ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.

Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

Активность, единицы активности.

1 23

Активность (А) – среднее число распадов в единицу времени ( в какой-то момент текущего времени) изменяется со временем в соответствии с:

Единицами измерения активности являются беккерель и кюри см.таб. В настоящее время допускается использование старых внесистемных единиц, производных от кюри, однако в будущем ожидается полный переход на единицы СИ(международные).

Таблица

Единицы СИ	Единицы внесистемные (традиционные)
Бекккерель (Bq): 1 Бк = 1 расп/с	Кюри (Ci): 1 Ки
к (кило)		м (милли)
М (мега)		мк (микро)
Г (гига)		н (нано)
Т (тера)		п (пико)
Р (пета)		ф (фемто)
Е (экза)		а (атто)

Помимо активности как скорости радиоактивного распада в единицу времени, тот же термин, т.е. активность, используется и для определения меры количества радиоактивного вещества. Массовые единицы неудобно использовать с этой целью, так как абсолютная масса радиоактивных элементов или соединений обычно крайне низка.

Содержание радиоактивного вещества в различных материалах оценивают по удельной активности, которую дают по общей (абсолютной) активности в расчете на единицу массы материала(m) или его объема (V):

- массовая удельная активность;

- объемная удельная активность.

В работах методом меченых атомов используется также понятие массовой удельной активности меченого вещества (как носителя метки), которую дают, например, в Бк/мг или Ки/ммоль.

Т.о., в зависимости от задач, выражение «массовая удельная активность» может применяться и в отношении какого-либо продукта или материала (например, активность в Бк/кг мяса, зерна, почвы; Бк/л молока), и для химически-определенного вещества, содержащего радиоактивные атомы (например, в Бк/г элемента или соединения, Бк/моль вещества и т.п.)

28. Энергия излучения. Ионизирующие и неионизирующие излучения.
Ионизирующее излучение в высоких дозах вызывает рак у людей: лишь несколько видов опухолей никогда не связывали с ионизирующим
излучением. Этот факт был известен уже в течение нескольких последних десятилетий, а в настоящее время нам стали доступны превосходные данные и анализы научной литературы. Недавно МАИР (2003) дал определение рентгеновским лучам, гамма-лучам и нейронам как канцерогенных для человека (Группа1). Это не зависит от различного характера высвобождаемой энергии и проникающей возможности различных типов ионизирующего излучения. Действие высокодозного излучения может вести к повреждению клеток и ДНК с последующей гибелью клетки, в то время как низкие дозы могут приводить к мутациям, увеличивающим риск рака. Международная комиссия по радиологической защите (ICRP) издало рекомендации по радиационной защите, основанные на имеющихся научных данных. Высокодозное ионизирующее излучение используется в медицине для лечения рака. В настоящее время подобные типы воздействия не рассматриваются Европейским кодексом по борьбе с раком. Однако многие данные, касающиеся влияния высоких доз излучения на человека, которыми мы располагаем, получены в результате изучения именно такого использования, а также при исследовании и наблюдении за лицами, пережившими атомную бомбардировку в Хиросиме и Нагасаки. Основным источником излучения для населения является естественный фон, как земной, так и космический (Таблица 9), в то же время искусственные источники, такие как ядерные испытания в атмосфере, ядерные аварии (например, Чернобыль) и ядерные производства, которые вызывают наибольшую обеспокоенность общественности, сопровождаются лишь очень малым воздействием. Источники ионизирующего излучения для человека.
Мировая среднегодовая эффективная доза, Миллизиверт (mSv)
Естественный фон 2,4
Диагностические медицинские исследования 0,3
Испытание ядерного оружия в атмосфере 0,005
Инцидент в Чернобыле 0, 002
Продукция ядерной промышленности 0,001
Научный комитет по изучению влияния атомного излучения ООН (UNSCEAR) дал оценку степени риска смерти от рака в результате получения острой дозы в 1000 mSv, которая составила 9% для мужчин и 13% для женщин. При постоянном воздействии эти цифры могут снизиться на 50%. Среднегодовая эффективная доза, принятая во всем мире за стандарт, составляет 2,4 mSv. Совет национальной радиологической защиты оценил степень воздействия на население в течение жизни всех источников ионизирующего излучения , что составило 1% всех видов рака, приводящих к смертельному исходу в Великобритании. Только за 1% от этого риска ответственны малые дозы от искусственных источников излучения. В данном обзоре рассматриваются возможные эффекты естественного фонового излучения - земного - в виде радонового газа и космического излучения, с учетом имеющейся возможности их контроля. Более того, мы можем оценить риск развития ЗО в результате аварии в Чернобыле, среди рабочих на ядерных производствах и населения, проживающих вблизи ядерных установок. Дозы излучения, получаемые различными группами населения при прохождении различных диагностических процедур, вызывает у них определенное беспокойство. К таким обследованиям относятся проведение маммографии на предмет выявления опухолей молочной железы или компьютерной томографии (КТ) для диагностики рака легкого или исследования, проводящиеся при подозрении на заболевание щитовидной железы. Томографическое исследование, при проведении которого используются низкие дозы излучения, приводит к получению эффективной дозы между 0,2 и 1 mSv. Учитывая то, что риск развития рака легкого повышается на 5% при дозе 1Sv (ICRP 60), это означает что на 100 000 обследований может развиться 1-5 случаев рака, индуцированного излучением. Маммографическое обследование на предмет выявления рака молочной железы обычно сопровождается поглощенной средней дозой на молочную железу 3 mGy. В Швеции было подсчитано, что среди женщин в возрасте 50-69 лет наряду со снижением смертности на 25% от рака молочной железы благодаря программе маммографического скрининга, можно избежать 560 смертей от рака данной локализации. Подсчитано, что эффект такого излучения приведет к индукции 1-5 случаев рака молочной железы на 100 000 исследований. Хотя суммарная доза от диагностических исследований для населения мала по сравнению с естественным излучением, все же необходимо провести более глубокий анализ всех преимуществ для избежания вредного воздействия. Неионизирующее излучение из таких источников, как силовые линии, электрические приборы, мобильные телефоны и солнечное излучение, вызывает озабоченность населения относительно их возможного канцерогенного эффекта. Международная комиссия по защите от неионизирующего излучения (ICNIRP) издало инструкции по ограничению воздействия, а немецкая (German Stralenschutzkomission) и английская (UK NRPB) комиссии недавно опубликовали обзоры по оценке риска для здоровью подобных типов излучения. Данные изучения влияния силовых линий и мобильных телефонов приводятся в этом разделе, в то время как солнечное излучение рассматривается отдельно.
29. Экранирование различных излучений.
Экранирование является одним из самых эффективных методов защиты от электромагнитных излучений. Под экранированием понимается размещение элементов КС, создающих электрические, магнитные и электромагнитные поля, в пространственно замкнутых конструкциях. Способы экранирования зависят от особенностей полей, создаваемых элементами КС при протекании в них электрического тока.

Характеристики полей зависят от параметров электрических сигналов в КС. Так при малых токах и высоких напряжениях в создаваемом поле преобладает электрическая составляющая. Такое поле называется электрическим (электростатическим). Если в проводнике протекает ток большой величины при малых значениях напряжения, то в поле преобладает магнитная составляющая, а поле называется магнитным. Поля, у которых электрическая и магнитная составляющие соизмеримы, называются электромагнитными.

☢В зависимости от типа создаваемого электромагнитного поля различают следующие виды экранирования:

экранирование электрического поля;
экранирование магнитного поля;
экранирование электромагнитного поля.

Экранирование электрического поля, заземленным металлическим экраном обеспечивает нейтрализацию электрических зарядов, которые стекают по заземляющему контуру. Контур заземления должен иметь сопротивление не более 4 Ом. Электрическое поле может экранироваться и. с помощью диэлектрических экранов, имеющих высокую относительную диэлектрическую проницаемость ε. При этом поле ослабляется в ε раз [64].

При экранировании магнитных полей различают низкочастотные магнитные поля (до 10 кГц) и высокочастотные магнитные поля.

Низкочастотные магнитные поля шунтируются экраном за счет направленности силовых линий вдоль стенок экрана. Этот эффект вызывается большей магнитной проницаемостью материала экрана по сравнению с воздухом.

Высокочастотное магнитное поле вызывает возникновение в экране переменных индукционных вихревых токов, которые создаваемым ими магнитным полем препятствуют распространению побочного магнитного поля. Заземление не влияет на экранирование магнитных полей. Поглощающая способность экрана зависит от частоты побочного излучения и от материала, из которого изготавливается экран. Чем ниже частота излучения, тем большей должна быть толщина экрана. Для излучений в диапазоне средних волн и выше достаточно эффективным является экран толщиной 0,5-1,5 мм. Для излучений на частотах свыше 10 МГц достаточно иметь экран из меди или серебра толщиной 0,1 мм.
Электромагнитные излучения блокируются методами высокочастотного электрического и магнитного экранирования.
☢Экранирование осуществляется на пяти уровнях:

уровень элементов схем;
уровень блоков;
уровень устройств;
уровень кабельных линий;
уровень помещений.

Элементы схем с высоким уровнем побочных излучений могут помещаться в металлические или металлизированные напылением заземленные корпуса. Начиная с уровня блоков, экранирование осуществляется с помощью конструкций из листовой стали, металлических сеток и напыления. Экранирование кабелей осуществляется с помощью металлической оплетки, стальных коробов или труб.
При экранировании помещений используются: листовая сталь толщиной до 2 мм, стальная (медная, латунная) сетка с ячейкой до 2,5 мм. В защищенных помещениях экранируются двери и окна. Окна экранируются сеткой, металлизированными шторами, металлизацией стекол и оклеиванием их токопроводящими пленками. Двери выполняются из стали или покрываются токопроводящими материалами (стальной лист, металлическая сетка). Особое внимание обращается на наличие электрического контакта токопроводящих слоев двери и стен по всему периметру дверного проема. При экранировании полей недопустимо наличие зазоров, щелей в экране. Размер ячейки сетки должен быть не более 0,1 длины волны излучения.
Выбор числа уровней и материалов экранирования осуществляется с учетом:

характеристик излучения (тип, частота и мощность);
требований к уровню излучения за пределами контролируемой зоны и размеров зоны;
наличия или отсутствия других методов защиты от ПЭМИН;
минимизации затрат на экранирование.

В защищенной ПЭВМ, например, экранируются блоки управления электронно-лучевой трубкой, корпус выполняется из стали или металлизируется изнутри, экран монитора покрывается токопроводящей заземленной пленкой и (или) защищается металлической сеткой.
Экранирование, помимо выполнения своей прямой функции защиты от ПЭМИН, значительно снижает вредное воздействие электромагнитных излучений на организм человека. Экранирование позволяет также уменьшить влияние электромагнитных шумов на работу устройств.

30. Методы регистрации ионизирующих излучений.
Прохождение ионизирующего излучения через материал облучаемого объекта сопровождается различными воздействиями излучения на материал (ионизация, тепловое и фотохимическое воздействие, флуоресценция и др.); это позволяет регистрировать ионизирующие излучения. В радиационной дефектоскопии применяют несколько методов регистрации излучений за контролируемым объектом.
Фотографический метод регистрации излучений основан на фотохимическом действии ионизирующих излучений. В радиационной дефектоскопии детектором излучения является рентгенографическая пленка. Ионизирующее излучение образует в чувствительном слое пленки фотоэлектроны и электроны отдачи. При взаимодействии фотоэлектронов с зернами бромистого серебра, содержащимися в чувствительном слое, образуются атомы серебра, которые способствуют проявлению всего зерна. В процессе проявления происходит усиление скрытого изображения примерно в 10⁹ раз. Пленка, проявленная после облучения, выглядит потемневшей. Оптическая плотность почернения (степень потемнения) пленки зависит от интенсивности излучения (мощности дозы излучения) и времени воздействия излучения на пленку, т. е. в целом от дозы излучения.
Сцинтилляционный метод регистрации излучений основан на явлении люминесценции, т. е. свойстве некоторых веществ (фосфоров) преобразовывать поглощенную энергию ионизирующих излучений в видимый свет (свечение фосфоров под действием ионизирующих излучений). Поглощенная энергия ионизирующих излучений расходуется на возбуждение атомов и молекул фосфора, а затем через некоторое время — период высвечивания фосфора — излучается им в виде квантов видимого света. Если период высвечивания фосфора меньше 10^-7 с, то явление называется флуоресценцией.
☢На практике применяют (основанные на этом методе регистрации излучений):
— сцинтилляционные счетчики излучения, состоящие из сцинтилляцион-ного кристалла, фотоэлектронного умножителя (ФЭУ) и электронной схемы;
— флуороскопические экраны-детекторы ионизирующих излучений, преобразующие падающее на них излучение в видимый свет; их применяют для непосредственного преобразования рентгеновского, тормозного и гамма-излучения в видимое изображение;
— усиливающие люминесцентные экраны, преобразующие фотоны ионизирующего излучения в кванты видимого света; их применяют в сочетании с рентгеновской пленкой для усиления фотографического действия рентгеновского, тормозного и гамма-излучения.
☢ Ионизационный метод регистрации излучений основан на регистрации ионов, образуемых ионизирующими излучениями в облучаемой среде. В качеаве облучаемой среды используют газ, заключенный в ограниченном объеме, — ионизационном детекторе излучений. Применяю! три вида ионизационных газовых детекторов излучения: ионизационные камеры, пропорциональные счетчики, газоразрядные счетчики (счетчики Гейгера—Мюллера).
33. Использоваие и исследования изотопа азота
Азот N15 содержится во всех живых организмах, он найден во многих строительных блоках – биологических полимерах, таких, как аминокислоты, пурины, пиримидины, порфирины и флавины. Аминокислоты являются единицами, из которых полимеризуются белки; таким образом, все белки содержат азот. Точно так же нуклеиновые кислоты, ДНК и РНК содержат пурины и пиримидины, а следовательно, и азот.
Встречающийся в природе азот состоит из изотопов N14 (99,64%) и N16 (0,36%). Поскольку природная распространенность изотопа N15 так низка, он чрезвычайно подходит для исследований с использованием стабильных изотопов. Долгоживущий радиоактивный изотоп N13 имеет период полураспада только 10 мин, поэтому его можно использовать лишь в ограниченном числе экспериментов. Изотоп N16 является единственным, который применяется в большинстве биологических исследований, использующих азот для метода меченых атомов.
Одним из примеров использования изотопа N14 было включение аминокислоты глицина в протопорфирин, в геминовую группу и в гемоглобин. Гемоглобин, меченный N16, затем был использован для определения среднего времени жизни эритроцитов.
Эксперимент с меченными атомами гемоглобина эритроцитов человека. Фиксируется излишек изотопа N15 в геминовой группе эритроцитов человека, получавшего в течение 3 дней меченый N15 глицин. При этих исследованиях подвергавшихся эксперименту людей кормили в течение 3 дней глицином, меченным N15. При этом избыток N15 быстро встраивался в геминовую группу эритроцитов. Эти данные использовались для определения скорости рождения новых клеток. Используя этот график, исследователи высчитали среднее время жизни эритроцитов человека, которая равна приблизительно 127 дням.
Таким образом, в методе меченых атомов необычные изотопы используются многими разнообразными способами. Возможности использования определённых меченых атомов зависят от их доступности, периода полураспада, энергии продуктов распада, наличия подходящего для регистрации оборудования и концентрации элемента в живой системе.

34. Проникающая способность разных типов излучений.
Альфа, бета, гамма - три вида излучения очень сильно различаются по проникающей способности, т. е. по тому, насколько интенсивно они поглощаются различными веществами. Наименьшей проникающей способностью обладают α-лучи. Слой бумаги толщиной около 0,1 мм для них уже непрозрачен. Самым опасным является попадание альфа-частиц внутрь организма с воздухом, водой и пищей.
Гораздо меньше поглощаются при прохождении через вещество β -лучи. Алюминиевая пластинка полностью их задерживает только при толщине в несколько миллиметров. Наибольшей проникающей способностью обладают γ-лучи. Интенсивность поглощения γ-лучей усиливается с увеличением атомного номера вещества-поглотителя. Но и слой свинца толщиной в 1 см не является для них непреодолимой преградой. При прохождении γ-лучей через такой слой свинца их интенсивность ослабевает лишь вдвое. Защиту от них могут обеспечить только убежища, противорадиационные укрытия, надежные подвалы и погреба.

35. Относительная опасность альфа-, бета- и гамма- излучений при внешнем и внутеннем облучении.
Альфа-излучение — это поток тяжелых положительно заряженных частиц. Возникает в результате распада атомов тяжелых элементов, таких как уран, радий и торий. В воздухе альфа-излучение проходит не более пяти сантиметров и, как правило, полностью задерживается листом бумаги или внешним омертвевшим слоем кожи. Однако если вещество, испускающее альфа-частицы, попадает внутрь организма с пищей или воздухом, оно облучает внутренние органы и становится опасным.

Бета-излучение — это электроны, которые значительно меньше альфа-частиц и могут проникать вглубь тела на несколько сантиметров. От него можно защититься тонким листом металла, оконным стеклом и даже обычной одеждой. Попадая на незащищенные участки тела, бета-излучение оказывает воздействие, как правило, на верхние слои кожи. Во время аварии на Чернобыльской АЭС в 1986 году пожарные получили ожоги кожи в результате очень сильного облучения бета-частицами. Если вещество, испускающее бета-частицы, попадет в организм, оно будет облучать внутренние ткани.

Гамма-излучение — это фотоны, т.е. электромагнитная волна, несущая энергию. В воздухе оно может проходить большие расстояния, постепенно теряя энергию в результате столкновений с атомами среды. Интенсивное гамма-излучение, если от него не защититься, может повредить не только кожу, но и внутренние ткани. Плотные и тяжелые материалы, такие как железо и свинец, являются отличными барьерами на пути гамма-излучения

1 23