Норма радиации для человека: допустимая доза в мкР

Что такое радиация

Радиация — это тип излучения, испускаемого заряженными частицами. Такое излучение, воздействуя на окружающие предметы, ионизирует вещество. В случае с людьми он не только ионизирует клетки, но и разрушает их или вызывает рак.

Большинство элементов таблицы Менделеева инертны и безвредны, но некоторые из них находятся в нестабильном состоянии. Не вдаваясь в подробности, можно описать это так. Атомы некоторых веществ распадаются из-за непрочных внутренних связей. Этот распад сопровождается выбросом альфа-, бета-частиц и гамма-излучения.

Такое высвобождение сопровождается выделением энергии с разной проникающей способностью и по-разному действует на ткани организма.

Как разобраться?

Все достаточно просто, если отдельно рассматривать единицы, относящиеся к радиоактивности как физическому явлению, и величины, измеряющие воздействие этого явления (ионизирующего излучения) на живые организмы и окружающую среду. А также, если не забывать внесистемные единицы и единицы радиоактивности, которые действуют в системе СИ (Международная система единиц), которая была введена в 1982 году и обязательна для использования во всех учреждениях и предприятиях.

Как работает искусственный интеллект

Во-первых, ИИ может выполнять свои задачи (об этом позже) и приобретать новые навыки благодаря глубокому машинному обучению. Мы часто слышим и используем этот термин. Но что это значит? В отличие от «классических» методов, когда вся необходимая информация загружается в систему заранее, алгоритмы машинного обучения заставляют систему развиваться самостоятельно и изучать имеющуюся информацию. Которые машина также может искать самостоятельно в некоторых случаях.

Например, для создания программы обнаружения мошенничества алгоритм машинного обучения работает со списком банковских транзакций и их конечным результатом (законным или незаконным). Модель машинного обучения рассматривает примеры и устанавливает статистическую взаимосвязь между законными и мошенническими транзакциями. После этого, когда вы передаете алгоритму данные о новой банковской транзакции, он классифицирует их на основе заранее извлеченных шаблонов из примеров.

В целом, чем больше данных вы предоставите, тем точнее алгоритм машинного обучения будет выполнять свои задачи. Машинное обучение особенно полезно при решении задач, где правила не определены заранее и не могут быть интерпретированы в бинарных терминах. Вернемся к нашему примеру с банковскими операциями: фактически у нас бинарная система производства: 0 — легальная операция, 1 — нелегальная. Но чтобы прийти к такому выводу, системе приходится анализировать целую кучу параметров, а если вводить их вручную, то это займет не один год. Да и предсказать все варианты все равно не получится. И система, основанная на глубоком машинном обучении, сможет что-то распознать, даже если раньше такого случая не видела.

Глубокое обучение и нейронные сети

В то время как классические алгоритмы машинного обучения решают множество задач, где имеется много информации в виде баз данных, они не имеют дело с так называемыми «визуальными и слуховыми» данными, такими как изображения, видео, аудиофайлы и так далее.

Например, построение модели прогнозирования рака молочной железы с использованием классических методов машинного обучения потребует усилий десятков медицинских экспертов, программистов и математиков, говорит исследователь ИИ Джереми Ховард. Исследователям приходится создавать множество более мелких алгоритмов машинного обучения, чтобы справляться с потоком информации. Отдельная подсистема для изучения рентгена, отдельная подсистема для МРТ, еще одна для интерпретации образцов крови и так далее. Для каждого типа анализа нужна отдельная система. Тогда бы все были объединены в одну большую систему… Это очень сложный и ресурсоемкий процесс.

Алгоритмы глубокого обучения решают ту же проблему, используя глубокие нейронные сети, тип архитектуры программного обеспечения, вдохновленный человеческим мозгом (хотя нейронные сети отличаются от биологических нейронов, они работают примерно так же). Нейрокомпьютерные сети представляют собой соединения «электронных нейронов», способных обрабатывать и классифицировать информацию.

Они, так сказать, расположены «слоями» и каждый «слой» отвечает за что-то свое, формируя в итоге общую картину. Например, когда вы обучаете нейронную сеть изображениям разных объектов, она найдет способы извлекать объекты из этих изображений. Каждый слой нейронной сети определяет определенные признаки: форму объектов, цвета, тип объектов и так далее.

Поверхностные слои нейронных сетей обнаруживают общие черты. Более глубокие слои уже раскрывают настоящие объекты. На рисунке показана схема простой нейронной сети. Зеленым цветом обозначены входные нейроны (входящая информация), синим — скрытые нейроны (анализ данных), желтым — выходной нейрон (решение)

Нейронные сети — это искусственный человеческий мозг?

Несмотря на схожее строение нейронных сетей машины и человека, они не имеют признаков нашей центральной нервной системы. Нейронные компьютерные сети — это по сути все те же утилиты. Так уж получилось, что наиболее организованной системой для выполнения вычислений оказался наш мозг. Вы наверняка слышали выражение «наш мозг — это компьютер»? Ученые просто «повторили» некоторые аспекты строения в «цифровом виде». Это позволило лишь ускорить вычисления, но не наделить машины сознанием.

Нейронные сети существуют с 1950-х годов (по крайней мере, в концептуальной форме). Но до недавнего времени они не получали особого развития, поскольку для их создания требовались огромные объемы данных и вычислительные мощности. В последние годы все это стало доступно, поэтому нейронные сети вышли на первый план, получив свое развитие. Важно понимать, что технологий для их полноценного появления не хватило. Как их не хватает даже сейчас, чтобы вывести технологии на новый уровень.

Внесистемная (старая) единица измерения радиоактивности

Кюри (Ки) — первая единица радиоактивности, которая измеряет активность 1 грамма чистого радия. Введенная с 1910 г и названная в честь французских ученых К и М. Кюри, она не связана ни с какой системой измерений и в последнее время утратила свое практическое значение. В России, несмотря на действующую систему СИ, кюри разрешено использовать в ядерной физике и медицине без ограничения срока.

Единицы радиоактивности в системе СИ

SI использует другую величину, беккерель (Бк), которая измеряет распад одного ядра в секунду. Беккерель удобнее в расчетах, чем кюри, так как не имеет таких больших величин и позволяет определить количество без сложных математических операций над радиоактивностью радионуклида. Рассчитав число распадов 1 г радона, легко установить зависимость между Ки и Бк: 1 Ки = 3,7*1010 Бк, а также определить активность любого другого радиоактивного элемента.

Читайте также: Что такое гектар земли: чему равен 1 гектар, сколько м2 в 1 га, сколько соток

В чём измеряется радиация

Существует несколько устройств для измерения излучения, но обычно предпочтительным на уровне пользователя является связанный с ним рентгеновский снимок. Они показаны в таблице ниже. Подробно их рассматривать не будем, так как в случае необходимости для выяснения радиоактивного фона в квартире понадобится всего 2.

Виды излучения

1. Зиверт эквивалентная доза. 1 Зв = 100 Р = 100 Бэр = 1 Гр.
2. Норма является внесистемной единицей — Кл/кг. 1 R = 1 REM = 0,01 Ответ.
3. BER — аналог Зиверта, устаревшая внесистемная единица. 1 REM = 1 R = 0,01 Ans.
4. Грей – мощность поглощенной дозы, Дж/кг. 1 Гр = 100 Рад.
5. Рад – доза поглощенной радиации, Дж/кг. 1 ряд 0,01 (1 ряд = 0,01 Гр).

На практике чаще используется системная единица Зиверт (Зв), мЗв — миллизиверт, мкЗв — микрозиверт, названная в честь ученого Рольфа Зиверта. Зиверт — единица измерения эквивалентной дозы, выражаемая количеством энергии, полученной на килограмм массы Дж/кг.

Термин радиация в рентгенах также используется, но менее широко. Однако перевести рентгеновские лучи в зиверты несложно.

1 Рентген равен 0,0098 Зв, но обычно значение в зивертах округляют до 0,01, что упрощает перевод. Так как это очень большие дозы, то в реальности используют гораздо меньшие значения m — милли 10-3 и микро — микро 10-6. Следовательно, 100 мкР = 1 мкЗв или 50 мкР = 0,5 мкЗв. То есть используется коэффициент 100. Когда вы хотите перевести микрозиверты в микрорентгены, вам нужно умножить какое-то значение на сто, а если вы хотите перевести рентгены в зиверты, то вам придется разделить.

Уровень радиации, который человек может получить во время процедур и жизни

Все ли виды радиации опасны

Для определения ионизирующего излучения используется несколько специальных терминов, поскольку оно может исходить из разных источников. Под этим термином понимаются все токи, образованные фотонами, элементарными частицами или осколками атомов, способные ионизировать вещество. Следует отметить следующее:

1. Ионизация — это процесс образования ионов (положительно или отрицательно заряженных) из молекул или атомов. Результатом этого взаимодействия является поглощение тепла и испускание электронов.
2. Они ионизируют вещество, на которое попали. Они проникают в клеточные структуры, разрушают и дестабилизируют их. Опасным результатом этого действия является срыв иммунитета, прекращение обычных химических обменов, обеспечивающих жизнедеятельность клетки и называемых естественным обменом веществ.
3. Вызывая высвобождение свободных электронов, этот распад образует свободные радикалы. Интенсивность реакции и провокация выброса большей или меньшей интенсивности и определяет то, что обычно называют уровнем радиации.
4. Не все виды излучения опасны для человека. Некоторые могут стать таковыми при определенных условиях, но обычно им не хватает энергии, чтобы вызвать ионизацию.
5. Ультрафиолетовые и инфракрасные лучи, видимый свет и радиодиапазоны не могут вызвать ионизацию в нормальном (основном) состоянии.
6. Исследования показали, что источником радиационного излучения могут стать электромагнитные и рентгеновские потоки частиц различного типа (например, нейтронов, протонов, альфа-частиц или ионов, в результате ядерного деления).

Он запускает разрушение белков, вызывая разрушение клеток живого организма или их дегенерацию. В природе существуют естественные источники таких потоков, но в возникновении потенциальных резервуаров, из которых могут выйти опасные частицы, в немалой степени участвовал и человек.

От части радиоактивных частиц есть простая и разумная защита, (при ее отсутствии говорят об облучении). Есть виды, которые обеспечивают поток активных частиц такой интенсивности, что спастись от них практически невозможно.

Радиация и радиоактивность

Условно можно признать излучением все частицы, способные создавать потоки ионов (положительно или отрицательно заряженных). Обычно под этим термином понимают лишь достаточно большие по силе и энергии, способные воздействовать на живую клетку.

Они существуют до тех пор, пока не будут поглощены каким-либо веществом. Облучение относится к эффекту радиации или передаче энергии клеткам, которая находится в ионизирующем излучении. Радиоактивность — это потенциал, присущий нестабильным ядрам атомов отдельных веществ.

Стандарты в мкР/ч

Распад такой нестабильной структуры приводит к превращениям, результатом которых является выделение потока ионизирующего излучения (излучения). Еще в середине прошлого века шведский исследователь Зиверт обнаружил, что говорить об уровне радиации, не причиняющем вреда, не имеет смысла. Есть только допустимый уровень и естественный фон, который создается лучами из космоса и условно считается безопасным для человека, нормой.

По пониманию исследователей, мощность облучения — это то, что клетка может выдержать без особых последствий (например, лучевой болезни), но не то, что можно назвать безвредным и совсем без последствий. Радиоактивность — потенциальная способность испускать ионизирующее излучение под действием свободного потока энергии. Излучение — это те же токи, которые свободно преодолевают пространство, пока не будут поглощены веществом или предметом.

Нормативные показатели по радиации

Виды излучения и проникающая способность

Первая искусственно вызванная реакция была проведена с альфа-частицами. Их возникновение происходит при распаде ядер или при ионизации гелия-4. Их проникающая способность не опасна при внешнем (приходящем из космоса) излучении, но при попадании в дыхательные пути или пищеварительную систему эти частицы могут вызвать лучевую болезнь. Помимо перечисленных, существует множество других потенциальных опасностей:

• бета-частицы — результат определенного вида распада, скорость распространения огромна, заряжен положительно и отрицательно, опасно как внешнее, так и внутреннее излучение;
• гамма – обладает огромной проникающей способностью, что приводит к лучевой болезни или онкологии;
• нейтрон — может нанести серьезный ущерб при определенных условиях.

В лесу

Рентгеновское излучение, о котором постоянно предупреждают при диагностике, есть лишь искусственно полученная энергия фотонов. Различают мягкий и жесткий рентген, но некоторые из них являются мутагенным фактором, способным разрушать живые ткани при несоблюдении нормы.

Поэтому он признан ионизирующим и без необходимых мер защиты может привести к лучевой болезни или новообразованиям.

Естественная и искусственная радиация

Все, что попадает в атмосферу из космоса, считается естественным. Уровень зависит от географического положения (выше на полюсах из-за магнитного поля Земли и ниже на экваторе). Выявляется при разведке месторождений урановых руд, месторождений гранита, железной руды и бокситов. Это потенциальные хранилища для накопления радиации. Эта способность является их природной характеристикой.

Радиационный фон

В городе избыточная доза радиации может наблюдаться как от географического положения и природных отложений поблизости, так и от искусственного — результат деятельности человека. Люди используют радиацию для получения энергии, изменения природных условий или ядерных испытаний, перевозки опасных отходов, аварий на объектах.

В жилых районах фон несколько ниже, но многое зависит от степени радиоактивного загрязнения, близости к ядерным объектам и даже направления тока от места аварии или мирного использования. Испытание оружием легко может за короткое время (минута, час) сделать уровень радиации в квартире смертельным).

АЭС

Допустимые и смертельные дозы радиации

40 лет назад была введена радиационная установка, названная в честь шведского ученого Зиверта. Один зиверт примерно равен 100 бэр (биологический эквивалент рентгена). Рентгеновские лучи — это частицы в сухом воздухе, а бэр — в биологическом субстрате.

Допустимая норма радиации для человека составляет в России 50-60 микрорентген в час, а в Бразилии верхний предел составляет 100 микрорентген в час (микрорентген/ч). Допустимые нормы различны в мирное и военное время, для военнослужащих каждой страны она определяется Министерством обороны. Смертельной дозой считаются разные цифры, все зависит от максимально допустимой нагрузки на человека. Цифры называются от 0 до 100 рад. Рад используется для измерения поглощенной дозы радиации на грамм вещества.

Рядом с рекой

В таблице ниже показаны эквиваленты.

Счастливый	Ягода	Зиверт
1 ряд = 0,01 Гр	1 планка = 0,01 Ответ	0,01 Зв = 100 эрг/г
1 ряд = 100 эрг/г	1 полоска = 100 эрг/г	1 Зв = 100 рентген или 100 бэр

Если преобразовать в рентгеновские лучи, 100 мкР эквивалентны 1 мкЗв. В последнее время уровни облучения и радиации измерялись в микрорентгенах, а теперь и в микрозивертах (мкЗв).

Измерение радиации в квартире

Уровень радиации в помещении не должен превышать 0,25 мкЗв/ч. Помещение считается безопасным, если содержание радона не превышает 100 Бк на кубический метр. В то же время в производственных помещениях она может быть до 300 Бк и 0,6 мкЗв.

В случае превышения нормативов принимаются меры по их снижению. Если сделать это невозможно, арендаторов следует расселить, а помещения переоборудовать в коммерческие здания или снести.

СанПиН указывает на содержание тория, урана и калия-40, используемых в строительстве для возведения домов. Суммарная доза от стеновых и отделочных материалов не должна превышать 370 Бк/кг.

Материалы с повышенной радиоактивностью

При строительстве в советское время все материалы прошли испытания по ГОСТу. Поэтому разговоры о том, что «хрущевские» пятиэтажки обладают радиоактивностью, не более чем миф. Основным источником радиации в квартире или другом помещении является газ радон.

Он относится к естественным источникам радиации, так как находится в земной коре и выбрасывается в окружающую среду, внося свой вклад в общий радиационный фон. Проникая в помещение через фундамент и перекрытия, он накапливается, повышая нормальный радиоактивный фон. Поэтому не делайте помещения слишком герметичными. Дополнительным источником поступления радона в дом является вода из артезианских скважин и газ.

Средняя радиоактивность некоторых строительных материалов

Важнейшие строительные материалы: бетон, кирпич и дерево не опасны и являются самыми безвредными. Но в строительстве и в быту мы используем материалы, выделяющие довольно много радона. К ним относятся:

• пемза;
• гранит;
• туф;
• графит.

Все материалы, которые откладываются или добываются из земной коры, могут иметь повышенный уровень радиации. Вот почему хорошо проверить это самостоятельно.

Чем проверить наличие радиации

Проверка уровня радиации может произойти при покупке новой квартиры, квартиры в неблагополучном районе или использовании подозрительных материалов при строительстве дома. У человека нет органов чувств, способных чувствовать излучение и оценивать опасность. Поэтому для его обнаружения необходимо иметь специализированные приборы – дозиметры.

Они могут быть бытовыми, профессиональными, промышленными или военными. В качестве чувствительного элемента могут использоваться различные датчики: газоразрядные, сцинтилляционные кристаллы, слюдяные счетчики Гейгера-Мюллера, термолюминесцентные лампы, pin-диоды.

Для измерений в домашних условиях нам доступны бытовые дозиметры. В зависимости от устройства он может отображать показания в мкЗв/ч или мкР/ч. Некоторые устройства, более близкие к профессиональным, могут появиться в обеих версиях. Следует учитывать, что бытовые дозиметры имеют достаточно высокий уровень погрешности измерения.

Нормы радиационного фона

Естественным считается значение от 0,1 до 0,16 мкЗв/ч. Относительной нормой принято считать не более 0,2 мкЗв/ч, но многое зависит от продолжительности облучения. Показатель в 1 мЗв/ч – это много, но в течение всего года это норма, которую нельзя превышать. Даже если эту дозу облучения разделить на количество часов в году, получится 0,57 микрозивертов. Верхний предел дозволенного, норма, не всегда является нормой, это уже порог аномалии.

Таблица стандартов

Опасные дозы облучения

При 1 зиверте человек испытывает негативные симптомы. В трехлетнем возрасте он уже начинает лысеть и страдает от различных недугов, вплоть до полового бессилия. На фоне 3,5-5 Зв умирает половина больных, причем в короткие сроки — 25-30 дней. Более 500 Зв — неминуемая смерть через 2 недели, почти со 100% вероятностью. Максимальное количество, необходимое для летального исхода, является индивидуальной величиной. СанПиН считает нормой 0,25–0,4 мкЗв/десять жилой площади.

Нормы радиационной безопасности

Норма радиации от строительной площадки не более 0,3 мкЗв/час. В противном случае в построенных на нем квартирах можно будет выбрать годовую ставку за несколько месяцев.

Но радиация влияет не только на жилье, она опасна для человека в квартире, на улице, на открытых пространствах, может присутствовать в продуктах питания, питьевой воде и так далее.

Симптомы и степени тяжести облучения

Лучевая болезнь дифференцируется на 4 степени тяжести. При первом, легком, госпитализация требуется редко: это только первая, первичная реакция организма с однократной рвотой и тошнотой. В середине после первичной реакции развивается латентная форма с общим ухудшением самочувствия, нарушением сердечной деятельности и температуры.

Рядом с деревней

Третья фаза – развитие острой формы, которая гипотетически может перейти в хроническую, но в большинстве случаев заканчивается летальным исходом и лишь иногда – частичным выздоровлением.