Здравствуйте, в этой статье мы постараемся ответить на вопрос: «Смертельная доза радиации для человека. Получаемая человеком доза облучения при рентгене». Также Вы можете бесплатно проконсультироваться у юристов онлайн прямо на сайте.
В процессе научного открытия и последующего изучения источников ионизирующего излучения и радиоактивности возникла необходимость во введении специальных единиц измерения. Первыми такими единицами стали Кюри и Рентген. Изначально в мировой практике исследования радиоактивного фона полностью отсутствовала систематизация, поэтому сегодня первичные единицы измерения принято называть внесистемными.
Размер доз облучения при рентгенодиагностике
Мощность дозы рентгеновского излучения в современных аппаратах по сравнению с их предыдущими модификациями:
- 1 снимок цифровой флюорографии – оза снижена с 0,03 до 0,002 мЗв;
- 1 снимок плёночной флюорографии – оза снижена с 0,8 до 0,25 мЗв;
- 1 снимок при рентгенографии органов грудной полости – доза снижена с 0,4 до 0,15 мЗв;
- 1 снимок дентальной рентгенографии — доза снижена с 0,3 до 0,03 мЗв.
При рентгеноскопической диагностике происходит визуальное обследование органов с оперативным выводом необходимой информации на монитор компьютера. В отличие от фотографического метода, данный тип диагностики подвергает пациента меньшей дозе облучения за равную единицу времени. Но в некоторых случаях обследование может проводиться более длительное время.
При диагностике продолжительностью до 15-ти минут средняя мощность полученной дозы колеблется от 2 до 3,5 мЗв.
Во время проведения диагностики желудочно-кишечного тракта человек получает дозу облучения до 6-ти миллизивертов. При компьютерной томографии – от 2-х до 6-ти миллизивертов (мощность получаемой дозы напрямую зависит от диагностируемых органов).
При проведении сравнительного анализа получаемой человеком дозы ионизирующего облучения от аппаратов рентгенодиагностики и повседневном пребывании в привычной окружающей среде учёными были получены следующие данные:
- разовая рентгенография грудной клетки сопоставима с 10-дневной дозой естественного облучения;
- одна флюорография грудной клетки – до 1-го месяца естественного облучения;
- разовая полная компьютерная томография – приблизительно 3 года естественного облучения;
- один рентгенографический осмотр кишечника или желудка – от 2-х до 3-х лет естественного облучения.
Допустимые дозы радиации
Российские и международные стандарты предусматривают определенные нормы радиации. Считается, что при воздействии на организм человека они не смогут нанести вреда. Норма радиации в микрорентген в час – 50 (0,5 микрозиверт в час).
При этом также отмечается, что не более 0,2 мкЗв в час (20 микрорентген в час) – это максимально безопасный уровень облучения человеческого организма при условии, что радиационный фон входит в диапазон нормальных показателей, поэтому норму радиации даже в этом случае можно назвать условной. При воздействии в течение нескольких часов считается безопасным излучение на уровне не более 10 микрозиверт в час (1 миллирентген). Кратковременно допускается облучение в несколько миллизивертов в час (например, во время рентгена или флюорографии).
Какое облучение при рентгене?
Рентгеновские лучи – это поток электромагнитных колебаний, имеющих длину, входящую в диапазон между ультрафиолетовыми и γ-лучами. Эта волновая разновидность обладает специфическим влиянием на человеческий организм.
Рентген представляет собой ионизирующее излучение с высокими проникающими свойствами. Оно действительно может быть опасным для человека, однако степень этой опасности зависит от получаемой дозы.
При прохождении через тканевые структуры организма рентген подвергает их ионизации, вносит изменения на молекулярном и атомном уровне. Последствиями такого «вмешательства» могут стать, как соматические заболевания у самого пациента, так и генетические нарушения у следующего поколения.
Тот или иной орган или тканевая структура неодинаково реагируют на рентгеновские лучи. Наиболее чувствительным к радиационному воздействию является красный костный мозг. Далее следуют костные ткани, щитовидная железа, молочные железы, легкие, яичники и прочие органы.
Симптомы облучения рентгеном
Разовое рентген облучение не должно сопровождаться какими-либо побочными симптомами. Вероятность появления подобных патологических признаков возрастает лишь при продолжительном или слишком частом проведении исследования. Теоретически можно выделить такой симптоматический ряд:
- Краткосрочные эффекты:
- боль в голове;
- головокружение, тошнота, рвота;
- понос;
- общая слабость;
- кожные реакции;
- першение в горле;
- понижение количества клеток крови (вследствие подавления костномозговой функции).
- Долгосрочные эффекты:
- нарушение репродуктивной функции;
- снижение гормональной активности щитовидной железы;
- катаракта.
Облучение при рентгене легких
Радиация постоянно действует на людей, и малые её дозы не причиняют вреда здоровью. Полностью отгородиться от излучения невозможно, так как оно воздействует из внешней среды: из земной коры, воды, воздуха и т. д. К примеру, естественный радиационный фон составляет приблизительно 2 мЗв за год.
В процессе проведения рентгена грудной клетки пациент получает только около 0,1 мЗв, что не только не превышает, но является намного меньше допустимого показателя. В ходе рентгеноскопии, которая сопровождается заведомо большей лучевой нагрузкой, облучение оценивается в 1,4 мЗв в минуту исследования.
Степень излучения может отличаться, что зависит от применимого рентген оборудования. Более современные аппараты намного менее опасны. Но даже относительно старая техника использует низкоэнергетичные рентгеновские лучи, а воздействие их крайне непродолжительно. Учитывая это, даже при многократном облучении они считаются безвредными для пациентов.
Доза облучения при рентгене, КТ, МРТ и УЗИ: ну сколько можно?
Из всех лучевых методов диагностики только три: рентген (в том числе, флюорография), сцинтиграфия и компьютерная томография, потенциально связаны с опасной радиацией — ионизирующим излучением. Рентгеновские лучи способны расщеплять молекулы на составные части, поэтому под их действием возможно разрушение оболочек живых клеток, а также повреждение нуклеиновых кислот ДНК и РНК. Таким образом, вредное воздействие жесткой рентгеновской радиации связано с разрушением клеток и их гибелью, а также повреждением генетического кода и мутациями. В обычных клетках мутации со временем могут стать причиной ракового перерождения, а в пoлoвых клетках — повышают вероятность уpoдств у будущего поколения.
Вредное действие таких видов диагностики как МРТ и УЗИ не доказано. Магнитно-резонансная томография основана на излучении электромагнитных волн, а ультразвуковые исследования — на испускании механических колебаний. Ни то ни другое не связано с ионизирующей радиацией.
Ионизирующее облучение особенно опасно для тканей организма, которые интенсивно обновляются или растут. Поэтому в первую очередь от радиации страдают:
- костный мозг, где происходит образование клеток иммунитета и крови,
- кожа и слизистые оболочки, в том числе, желудочно-кишечного тракта,
- ткани плода у беременной женщины.
Особенно чувствительны к облучению дети всех возрастов, так как уровень обмена веществ и скорость клеточного деления у них гораздо выше, чем у взрослых. Дети постоянно растут, что делает их уязвимыми перед радиацией.
Сортировка пострадавших
Во введении статьи сделана предпосылка к тому, что не все пациенты, которые получили большую дозу облучения, выживут. Именно этой группе людей оказывают лишь паллиативную помощь (снижение страданий). Но почему? Ниже представлена таблица, в которой указано, как определить степень заболевания по симптомам:
| Показатель | 1 степень | 2 степень | 3 степень | 4 степень |
| Рвота (начало и продолжительность) | Через 2 часа, однократная | Через 1-2 часа, повторная | Через 30 минут, многократная | Через 5-20 минут, неукротимая |
| Головная боль | Кратковременная | Не сильная | Сильная | Очень сильная |
| Температура | В норме | 37,0 — 38,0 | 37,0 — 38,0 | 38,0 — 39,0 |
Степень тяжести определяется по рвоте. Чем раньше возникла рвота после облучения, тем хуже прогноз. Рвота, возникшая уже через 5 минут, является фактом того, что человек проживает свои последние сутки. Такому пациенту оказывают помощь в виде обезболивания, снижения температуры тела, введения препаратов для остановки рвоты и простого сестринского ухода.
Оценка действия радиации на живые организмы
Если живые ткани облучить разными видами радиации, имеющими одинаковую энергию, то последствия для живой ткани будут сильно отличаться в зависимости от вида радиоактивного излучения. Например, последствия от воздействия альфа излучения с энергией в 1 Дж на 1 кг вещества будут сильно отличаться от последствий воздействия энергии в 1 Дж на 1 кг вещества, но только гамма излучения. То есть при одинаковой поглощенной дозе радиации, но только от разных видов радиоактивного излучения, последствия будут разными. То есть для оценки влияния радиации на живой организм недостаточно просто понятия поглощенной или экспозиционной дозы радиации. Поэтому для живых тканей было введено понятие эквивалентной дозы.
Эквивалентная доза — это поглощённая живой тканью доза радиации, умноженная на коэффициент k, учитывающий степень опасности различных видов радиации. В системе СИ для измерения эквивалентной дозы используется — Зиверт (Зв).
Используемая внесистемная единица эквивалентной дозы — Бэр (бэр): 1 Зв = 100 бэр.
| Коэффициент k | |
| Вид излучения и диапазон энергий | Весовой множитель |
| Фотоны всех энергий (гамма излучение) | 1 |
| Электроны и мюоны всех энергий (бета излучение) | 1 |
| Нейтроны с энергией | 5 |
| Нейтроны от 10 до 100 КэВ (нейтронное излучение) | 10 |
| Нейтроны от 100 КэВ до 2 МэВ (нейтронное излучение) | 20 |
| Нейтроны от 2 МэВ до 20 МэВ (нейтронное излучение) | 10 |
| Нейтроны > 20 МэВ (нейтронное излучение) | 5 |
| Протоны с энергий > 2 МэВ (кроме протонов отдачи) | 5 |
| Альфа-частицы, осколки деления и другие тяжелые ядра (альфа излучение) | 20 |
Чем выше «коэффициент k» тем опаснее действие определенного вида радиции для тканей живого организма.
Что такое радиационное излучение?
С точки зрения физики излучение – это энергия, которая передается на расстояние в виде электромагнитных волн или элементарных частиц. Радиационное, или ионизирующее отличается от прочих видов излучения тем, что переносит достаточно энергии для того, чтобы разрушить связи электронов в атомах, и тем самым создавать из атомов ионы – электрически заряженные частицы – откуда и возникает его название.
В отличие от неионизирующего излучения (к примеру, видимого света или радиоволн), энергия которого недостаточна для ионизации атома, радиационное излучение зачастую наносит вред живым организмам. Когда ионизирующее излучение взаимодействует с тканями человека, оно может вызвать повреждения клеток и молекул ДНК, что приводит к мутациям и потенциально повышает риск развития рака или даже приводит к смерти вследствие отказа органов.
Оно классифицируется по типу частиц, которые в нем задействованы, а также по его энергии и интенсивности. Рентгеновские, космические и гамма-лучи – это высокоэнергетическое ионизирующее излучение. Оно может проникать глубоко в организм и приводить к повреждению живых тканей. Низкоэнергетическое ионизирующее воздействие, такое как альфа- и бета-излучение, можно остановить листом бумаги или даже несколькими сантиметрами воздуха, но при вдыхании или проглатывании источника этого излучения все же может нанести вред живым тканям.
Источники излучения могут быть природными, такими как, например, космические лучи и газ радон, а также искусственными: медицинское оборудование, атомные электростанции и некоторые промышленные и исследовательские установки. Радиация широко используется в различных областях человеческой деятельности, включая медицину, промышленность и научные исследования, но обращаться с ним нужно осторожно, чтобы предотвратить ненужное облучение и минимизировать потенциальный риск для здоровья.
Что считается смертельной дозой радиации?
Доза радиации, необходимая для наступления смерти, зависит от множества факторов, включая тип, продолжительность облучения и чувствительность человека. Однако в целом однократное воздействие дозы радиации более 1 000 миллизивертов (мЗв) считается потенциально смертельной дозой для человека.
Воздействие доз радиации от 100 до 1 000 мЗв может вызвать лучевую болезнь, которая включает такие симптомы, как тошнота, рвота и усталость, но часто поддается лечению. Однако облучение в дозах свыше 1 000 мЗв может вызвать серьезные повреждения органов и систем организма, включая костный мозг, желудочно-кишечный тракт и центральную нервную систему. В тяжелых случаях полученная доза радиации может привести к смерти в течение нескольких дней или недель после облучения. Говоря о том, сколько микрорентген опасно для человека, следует иметь в виду, что в большинстве современных мегаполисов воздействие ионизирующего излучения на население доходит до 100 миллирентген в год (что эквивалентно 1 миллизиверту или 100 микрозивертам в год), и этот уровень считается вполне безопасным.
Доза облучения при КТ с контрастированием
Усиление при компьютерной томографии позволяет повысить качество визуализации мягкотканных анатомических образований. В диагностике сосудистых патологий применяют КТ-ангиографию, для которой использование контраста является обязательным.
Суть процедуры заключается во внутривенном введении йодсодержащего раствора. Вещество активно поглощает рентгеновские лучи и обеспечивает четкую визуализацию кровеносной сети в зоне интереса.
Алгоритм проведения КТ с контрастом:
- Пациент располагается на столе томографа, после инструктажа врач производит несколько нативных фото.
- В исследовании делают перерыв, больному внутривенно вводят йодсодержащий раствор.
- Продолжают сканирование через 10-15 минут, по мере насыщения контрастом сосудистого русла.
КТ с усилением предполагает получение большего количества снимков. Продолжительность процедуры увеличивается до получаса. При этом возрастает лучевая нагрузка на организм пациента.
При контрастной компьютерной томографии различных частей тела эффективная доза радиации составляет:
- голова — до 4 мЗв;
- грудь — до 10 мЗв;
- живот — до 14 мЗв;
- органы малого таза — до 9 мЗв.
Смертельная радиация для человека в рентгенах
Смертельная доза радиации для человека зависит от многих факторов, в том числе от типа радиации, продолжительности воздействия, возраста человека, состояния здоровья и общей чувствительности к радиации.
Однако важно отметить, что дозы облучения, используемые при диагностической рентгенографии, как правило, намного ниже доз, которые могут вызвать острую лучевую болезнь или смерть.
По данным Научного комитета ООН по действию атомной радиации (НКДАР ООН), смертельная доза облучения всего тела оценивается примерно в 3–4 зиверта (Зв) за короткий период времени. Это эквивалентно от 3000 до 4000 миллизивертов (мЗв) или от 300 000 до 400 000 миллибэр (мбэр).
Чтобы представить это в перспективе, типичный диагностический рентгеновский снимок дает дозу от 0,001 до 10 мЗв, что намного ниже смертельной дозы.
Когда речь идет о медицинской визуализации и радиационном воздействии, важно следовать рекомендациям вашего лечащего врача. Они могут помочь вам понять риски и преимущества процедуры и помочь вам принять обоснованное решение о вашем медицинском обслуживании.
Города и поселения, находящиеся в непосредственной близости от серьезных промышленных предприятий, регулярно находятся в опасности. Именно поэтому в таких поселениях производятся измерения радиационного фона для того, чтобы исключить возможное поражение граждан.
Средний показатель нормы составляет около пятидесяти микрорентген в час, но он может значительно меняться. Например, в зонах с повышенной радиацией нормальный показатель будет расти, а в экологически чистых зонах радиационный фон значительно уменьшается. Исследовать подобные показатели рекомендуется исходя из индивидуальных особенностей определенной территории.
Важно понимать, что при регулярном нахождении в зоне повышенного радиационного фона создается определенная опасность. Проникающие лучи воздействуют на весь человеческий организм, разрушая его структуру и препятствуя нормальному росту и развитию клеток.
Потому специалистам, работающим в зонах повышенной опасности, необходимо не только часто меняться сменами и покидать зараженное помещение, но и регулярно принимать душ, носить защитную одежду и проверять собственный радиационный фон.
Несмотря на все меры предосторожности, которые существуют на большинстве современных предприятий, облучение радиацией до сих пор может нести смертельную опасность для людей. Убить человека за несколько дней может доза радиации, равная 15Гр, при этом она считается максимальной.
Уже на 3-4 Гр человек получает практически несовместимое с жизнью заражение, и половина пострадавших постепенно умирает. При заражении, равном 9Гр, умирает практически каждый пострадавший за редким исключением.
После подобного заражения у человека развивается лучевая болезнь, длительность которой зависит от количества лучей и вида заражения. Средняя продолжительность жизни пациентов редко достигает трех недель, хотя в истории были случаи, когда пострадавшие держались несколько месяцев. Смерть от такого заражения весьма мучительна, органы постепенно разрушаются, а первым симптомом считается общее недомогание и облысение.
Симптомы возникновения лучевой болезни полностью зависят от того, какое количество лучей попало в организм. Слабое отравление чаще всего сопровождается головокружениями, тошнотой и общим недомоганием, может проявляться рвотный позыв. При следующей степени существующие симптомы заметно усиливаются, начинается развитие патологических процессов и разрушение клеток.
Две последние стадии предполагают полное нарушение всех важных органов и их отказ, что приводит к мучительной смерти. Шансов на выздоровление у пациентов с серьезными поражениями практически нет, потому рекомендуется соблюдать все меры безопасности на предприятии и регулярно проводить проверки на радиационный фон.
Несмотря на то что такие вредные и опасные лучи нанесли непоправимый урон тысячам людей, сегодня именно они способны и спасти человеческую жизнь. Практически каждый сталкивается с рентгеновскими лучами, проходя медицинское обследование, а лечение лучами является одним из эффективных методов борьбы с онкологическими заболеваниями.
Возможно, когда-то человечество научится обращаться с опасными элементами и они станут частью повседневной жизни, но сегодня все еще важно обезопасить себя и своих близких от влияния такого негативного фактора.
Человеческий организм поглощает энергию ионизирующих излучений, причем от количества поглощенной энергии зависит степень лучевых поражений. Для характеристики поглощенной энергии ионизирующего излучения единицей массы вещества используется понятие поглощенная доза.
Поглощенная доза – это количество энергии ионизирующего излучения, поглощенное облучаемым телом (тканями организма) и рассчитанной на единицу массы этого вещества. Единица поглощенной дозы в Международной системе единиц (СИ) – грей (Гр).
1 Гр = 1 Дж/кг
Для оценки еще используют и внесистемную единицу – Рад. Рад – образовано от английского «radiationabsorbeddoze» – поглощенная доза излучения. Это такое излучение, при котором каждый килограмм массы вещества (скажем, человеческого тела) поглощает 0.01 Дж энергии (или 1 г массы поглощает 100 эрг).
1 Рад = 0.01 Дж/кг 1 Гр = 100 Рад
Экспозиционная доза
Для оценки радиационной обстановки на местности, в рабочем или жилом помещениях, обусловленной воздействием рентгеновского или гамма-излучения, используют экспозиционную дозу облучения. В системе СИ единица экспозиционной дозы – кулон на килограмм (1 Кл/кг).
На практике чаще используют внесистемную единицу – рентген (Р). 1 рентген – доза рентгеновских (или гамма) лучей, при которой в 1 см 3 воздуха образуется 2.08 х 10 9 пар ионов (или в 1 г воздуха – 1.61 х 10 12 пар ионов).
1 Р = 2.58 х 10 -3 Кл/кг
Поглощенной дозе 1 Рад соответствует экспозиционная доза, примерно равная 1 рентгену: 1 Рад = 1 Р
Эквивалентная доза
При облучении живых организмов возникают различные биологические эффекты, разница между которыми при одной и той же поглощенной дозе объясняется разными видами облучения.
Для сравнения биологических эффектов, вызываемых любыми ионизирующими излучениями, с эффектами от рентгеновского и гамма-излучения, вводится понятие об эквивалентной дозе . В системе СИ единица эквивалентной дозы – зиверт (Зв). 1 Зв = 1 Дж/кг
Существует также внесистемная единица эквивалентной дозы ионизирующего излучения – бэр (биологический эквивалент рентгена). 1 бэр – доза любого излучения, которая производит такое же биологическое действие, как рентгеновское или гамма-излучение в 1 рентген.
1 бэр = 1 Р 1 Зв = 100 бэр
Коэффициент, показывающий, во сколько раз оцениваемый вид излучения биологически опаснее, чем рентгеновское или гамма-излучение при одинаковой поглощенной дозе, называется коэффициентом качества излучения (К).
Для рентгеновского и гамма-излучения К=1.
1 Рад х К = 1 бэр 1 Гр х К = 1 Зв
При прочих равных условиях доза ионизирующего излучения тем больше, чем больше время облучения, т.е. доза накапливается со временем. Доза, отнесенная к единице времени, называется мощностью дозы. Если мы говорим, что мощность экспозиционной дозы гамма-излучения составляет 1 Р/ч, то это значит, что за 1 час облучения человек получит дозу, равную 1 Р.
Активность радиоактивного источника (радионуклида) – это физическая величина, характеризующая число радиоактивных распадов в единицу времени. Чем больше радиоактивных превращений происходит в единицу времени, тем выше активность. В системе Си за единицу активности принят беккерель (Бк) — количество радиоактивного вещества, в котором происходит 1 распад за 1 секунду.
Другая единица радиоактивности – кюри. 1 кюри – активность такого количества радиоактивного вещества, в котором происходит 3.7 х 10 10 распадов в секунду.
Время, в течение которого число атомов данного радиоактивного вещества уменьшается вследствие распада вдвое называется периодом полураспада . Период полураспада может меняться в широких пределах: для урана-238 (U) – 4.47 млр. лет; урана-234 – 245 тыс. лет; радия-226 (Ra) – 1600 лет; йода-131 (J) – 8 суток; радона-222 (Rn) – 3.823 суток; полония-214 (Po) – 0.000164 сек.
Среди долгоживущих изотопов, выброшенных в атмосферу в результате взрыва АЭС в Чернобыле, есть стронций-90 и цезий-137, периоды полураспада которых около 30 лет, поэтому зона Чернобыльской АЭС еще многие десятилетия будет непригодна для нормальной жизни.
КОЭФФИЦИЕНТЫ РАДИАЦИОННОГО РИСКА
Следует учитывать, что одни части тела (органы, ткани) более чувствительны, чем другие: например, при одинаковой эквивалентной дозе облучения возникновение рака в легких более вероятно, чем в щитовидной железе, а облучение половых желез особенно опасно из-за риска генетических повреждений. Поэтому дозы облучения органов и тканей следует учитывать с разными коэффициентами. Принимая коэффициент радиационного риска всего организма в целом за единицу, для разных тканей и органов коэффициенты радиационного риска будут следующие:
0.03 – костная ткань; 0.03 – щитовидная железа;
0.12 – легкие; 0.12 – красный костный мозг;
0.15 – молочная железа; 0.25 – яичники или семенники;
0.30 – другие ткани.
ДОЗЫ ОБЛУЧЕНИЯ, ПОЛУЧАЕМЫЕ ЧЕЛОВЕКОМ
С ионизирующими излучениями население в любом регионе земного шара встречается ежедневно. Это, прежде всего, так называемый радиационный фон Земли, который складывается из:
космического излучения, приходящего на Землю из Космоса;
излучения от находящихся в почве, строительных материалах, воздухе и воде естественных радиоактивных элементов;
излучения от природных радиоактивных веществ, которые с пищей и водой попадают внутрь организма, фиксируются тканями и сохраняются в теле человека.
Кроме того, человек встречается с искусственными источниками излучения, включая радиоактивные нуклиды (радионуклиды), созданные руками человека и применяемые в народном хозяйстве.
В среднем доза облучения от всех естественных источников ионизирующего излучения составляет в год около 200 мР, хотя это значение может колебаться в разных регионах земного шара от 50 до 1000 мР/год и более (табл. 1). Доза, получаемая в результате космического излучения, зависит от высоты над уровнем моря; чем выше над уровнем моря, тем больше годовая доза.
Таблица 1
Природные источники ионизирующего излучения
|
Источники |
Средняя годовая доза |
Вклад в дозу, |
|
|
1. Космос (излучение на уровне моря) |
|||
|
2. Земля (грунт, вода, стройматериалы) |
|||
|
3. Радиоактивные элементы, содержащиеся в тканях тела человека (К, С и др.) |
|||
|
4. Другие источники |
|||
|
Средняя суммарная годовая доза |