у разных животных восстановление ДНК происходит с разной скоростью. Птицы и млекопитающие, которые остались в зоне отчуждения, страдают от катаракты и уменьшения размеров мозга из-за постоянного облучения через пищу, воду и воздух. Около 40 процентов птиц в зоне заражения бесплодны. Некоторые виды животных и птиц смогли приспособиться. Например, в одном из отчётов 2015 года такие виды, как дикий кабан и лось, числились как процветающие.
Радиацию можно смыть водой?
Радиоактивные частицы нельзя уничтожить, как нельзя ускорить время их распада. Поэтому единственный способ снизить радиацию — удалить частицы механическими, химическими или физико-химическими методами. Дезактивация водой входит в первую группу наряду с удалением частиц щёткой, пылесосом. Для увеличения эффективности в воду добавляют мыло или поверхностно-активные вещества. И этот метод правда работает. Причём подходит он для всего: асфальта, бытовых приборов, стен домов, кожи человека. Таким методом спасли фонившую старинную скрипку, которая находилась очень близко к эпицентру Чернобыльской катастрофы. Добавление в воду комплексообразователей, ионообменных смол, цеолитов и сорбентов увеличивает эффективность дезактивации, так как составы удаляют радионуклиды с поверхности.
Но если радионуклиды хорошо связались с поверхностью или просочились в мелкие дефекты и трещинки, потоком воды их уже не достать. Тогда для дезактивации прибегают к более жёстким методам: верхний слой растворяют щелочами и кислотами. Сильные окислители «сдирают» органическую грязь, на которую налипла радиоактивная пыль.
Мифы о радиации. Что правда, а что нет
Мутации, свечения и средства защиты… Радиация это, наверное, то, вокруг чего намного больше мифов, чем вокруг чего-либо еще. Ее не видно и как она действует на человека, знают далеко не все. Тут еще и создатели боевиков на пару с создателями видеоигр придумывают дополнительные ”факты”. В итоге, каждый думает, что хочет, но толком никто не может сказать, что же такое радиация и как с ней бороться. Мифов становится все больше и больше, а благодаря широкому распространению социальных сетей, они разлетаются иногда просто с пугающей скоростью. Давайте лучше разберемся, что из того, что мы знаем — мифы, а что — правда. Мы подготовили для вас несколько разоблачений. Приступим?
Радиация опасна, но что-то о ней является мифам
Защищает ли свинец от радиации
Считается, что свинец является чуть ли не единственным способом защититься от радиации. Что-то правдивое в этом утверждении есть, но полностью правдой считать это нельзя сразу по нескольким причинам.
В первую очередь надо понимать, что есть разные типы излучения. При разных типах радиации испускаются разные частицы, и не все они способны задерживаться свинцом. Есть те, для которых свинец просто бесполезен, а есть и те, для которых просто не нужен.
Например, альфа-излучение (ядра атомов гелия-4) очень эффективно задерживаются буквально тонкими тканями. То есть вам достаточно быть в одежде и очках. В этом случае излучение уже не доберется до вашей кожи или сделает это с очень слабыми значениями. Пострадать от этого вы не сможете.
Обратная ситуация с бета-излучением. Тут речь идет об электронах, которые имеют куда более низкую ионизирующую способность. При этом их проникающая способность, наоборот, намного выше. Впрочем, и тут достаточно какой-то небольшой защиты, например, фольги.
Фольга спасает от радиации, но так делать не стоит.
Есть еще и гамма-излучение. У него сравнительно небольшая ионизирующая способность, но при этом самая лучшая среди остальных типов излучения проникающая способность. Именно поэтому его считают наиболее опасным, так как от него достаточно сложно защититься. Считается, что именно от такого типа излучения и должен защищать свинец во всех его проявлениях.
Свинец действительно будет более эффективным, чем некоторые другие типы защиты. При одинаковой толщине защиты именно свинец задержит больше частиц из-за своей большей плотности, но и его нельзя считать панацеей от радиации.
В первую очередь, надо понимать, что слой свинца все равно должен быть достаточно большим, чтобы хоть как-то защитить от серьезной опасности. Именно поэтому, когда речь идет о бункерах и атомных станциях, куда проще пользоваться чуть более Толстым слоем бетона. Он и в строительстве проще, и не такой токсичный. При этом токсичность является проблемой не только на производстве, но и во время нахождения в таком бункере.
Когда радиация действительно серьезная, то надо лезть в бункер, остально не поможет.
Правда ли радиоактивные вещества светятся
Во многом благодаря видеоиграм, вроде Half-Life и фильмам катастрофам, люди думают, что радиоактивные вещества светятся каким-то ярким светом, но это не так. Иногда радиолюминесценция — так называют связанное с радиоактивностью свечение — все же наблюдается, но крайне редко. Даже в тех случаях, когда свечение есть, оно вызвано не столько радиоактивностью материала, а сколько взаимодействием радиации с окружающими материалами.
Примером могут служить часовые стрелки, которые применялись в механизмах 20-30-х годов прошлого века. Для свечения этих стрелок радий включали в краску на основе меди и сульфида цинка. В результате они светились зеленым и те часы, которые дожили до наших дней, все еще продолжают светится, что говорит о том, что излучение от них продолжается. Видимо от этого и пошло представление, что радиоактивные предметы и жидкости должны светиться.
На самом деле все не так.
В живой природе люминесценция тоже встречается, но у светлячков или растений она никак связана с радиацией и вызвана совершенно другими процессами. В случае с радиолюминесценцией, надо просто понимать, что возникает она крайне редко и только при взаимодействии с другими веществами. Даже соли урана, которые сами по себе имеют зеленый свет, не светятся при распаде.
Создана ли радиация человеком
Так как все случаи радиационного загрязнения природы и гибели людей связаны с деятельностью человека, принято считать, что радиация это в принципе творение рук человеческих, но это не так.
Самая большая подводная лодка и история создания субмарин
Радиация имеет полностью естественное происхождение. Она была до нас и будет, даже если мы сами или что-то уничтожит нас на нашей планете. Например, солнечные лучи это тоже радиация, просто она сильно отфильтрована нашей атмосферой. Хотя, в жарких странах, где лучи проходят через атмосферу по прямой, естественный радиационный фон достаточно высокий. Умереть от этого вряд ли получится, но на полюсах все же безопасней.
Загар — это прекрасно, но загорать надо с умом. не забывайте про крем.
Везде в космосе есть радиация. Все из-за того, что она является ничем иным, как высокоэнергетическими частицами, которые ионизируют атомы. В итоге они могут приводить к структурным изменениям и даже разрушать молекулы человеческого тела. Ядра некоторых атомов нестабильны и они могут, излучая частицы, переходить в стабильное состояние. В итоге и получается альфа-, бета- или гамма-излучение.
Эти частицы есть везде. Поэтому и существует понятие ”естественный радиационный фон”. Он не причиняет вреда человеку, так как мы к нему адаптировались, но с избыточными дозами, вроде солнечных мест и зон радиационных испытаний или катастроф, лучше быть осторожным.
Когда мы пишем о радиации, это всегда вызывает большой резонанс среди наших читателей. Они пишут много комментариев, но куда активнее обсуждают это в нашем Telegram-чате. Можно буквально зачитаться. Да и самому поспорить об этом интересно.
Защищает ли йод от радиации
Йод совершенно никак не может защитить от радиации. Но в некотором роде помочь он может. Дело в том, что щитовидная железа накапливает йод для нужд организма. Во время радиационного выброса в воздухе и на различных предметах (включая продукты питания) находится много радиоактивного йода-131. Щитовидная железа устроена так, что она активно вбирает в себя любой йод, пока не ”заполнит хранилища”. В итоге, во время радиационных катастроф рекомендуется принимать йод, чтобы щитовидная железа получила то, что ей надо. Лишний йод (радиоактивный) выведется из организма. В противном случае он может привести к развитию рака.
Простой йод из аптечки незаменим при некоторых видах загрязнений, но просто так пичкаться им не стоит.
О необходимости принимать йод должно сообщить МЧС. Если во время катастрофы в воздухе находится небольшое количество радиоактивного йода, то ударная его доза может только навредить организму. Это же относится и к другим веществам (включая витамины), которые считаются радиопротекторами. Если рядом есть АЭС, то лучше иметь запас этих веществ, но принимать их, только если скажут.
Ходить с дозиметром не обязательно. Если что-то случится, вам скажут. Должны, по крайней мере.
Может ли радиация стать причиной мутации
Многие люди смотрят фантастические фильмы и думают, что радиационное облучение открывает в организме новые супер-способности. На самом деле радиация действительно может привести к мутации, но только она крайне маловероятно будет настолько хорошей, что ее носителя возьмут в ”Люди Х”.
Какие бывают мутации и чем они отличаются
Радиация способна повреждать спирали ДНК. Часто повреждение носит локальный характер и затрагивает только одну нить. В этом случае поврежденные участки могут замещаться нуклеотидами. Если повреждены обе нити, то полностью утрачивается генетическая информация, а клетка может запустить механизм самоуничтожения.
Примерно так и работает лучевая терапия для раковых больных. Даже раковые клетки могут саморазрушаться, если в них произойдут сильные структурные изменения. С другой стороны, обычная клетка может стать раковой, если получит повреждения.
Шутить с радиацией не стоит, но ее надо «знать в лицо» и понимать, как с ней бороться.
Сильно переживать по этому поводу не стоит, если вы соблюдаете элементарные правила безопасности. Например, если вы не находитесь под палящим солнцем без солнцезащитного крема. Фоновая радиация не способна причинить вред человеку, так как он привыкает к ней, но если вы на несколько дней переезжаете в район повышенной радиации, например, поближе к ядерному полигону или в жаркую страну, с этим надо быть очень осторожным. Клетки кожного эпителия могут повредиться. Одним из самых неприятных последствий является развитие меланомы, которая имеет очень плохие прогнозы с точки зрения лечения.
Помните, что мифы о радиации в основном касаются преуменьшения ее вреда. Поэтому берегите себя, более осторожно относитесь к жаркому солнцу, особенно в полдень, когда оно наиболее активно, и держитесь подальше от мест радиационных испытаний и катастроф.
Ученые разработали максимально ослабляющий радиацию материал
Планируется, что использовать такие стройматериалы будут на АЭС, в хранилищах радиоактивных отходов, в медучреждениях с рентгеновскими установками и облучающими устройствами. Также планируется исследовать механические и радиационно-защитные параметры природных веществ.
По словам Олега Ташлыкова, вольфрам, который лучше всего защищает гамма- или рентгеновского излучения, очень дорогой, а свинец дешевый, но токсичный и непрочный. Созданные же уральцами материалы недорогие, они эффективно защищают от радиации, просто изготавливаются, прочны, долговечны. Он отметил, что вклад биологической защиты в стоимость объектов атомной энергетики достигает 20-30 процентов. В информации вуза отмечено, что разработчики применяют высокоточные расчетные коды и используют для своих экспериментальных исследований реакторную установку Института реакторных материалов в Заречный и производственные технологии Завода герметизирующих материалов в Дзержинске.
Статья о проекте опубликована в журнале Applied Radiation and Isotopes.
Напомним, это не первая разработка ученых УрФУ для защиты от радиации. Например, в стекла предложили добавлять оксид висмута. Он усиливает характеристики радиационной защиты благодаря его высокой плотности и высокому атомному номеру, пропускает инфракрасное излучение, увеличивает прозрачность, химическую стойкость и термическую стабильность, влагостойкий. Согласно другому исследованию, в защитные стекла можно добавлять цементную пыль. Материал с добавлением такого компонента более прочный, прозрачный, долговечный, дешевый и нетоксичный по сравнению с теми, что изготавливают с добавлением свинца.
Ученые ЮУрГУ разработали новый материал, способный защитить от радиации
Ученые Южно-Уральского государственного университета (ЮУрГУ) предложили принципиально новый материал, на основе которого можно будет изготавливать специальные стекла для использования в медицинских отраслях, где необходимо применение радиации. Например, для лечения рака. Исследование опубликовано в журнале Optical Materials.
Обычно при лучевой терапии, широко применяющейся в онкологии для лечения злокачественных опухолей, используются экраны, шлемы и очки из специальных стекол. Это делается для защиты медицинского персонала, здоровых участков тела пациента и чувствительных элементов оборудования от радиации. Но часто в их состав входит свинец — опасный для человека и трудный для утилизации материал.
На замену ему ученые ЮУрГУ разработали материал, в основе которого находится химическое соединение из оксидов стронция и бора, а также диоксида теллура. Эта комбинация позволяет создавать стекла высокой плотности, вместе с этим обеспечивая эффективную защиту от гамма-излучения. В нем отсутствуют дорогостоящие компоненты, например церий, что делает его намного дешевле конкурентов.
«Мы предложили принципиально новый материал, которым можно заменить свинец, и показали, что он способен эффективно экранировать гамма-излучение. Стронций-борат-теллуритные стекла обладают как высокой плотностью, так и эффективным атомным номером. Оксид стронция также является оксидом тяжелого металла, и если его добавить к стеклу, то это повысит плотность материала, что является важным параметром в радиационной защите», — рассказала младший научный сотрудник лаборатории роста кристаллов ЮУрГУ Дарья Тишкевич.
Все эти преимущества позволяют использовать его не только в медицине, но и в космонавтике, атомной отрасли, при проведении научных исследований.
«Защита от ионизирующих излучений нужна не только в медицине, но и в атомной, авиакосмической и научной деятельности. Например, можно делать радиационно-защитные очки, шлемы, окна, иллюминаторы, ширмы и монтировать их в стены», — добавила Дарья Тишкевич.
В феврале 2003 года Европейский Союз разработал директиву об ограничении использования опасных веществ (Restriction of Hazardous Substances), чтобы защитить людей и окружающую среду. В этой директиве свинец находится на первом месте. Поэтому специалисты во многих странах мира продолжают искать новые материалы, способные заменить свинец не только в медицине, но и в других областях его применения.
Ученые из ЮУрГУ считают, что сравнительно простая технология производства, возможность формировать стекла различной толщины и формы, и самое главное — высокие значения эффективности экранирования делают новый материал конкурентоспособным. Еще одно преимущество разработки, по словам создателей, относительно низкая цена — так как в производстве не используют дорогостоящее сырье (например, церий), то он стоит значительно дешевле существующих на рынке аналогов.
Пост сделан с содействием блогера Лес!