Слово «радиация» давно закрепилось в сознании многих людей как нечто чрезвычайно опасное, несущее хаос и разрушения: невидимая, не имеющая ни вкуса, ни запаха, и потому еще более пугающая.
Но, если задуматься, в повседневной жизни мы постоянно с сталкиваемся с радиацией в малых дозах. И это, в общем-то, не вызывает ни у кого беспокойства и страха.
Люди боятся того, что они подвергаются воздействию излучения все время, то ли от далекой ядерной аварии или мобильного устройства. Как правило, они ошибаются.
Редакция Gizmodo предлагает взглянуть на самые главные источники радиации, которые окружают нас едва ли не постоянно.
Что мы подразумеваем под «радиацией»?
Радиация — это просто красивое слово для обозначения энергии, которая распространяется от источника в виде волн.
Она включает в себя электромагнитное излучение, например радиоволны, микроволны, видимый свет, и рентгеновские лучи, а также некоторые элементы с высокой энергией излучения, которые со временем естественным образом теряют активность, — Альфа-частицы, Бета-частицы, и свободные нейтроны.
Когда мы пытаемся определить, является ли источник излучения вредным для человека, то мы рассматриваем два фактора: сила электромагнитного поля вокруг объекта (т. е., сколько радиации), и «энергетический уровень» излучения волн, которые связаны с их частотой (чем выше частота — тем большая энергия).
Источники и материалы, которые могут привести к повреждению биологических тканей или ДНК, называются непосредственно ионизирующим излучением. Они включает в себя высокоэнергетические электромагнитные волны — гамма-лучи, X-лучи, и в верхней части УФ-спектра, а также энергетические частицы, образующиеся при радиоактивном распаде.
Для измерения эффективной и эквивалентной доз ионизирующего излучения была введена единица Зиверт (зв), которая определяет относительную биологическую эффективность различных источников ионизирующего излучения.
Биологически говоря, один зиверт эквивалентен 5,5% вероятности развития рака. Восемь зивертов — смертельная доза.
Чаще используется кратная единица — Микрозиверт (мкзв), равная 1/1000000 Зиверта.
Имея это в виду, давайте взглянем на некоторые из радиационных источников, с которыми мы можем столкнуться в нашей повседневной жизни.
Вот наиболее радиоактивные объекты в окружающем нас мире, а также правдивая информация о том, какие из них вызывают проблемы со здоровьем.
Источники радиации в повседневной жизни
Бананы
Некоторые натуральные продукты содержат природный радиоактивный изотоп углерод-14, а также калий-40. К ним можно отнести картофель, бобы, семечки подсолнечника, орехи, а еще — бананы.
Кстати, калий-40, если верить ученым, имеет самый большой период полураспада — более миллиарда лет.
Еще один интересный момент: в «теле» среднего по величине банана каждую секунду происходит порядка 15 актов распада калия-40. В связи с этим в научном мире даже придумали шуточную величину под названием «банановый эквивалент». Так стали называть дозу облучения, сравнимую со съедением одного банана.
Стоит отметить, что никакой опасности для здоровья человека бананы, несмотря на содержание калия-40, не несут. Кстати, ежегодно с пищей и водой человек получает дозу радиации в размере порядка 400 мкЗв.
Сканеры в аэропортах
За последние несколько лет многие крупные аэропорты обзавелись сканерами для досмотра. От обычных металлодетекторных рамок они отличаются тем, что «создают» на экране полное изображение человека, используя технологию обратно-рассеянного излучения Backscatter X-ray. При этом лучи не проходят насквозь – они отражаются. В результате пассажир, проходящий досмотр, получает малую дозу рентгеновского излучения.
В ходе сканирования разные по плотности предметы окрашиваются на экране в разные цвета. Например, металлические вещи отобразятся черным пятном.
Сканеры весьма маломощны — пассажр получает дозу рентгеновского излучения от 0,015 до 0,88 мкзв, что совершенно безопасно для него. Для сранения, человеку понадобится пройти 1-2 тысячи раз через сканер аэропорта, чтобы получить дозу радиации сравнимую с одним рентгеновским исследованием грудной клетки.
Рентгеновский снимок
Еще один источник так называемой «бытовой радиации» — рентгеновское обследование. Например, при одном снимке зуба пациент получает дозу радиации от 1 до 5 мкзв. А при рентгеновском снимке грудной клетки — от 30 до 300 мкзв.
Напомним, что опасной дозой считается разовая доза 1 зв, а смертельной — 3-10 зиверт.
Электро-лучевые трубки (дисплеи старых телевизоров и компьютеров)
Дисплеи излучают электромагнитые излучения, но только малая доля этого излучения (в рентгеновской части) несет потенциальную опасность, и только если вы используете ЭЛТ-дисплей (ЖК-и плазменные экраны не способны испускать рентгеновское излучение).
Среднегодовая доза от просмотра телевизоров с ЭЛТ-дисплеем составляет 10 мкзв в год, а ЭЛТ-дисплей старого компьютера даст дозу 1 мкзв в год.
Вода
В воде также содержится радиоактивные частицы, но в ничтожно малых количествах. Основным источником радиации в воде явлется тритий — естественный радиоактивный изотоп водорода, получаемый при соударениях космических лучей с молекулами воды в воздухе.
В среднем, мы поглощаем около 50 мкзв радиации от трития в нашей питьевой воде каждый год.
Бетон
Бетон является вторым наиболее используемым материалом на Земле после воды, и в нем также содержатся источники следов радиоактивных элементов.
В среднем, люди получают 30 мкзв радиации от бетона тротуаров, дорог и зданий в год.
Фоновое излучение Вселенной
Реликтовое космическое излучение есть везде, это следы Большого Взрыва.
На Земле мы защищены от его воздействия благодаря атмосфере и ее озоновому слою. Тем не менее, некоторые космические излучения проходят через этот естественный фильтр на землю.
На уровне моря годовая доза радиации от реликтового излучения Вселенной составляет примерно 3 мкзв, — что эквивалентно примерно 10 флюорографий.
Ваше Собственное Тело
Да, ваш организм также вырабатывает биологически эффективную радиацию! В основном, мы говорим о распаде радиоактивных атомов калия (будь прокляты эти бананы!).
В теле среднего человека содержит около 30 мг радиоактивного калия-40, который производит радиоактивные бета-частицы, когда распадается.
В результате, мы получаем от своего тела дозу радиации около 3,9 мкзв каждый год. Хорошая работа! :)
Собственное излучение Земли
Земля сама по себе является источником радиации, благодаря медленному распаду изотопов урана и тория в земной коре и мантии.
На самом деле, из-за естественной радиактивности наша планета производит примерно 50% тепла и это дает свои плоды!
И эта земная радиация дает нам дозу примерно 4,8 мкзв в год.
Реакторы ядерных электростанций
Не считая катастраофических аварий наподобие Чернобыльской, а также других нештатных ситуаций радиационная безопасноть ядерные реакторы достаточно высока.
К примеру, годовой предел дозы для облучения радиацией работника ядерной электростанции в США составляет 500 мкзв.
Космическое Пространство
Космическое пространство, как мы знаем, не очень благоприятная среда для деятельности человека.
Вне защиты озонового слоя Земли, уровень ультрафиолетового и космического излучения в сотни раз выше, чем на Земле.
Шестимесячное пребывание на Международной космической станции (МКС) эквивалентно примерно 800 мкзв дополнительного облучения, в то время как в шестимесячное путешествие к Марсу могло бы в теории дать дозу до 2500 мкзв (на основе измерений, сделанных аппаратом NASA Curiosity во время его путешествия длиной 350 миллионов миль).
Радиационное облучение является одной из самых больших медицинских проблем для любых будущих длительных космических миссий.
Сигареты
Всем изветно, что курение вызывает рак. Отчасти, это потому, что сигареты буквально радиоактивные!
Исследователи подсчитали, что осаждение радиоактивного свинца в легких курильщиков приводит к годовой дозе в 1600 мкзв. Это эквивалентно дозе, получаемой космонавтом, проведших год в космическом пространстве.
На практике это число может варьироваться в зависимости от того, являетесь ли вы заядлым курильщиком или любителем.
А как насчет сотовых телефонов, маршрутизаторов WiFi и Bluetooth?
Оказывается, эти технологии хоть и имеют радиацию, но излучают очень мало энергии, к тому же, неионизирующих формы, что не ведет к повреждению тканей человека.
Наши телекоммуникационных системы используют низкие формы энергии излучения именно потому, что эти виды излучения были признаны безвредными для живых организмов.
Радиволны, которые используют телекоммуникационные системы, являются электромагнитными полями, которые в отличие от ионизирующего излучения, такого как рентгеновские лучи или гамма-лучи, не могут ни разрывать химические связи, ни вызывают ионизацию в организме человека.
Большое количество исследований проведенных за последние два десятилетия, чтобы оценить, насколько мобильные телефоны представляют собой потенциальную опасность для здоровья человека, не установили никаких негативных последствий для здоровья.
Мобильные телефоны работают на частотах от 450 МГц и 2,7 ГГц. Главная опасность в этом частотном диапазоне, по данным ВОЗ, является тепло. Но, максимальная выходная мощность наших сотовых телефонов обычно находится в диапазоне от 0,1 до 2 Вт. Этой мощности явно недостаточно, чтобы вызвать даже ожог первой степени от телефона.
Нет также никакой опасности от беспроводных сетей (WiFi и др.), которые работаеют в радиочастотных диапазонах: 2.4 ГГц, 3.6 ГГц, 4.9 ГГц, 5 ГГц и 5,9 ГГц.
За последние 15 лет исследования, проведенные с целью изучения потенциальной связи между радиочастотными-передатчиками и заболеваемостью раком, не предоставили доказательства того, что воздействие радиоизлучения от передатчиков повышает риск развития рака.
Более того, долгосрочные исследования на животных не выявили повышенный риск развития рака от воздействия радиочастотных полей, даже на уровнях, которые значительно выше, чем базовых сотовых станций и беспроводных сетей.
Лично меня больше беспокоят бананы. :)
