Какой металл используют для защиты от рентгеновского излучения
Обновлено: 05.10.2024
Защита глаз от вреда рентгеновских лучей
Поскольку не исключается возможность повреждения глаза от действия рентгеновых лучей, должны быть приняты меры для его защиты в тех случаях, когда глаз не должен подвергаться непосредственному воздействию.
Так, при облучении смежных с глазом областей надо применять свинцовые пластинки, защищающие глаз, толщиной не меньше 2 мм. Эта пластинка должна быть достаточной величины, чтобы можно было закрыть ею всю область глазницы.
Для защиты самого глазного яблока применяются различного рода протезы, которые вводятся за веки. Наибольшее распространение получили протезы из просвинцованного стекла толщиной в 1 мм. Протезы применяются различной величины. Однако, как показали исследования самого автора этих протезов (Велфлин), они поглощают только мягкие лучи, но проницаемы для лучей средней жесткости и более жестких.
Более пригодны для защиты такие же протезы, поверхность которых покрыта путем гальванизации тонким слоем золота.
Предложен также протез с двойными стенками из просвинцованного стекла. Полость протеза, равная 2,5 мм, заполняется ртутью.
Проще всего пользоваться протезом, который можно легко изготовить из пластинки свинца толщиной в 2 мм. Для устранения действия вторичных лучей, излучаемых протезом, последний надо покрыть каким-нибудь веществом, способным поглощать эти лучи. Лучше всего для этого применять мазь следующего состава: воск 10,0, парафин 10,0 и белый вазелин 80,0.
При содействии проф. Д. Г. Свердлова нами был изготовлен протез из свинца толщиной в 2 мм, поверхность которого покрыта пластмассой. Пластмасса, с одной стороны, поглощает вторичные лучи, а с другой — придает гладкость протезу, вследствие чего его легко вводить за веки. К сожалению, нам пока еще не удалось получить такие протезы различной величины.
Мы произвели сравнение проницаемости протезов из про-свинцованного стекла и протеза из свинца, покрытого пластмассой, для чего их положили рядом на рентгеновскую пленку. После экспозиции в течение 5, 10, 15 и 25 минут лучами различной жесткости (120 kV, фильтр 3 мм А1 и 160 kV, фильтр 0,5 мм Cu + 1 мм A1) пленка была проявлена. Протез из просвинцованного стекла полностью пропускает лучи указанной выше жесткости; пленка под ним совершенно почернела.
Протез же из свинца с пластмассой в значительной степени задерживает лучи даже после 25-мииутиой экспозиции.
Ряд авторов отмечает, что и протезы из свинца не защищают в достаточной степени глаз от вредного действия рентгеновых лучей. Описаны случаи образования рентгеновской катаракты, несмотря на то, что глаз был защищен протезом из свинца достаточной толщины. Возможно, что катаракта образуется в результате воздействия вторичных лучей, излучаемых протезом.
Вследствие этого высказываются соображения о нецелесообразности применения протезов из свинца. Вполне достаточно как будто закладывать за веки толстый слой парафина, которому предварительно придают форму переднего отрезка глаза. Этот слой парафина должен служить для поглощения наиболее поражающих глаз мягких лучей. Рекомендованы также стеклянные протезы, наполненные глицерином.
Тем не менее мы считаем необходимым защищать глаз от действия рентгеновых лучей протезом из свинца, однако поверхность его необходимо покрывать достаточно толстым слоем какого-нибудь вещества, способного поглощать вторичные лучи. Пластмасса, как показали наши исследования, вполне пригодна для этой цели.
Рентгенозащитные изделия: двери, ширмы, окна и ставни
Рентгенологическое обследование – один из наиболее распространенных и эффективных методов диагностики заболеваний, в основе которого лежит использование гамма-излучения. При длительном воздействии рентгеновские лучи оказывают негативное воздействие на живые клетки человеческого организма, поэтому с целью защиты все кабинеты рентгенодиагностики оснащают защитными средствами. Особая конструкция и использование специальных материалов позволяет задерживать гамма-лучи, не давая им проникать через окна, ширмы, двери и ставни.
Особенности рентгеновского излучения
Впервые гамма-лучи, которые используются сегодня в любом рентген-аппарате, были открыты в конце XIX века. Спустя некоторое время была обнаружена их способность просвечивать организм человека. Сегодня при помощи рентгеноскопии определяют множество заболевания костной, бронхо-легочной и прочих систем организма, давая возможность врачу на ранней стадии увидеть заболевание или последствия травм внутренних органов.
Установлено, что гамма-лучи при длительном воздействии на человека способны вызвать негативные последствия в работе внутренних органов на клеточном уровне. По этой причине защита от рентген-излучений процедурных кабинетов является обязательной, что определяется нормами и требованиями документов ОСПОРБ-99, СанПиН 2.6.1.1192–03 и НРБ-99. Современные процедуры по выполнению рентген-снимка предусматривают минимальную дозу радиации, которая не несет никакого вреда пациенту.
Однако сам процедурный кабинет должен быть надежно защищен от вредного воздействия изучения, чтобы исключить риск попадания лучей на медицинский персонал, инвентарь и предметы мебели. По этой причине процедурные кабинеты должны оснащаться только специальными рентгенозащитными средствами в виде ширм, дверей и окон.
Характеристики и свойства рентгенозащитных материалов
Для эффективного противодействия гамма-излучению используются материалы, способные задерживать лучи. Наиболее эффективным из них является свинец, который выступает сегодня в роли эквивалента, при помощи которого определяют степень защиты. Для лучшего понимания особенностей современных рентгенозащитных материалов для кабинета будет полезным рассмотреть их более подробно.
Свинец листовой
Свинец является достаточно мягким металлом, что упрощает процесс изготовления из него защитных средств. Чаще всего его применяют в качестве листов или пластин, размерами 500х1000 мм и толщиной от 0,5 до 5 мм. Важно, чтобы свинец соответствовал требованиям ГОСТа 9559-89, что должно подтверждаться сертификационными документами.
Рентгенозащитное стекло
Для всех процедурных кабинетов, где устанавливаются рентген-аппарат, применяется специальное стекло с высоким содержанием кварца. При его изготовлении обязательно добавляются такие компоненты, как свинец (не менее 55%) и оксиды тяжелых металлов (не менее 60%). Кварцевое стекло имеет высокую степень прозрачности, что позволяет врачу полностью контролировать процедуру.
Рентгенозащитные панели
С целью защиты стен и потолка процедурного кабинета применяются специальные рентгенозащитные панели, которые изготавливаются из свинцового гипсокартона. Отделочный материал представляет собой соединенные между собой листы гипсокартона и свинца (толщина от 0,5 до 4 мм), который весит немного больше обычного. По этой причине при монтаже используют усиленные крепежи в виде дюбелей. После монтажа лист шпаклюется и окрашивается, что придает ему эстетически привлекательный вид.
Свинцовые кирпичи
При строительстве современных медицинских комплексов на стадии проектирования рентген-кабинетов предусматривается использование свинцовых кирпичей. Укладываемые по схеме «ласточки хвост» с замком, они обеспечивают эффективную защиту соседних помещений от проникновения гамма-лучей при использовании аппарата. Выпускаются кирпичи специальными компаниями, которые специализируются на производстве продукции для рентген-кабинетов.
Концентрат барита
Неплохую защиту помещения обеспечивает также концентрата барита, представляющий собой мелкий порошок светло-серого или светло-желтого цвета. Благодаря высокому удельному весу материала, при оштукатуривании помещения составами с добавлением воды, цемента и концентрата барита создается сплошная пленка, через которую гамма-лучи проходить не могут. Из достоинств материала также выделяют его бюджетную стоимость, благодаря чему состав активно используется при капитальном ремонте процедурных кабинетов медицинского учреждения.
Оборудование и изделия для защиты от рентген-излучения
Согласно требованиям СанПиН 2.6.1.1192-03 в любом современном кабинете, где оказываются услуги по флюорографии, должны быть предусмотрены меры защиты от рентгеновских лучей. С этой целью используются особые двери, окна, ширмы и ставни, особенности которых рассмотрим подробнее ниже.
Рентгенозащитные ставни
Все окна кабинетов рентгенодиагностики, которые выходят на улицу или во двор, должны быть также надежно защищены. Для этого на них обычно устанавливаются ставни, изготавливаемые из листового свинца, соответствующим нормам ГОСТа 9559-75. Толщина профиля составляет от 0,5 – 5 мм, чего вполне достаточно для противодействия гамма-лучам. Крепят свинцовые ставни с двумя открывающимися створками на стальную раму при помощи петельных механизмов. Рама монтируется к бетонному переплету при помощи анкерных крепежей. В составе конструкции также присутствует специальный экран, изготовленный из двухслойного пластика с рентгенозащитным материалом между слоями.
Рентгенозащитные двери
Устанавливаются с целью защиты медицинского персонала и пациентов от вредного гамма-излучения при проведении рентгенодиагностических обследований. Обычно монтируются в зоне разделении процедурного кабинета и комнаты управления аппаратом. Из отличительных особенностей выделяют наличие в качестве дверного полотна стального профиля, внутри которого размещают огнестойкий пенополиуретан, а также один или несколько слоев свинца. Двери выпускаются не только одно-, но также двухстворчатыми, откатными или распашными. В современных частных клиниках часто можно встретить двери с автоматическим открывающим механизмом.
Рентгенозащитные окна
Кварцевые рентгенозащитные окна монтируют в комнатах пультового управления, где медицинский персонал управляет аппаратом и контролирует процесс осуществления процедуры. Окна производятся из специального сплава с добавлением большого количества свинца, причем устанавливаются в заблаговременно подготовленные проемы. При монтаже окон важно не допустить никаких зазоров, поэтому к работе привлекают только опытных и квалифицированных мастеров. Правильная установка позволяет обеспечить эффективную защиту по всей площади окна и рамы.
Рентгенозащитные ширмы
Ширма относится к удобным и мобильным средствам эффективной защиты от гамма-излучений. Она представляет собой 2 панели, изготовленных из листового свинца, толщиной от 0,5 – 3 мм, которые закреплены на стальной раме и облицованы пластиком. Для удобства передвижения такая ширма размещается на тележке с колесиками и тормозным механизмом, что позволяет легко устанавливать ее в нужном месте кабинета или же использовать для локальной защиты конкретного человека.
Нормативно-технические требования к установке
При проектировании кабинета для рентгендиагностики от вредного излучения защищаются не только стены, но также потолочное пространство. Обычно монтаж рентгенозащитного потолка осуществляется при помощи специальных панелей со свинцовым покрытием. Благодаря этому обеспечивается эффективная защита помещений, находящихся на верхнем этаже от вредных излучений.
При монтаже изделий, относящихся к категории рентгенозащитных, принимают во внимание регламентные требования следующих нормативно-правовых документов:
Неукоснительное соблюдение правил изоляции рентгенкабинетов позволяет обеспечить надежную радиологическую защиту процедурных помещений. Благодаря этому достигается безопасность всех находящихся внутри людей – медицинского персонала и пациентов.
Правильный выбор защитного оборудования
Лучше всего осуществлять выбор защитного оборудования еще на этапе проектирования процедурного кабинета. Это позволяет учесть все нюансы, включая площадь и планировку помещения, планировку, конкретное место расположения рентгеновского аппарата и пульта управления, зоны ожидания для пациентов.
В КАКИХ СТРАНАХ МЫ РАБОТАЕМ
За более чем 10 лет работы группа компаний MAX Clean Room успела поработать с 15 странами на рынках СНГ, Азии и Европы. На сегодняшний день офисы компании располагаются в 5 странах. Мы постоянно работаем над расширение географии работы и с радостью осваиваем новые страны и территории. Приглашаем местные компании к сотрудничеству!
Какой металл используют для защиты от рентгеновского излучения
Проведен анализ ионизирующего излучения, оказывающего отрицательное воздействие на человека. Проанализированы способы и методы защиты человека от радиации. Представлены материалы, применяемые для радиационно-защитного материаловедения. Особое внимание уделено разработке современных композиционных материалов на основе металлической матрицы и прочных металлических или органических наполнителей. В данной работе представлено исследование по возможности использования оксида железа (Fe2O3) для синтеза радиационно-защитных материалов. В качестве материалов при разработке нового вида радиационно-защитного металлокомпозита использовали в качестве матрицы – дюралюминия (дюраль) марки Д16Т, а в качестве наполнителя – оксид железа III (Fe2O3). Были исследованы физико-механические свойства композита в зависимости от содержания наполнителя. Содержание наполнителя варьировалось от 0 до 100 %. Установлен оптимальный состав композита. Анализ радиационно-защитных свойств образцов разработанного композита по отношению к гамма – излучению выполнен на гамма – установке УПГД-2. Источником гамма-излучения являлся 137Cs и 60Co.
1. Матюхин П.В. Жаропрочный радиационно-защитный композиционный материал конструкционного назначения / П.В. Матюхин, В.И. Павленко, Р.Н. Ястребинский, Н.И. Черкашина, В.А. Дороганов, Е.И. Евтушенко // Огнеупоры и техническая керамика. – 2014. – № 10. – С. 32–36.
2. Матюхин П.В. Термостойкие радиационно-защитные композиционные материалы, эксплуатируемые при высоких температурах / П.В. Матюхин, В.И. Павленко, Р.Н. Ястребинский, В.А. Дороганов, Н.И. Черкашина, Е.И. Евтушенко // Огнеупоры и техническая керамика. – 2014. – № 7-8. – С. 23–25.
3. Павленко В.И. Влияние вакуумного ультрафиолета на микро- и наноструктуру поверхности модифицированных полистирольных композитов / В.И. Павленко, Г.Г. Бондаренко, Н.И. Черкашина, О.Д. Едаменко // Перспективные материалы. – 2013. – № 3. – С. 14–19.
4. Павленко В.И. Влияние вакуумного ультрафиолета на поверхностные свойства высоконаполненных композитов / В.И. Павленко, В.Т. Заболотный, Н.И. Черкашина, О.Д. Едаменко // Физика и химия обработки материалов. – 2013. – № 2. – С. 19–24.
5. Павленко В.И. Влияние содержания кремнийорганического наполнителя на физико-механические и поверхностные свойства полимерных композитов / В.И. Павленко, Н.И. Черкашина, В.В. Сухорослова, Ю.М. Бондаренко // Современные проблемы науки и образования. – 2012. – № 6. – С. 95.
6. Павленко В.И. Дефектность кристаллов модифицированного гидрида титана, подвергнутого термической обработке /В.И. Павленко, О.В. Куприева, Н.И. Черкашина, Р.Н. Ястребинский // Известия высших учебных заведений. Физика. – 2015. – Т. 58. № 5. – С. 125–129.
7. Павленко В.И. Изучение коэффициентов ослабления фотонного и нейтронного пучков при прохождении через гидрид титана / В.И. Павленко, О.Д. Едаменко, Н.И. Черкашина, О.В. Куприева, А.В. Носков // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. – 2015. – № 6. – С. 21.
8. Павленко В.И. Модифицирование поверхности гидрида титана боросиликатом натрия / В.И. Павленко, Г.Г. Бондаренко, О.В. Куприева, Р.Н. Ястребинский, Н.И. Черкашина // Перспективные материалы. – 2014. – № 6. – С. 19–24.
9. Павленко В.И. Радиационно-защитный композиционный материал на основе полистирольной матрицы / В.И. Павленко, О.Д. Едаменко, Р.Н. Ястребинский, Н.И. Черкашина // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. – 2011. – № 3. – С. 113–116.
10. Павленко В.И. Расчет ионизационных и радиационных энергетических потерь быстрых электронов в полистирольном композите / В.И. Павленко, Г.Г. Бондаренко, Н.И. Черкашина // Перспективные материалы. – 2015. – № 8. – С. 5–11.
11. Павленко В.И. Повышение эффективности антикоррозионной обработки ядерного энергетического оборудования путем пассивации в алюминийсодержащих растворах / В.И. Павленко, В.В. Прозоров, Л.Л. Лебедев, Ю.И. Слепоконь, Н.И. Черкашина // Известия высших учебных заведений. Серия: Химия и химическая технология. – 2013. – Т. 56. № 4. – С. 67–70.
12. Павленко В.И. Экспериментальное и физико-математическое моделирование воздействия набегающего потока атомарного кислорода на высоконаполненные полимерные композиты / В.И. Павленко, Л.С. Новиков, Г.Г. Бондаренко, В.Н. Черник, А.И. Гайдар, Н.И. Черкашина, О.Д. Едаменко // Перспективные материалы. – 2012. – № 4. – С. 92–98.
13. Павленко В.И. Эффективный способ получения термостойкого кристаллического нанопорошка вольфрамата свинца для жаростойких радиационно-защитных материалов / В.И. Павленко, Р.Н. Ястребинский, В.А. Дороганов, И.В. Соколенко, Н.И. Черкашина, Е.И. Евтушенко // Огнеупоры и техническая керамика. – 2014. – № 7-8. – С. 32–36.
14. Павленко В.И. Явления электризации диэлектрического полимерного композита под действием потока высокоэнергетических протонов / В.И. Павленко, А.И. Акишин, О.Д. Едаменко, Р.Н. Ястребинский, Д.Г. Тарасов, Н.И. Черкашина // Известия Самарского научного центра РАН. – 2010. – Т. 12. № 4-3. – С. 677–681.
15. Павленко В.И. Суммарные потери энергии релятивистского электрона при прохождении через полимерный композиционный материал / Павленко В.И., Едаменко О.Д., Черкашина Н.И., Носков А.В. // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. – 2014. – № 4. – С. 101–106.
16. Черкашина Н.И. Воздействие вакуумного ультрафиолета и кислородной плазмы на структуру и устойчивость полистирольного композита с органосилоксановым наполнителем: диссертация . кандидата технических наук. – Белгород, 2013.
17. Черкашина Н.И. Исследование влияния вакуумного ультрафиолета на морфологию поверхности нанонаполненных полимерных композиционных материалов в условиях, приближённых к условиям околоземного космического пространства / Черкашина Н.И., Павленко В.И., Едаменко А.С., Матюхин П.В. // Современные проблемы науки и образования. – 2012. – № 6. – С. 130.
18. Черкашина Н.И. Воздействие вакуумного ультрафиолета на полимерные нанокомпозиты // Инновационные материалы и технологии (ХХ научные чтения): Материалы Межд. научно-практич. конференции. – 2010. – С. 246–249.
19. Черкашина Н.И. Моделирование воздействия космического излучения на полимерные композиты с применением программного комплекса GEANT4 // Современные проблемы науки и образования. – 2012. – № 3. – С. 122.
20. Черкашина Н.И. Перспективы создания радиационно-защитных полимерных композитов для космической техники в Белгородской области / Н.И. Черкашина Н.И., В.И. Павленко / Белгородская область: прошлое, настоящее, будущее. Материалы областной научно-практической конференции в 3-х частях. – 2011. – С. 192–196.
21. Черкашина Н.И. Разработка наноструктурированных вяжущих на основе местного сырья Белгородской области для штукатурных растворов // В сборнике: Материалы I Международной научно-практической конференции «Проблемы строительного производства и управления недвижимостью». – Кемерово, 2010. – С. 67–70.
22. Черкашина Н.И. Синтез высокодисперсного гидрофобного наполнителя для полимерных матриц / Н.И. Черкашина, А.А. Карнаухов, А.В. Бурков, В.В. Сухорослова // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. – 2013. – № 6. – С. 156–159.
23. Ястребинский Р.Н. Модифицированные железооксидные системы – эффективные сорбенты радионуклидов / Р.Н. Ястребинский, В.И. Павленко, Г.Г. Бондаренко, А.В. Ястребинская, Н.И. Черкашина // Перспективные материалы. – 2013. – № 5. – С. 39–43.
24. Ястребинский Р.Н. Структурно-фазовая характеристика боросиликатного покрытия // Р.Н. Ястребинский, О.В. Куприева, Н.И. Черкашина // Известия высших учебных заведений. Серия: Химия и химическая технология. – 2014. – Т. 57. № 9. – С. 20–23.
25. Matyukhin P.V. The high-energy radiation effect on the modified iron-containing composite material / P.V. Matyukhin, V.I Pavlenko, R.N. Yastrebinsky, N.I. Cherkashina // Middle East Journal of Scientific Research. – 2013. – Т. 17. № 9. – С. 1343–1349.
26. Pavlenko V.I. Effect of vacuum ultraviolet on the surface properties of high-filled polymer composites / V.I. Pavlenko, N.I. Cherkashina, O.D. Edamenko, V.T. Zabolotny // Inorganic Materials: Applied Research. – 2014. – Т. 5. № 3. – С. 219–223.
27. Pavlenko V.I. Modification of titanium hydride surface with sodium borosilicate / V.I. Pavlenko, O.V. Kuprieva, R.N. Yastrebinskii,N.I. Cherkashina, G.G. Bondarenko/ Inorganic Materials: Applied Research. – 2014. – Т. 5. № 5. – С. 494–497.
28. Pavlenko V.I. Total energy losses of relativistic electrons passing through a polymer composite / V.I. Pavlenko, O.D. Edamenko, N.I. Cherkashina, A.V. Noskov // Journal of Surface Investigation: X-Ray, Synchrotron and Neutron Techniques. – 2014. – Т. 8. № 2. – С. 398–403.
29. Pavlenko V.I. Using the high-dispersity [alpha]-Al2O3 as a filler for polymer matrices, resistant against the atomic oxygen / V.I. Pavlenko, N.I. Cherkashina, A.V. Yastrebinskaya, P.V. Matyukhin.,O.V. Kuprieva // World Applied Sciences Journal. – 2013. – Т. 25. № 12. – С. 1740–1746.
30. Pavlenko V.I. Study of the attenuation coefficients of photon and neutron beams passing through titanium hydride / V.I. Pavlenko, O.D. Edamenko, N.I. Cherkashina, O.V .Kuprieva, A.V. Noskov // Journal of Surface Investigation: X-Ray, Synchrotron and Neutron Techniques. – 2015. – Т. 9. № 3. – С. 546–549.
31. Slyusar’ O.A. Effect of additives on dispersed system structure formation / O.A. Slyusar’, R.N. Yastrebinskii, N.I. Cherkashina, V.A. Doroganov, A.V. Yastrebinskaya // Refractories and Industrial Ceramics. – 2015.
32. Yastrebinsky R.N. Modifying the surface of iron-oxide minerals with organic and inorganic modifiers/ R.N. Yastrebinsky, V.I. Pavlenko, P.V. Matukhin, N.I. Cherkashina, O.V. Kuprieva // Middle East Journal of Scientific Research. – 2013. – Т. 18. № 10. – С. 1455–1462.
Всесторонне развитие атомной энергетики, в том числе аварии, происходящие на АЭС, требует защиты персонала, а также населения, не занятого непосредственно в атомной промышленности. С каждым годом ужесточаются нормы радиационной безопасности, выполнение которых находится под жестким контролем государства. Полеты в космосе и нахождение там продолжительное время возможно только в условиях полной защиты человека от радиации. Широкое распространение ионизирующего излучения в медицине может быть, возможно, только при полной защите медицинского персонала от вредных воздействий радиации.
Известно, что для снижения уровней радиационного воздействия до разрешенных (нормативных) значений требуются специальные радиационно-защитные материалы. В настоящее время известно несколько видов ионизирующих излучения: α-, β-, γ-излучения, нейтронное излучение, космическое и др. В каждом случае защита от излучения различна. Например, для защиты от нейтронного излучения лучше применять водородсодержащие материалы. В работах [6, 7, 30] представлены способы синтеза радиационно-защитного материала на основе дроби гидрида титана. Авторами описано, что при модифицировании гидрида титана можно повысить температуру эксплуатации материалов на его основе, что значительно может повлиять на его использование в атомной промышленности [8, 24, 27], где температурных диапазон эксплуатации может достигать 700 °С в аварийном случае.
В космосе на низких околоземных орбитах преимущественно действует вакуумный ультрафиолет, от которого сильно страдают полимерные материалы. Однако, применение фотостойких наполнителей может увеличить стойкость полимерных композитов к данному виду излучения [3, 4, 16-18, 26]. Для защиты от атомарного кислорода, который повреждает внешнюю структуру наружных материалов в космосе, особенно полимерных, применяют наполнители на основе кремнийсодержащих материалов [12, 20, 29]. Для защиты от электронного облучения лучше применять элементы с малой атомной массой, так как при облучении тяжелых металлов может образоваться вторичное гамма-излучение, которое гораздо более опасно [10, 14, 15, 19, 28].
Для защиты от γ-излучения применяют органические и неорганические радиационно-защитные материалы и смеси, состоящие из одного и более компонентов [2, 5, 9, 21, 22, 31]. Чаще всего они должны обладать высокими физико-механическими характеристиками, так как они используются в качестве несущих конструкций. Широкое применение в настоящее время получили радиационно-защитные материалы на основе тяжелого бетона. Однако, они имеют ряд недостатков: большие габаритные размеры, большая масса, высокая себестоимость (которая складывается из-за содержания дорогостоящих компонентов).
Также сильным недостатком радиационно-защитных конструкций из тяжелого бетона является его низкая теплопроводность и выделение связанной цементом воды при температуре выше 100 °C, что приводит к ухудшению первоначальных радиационно-защитных свойств бетона, или к его полному разрушению.
В связи с вышеперечисленным, в настоящее время активно разрабатываются современные композиционные материалы на основе металлической матрицы и прочных металлических или органических наполнителей. Данные материалы получили название металлокомпозиционные. Они состоят из металлической матрицы (дюральалюминиевая, хромовая, медная и др.) и армирующих компонентов естественного и искусственного происхождения (граниты, базальты, известняки, доломиты, кварциты, мрамор, металлургические и топливные шлаки, золы, керамзит, железооксидные системы и др.) [1, 11, 13, 23, 25, 32].
В данной работе представлено исследование по возможности использования оксида железа (Fe2O3) для синтеза радиационно-защитных материалов.
Изучить влияние оксида тяжелого металла (оксида железа III) на повышение радиационно-защитных свойств металлокомпозиционного материала с целью создания новых композитов для атомной промышленности.
Материалы и методы исследования
В качестве материалов при разработке нового вида радиационно-защитного металлокомпозита использовали в качестве матрицы – дюралюминия (дюраль) марки Д16Т, а в качестве наполнителя – оксид железа III (Fe2O3). Все составляющие компоненты разрабатываемого материала не проявляют токсичных свойств, поэтому и композит на их основе будет экологически чист. Минералогический состав наполнителя представлен в табл. 1.
И опять кое-что о рентгене. Е. В. Штрыкова (№1, 2016)
Статья предназначена для самого широкого круга читателей журнала, поскольку слово «радиация» часто обладает магическим и, порой, пугающим многих людей каким-то ужасным воздействием. Все мы слышали слово «рентген». Так что же это такое – «рентген»?
Рентгенологические обследования (а также рентгенохирургические методы операбельного вмешательства) являются одними из наиболее распространенных методов в современной российской и в мировой медицине.
Рентгеновское излучение используется для получения простых рентгеновских снимков костей и внутренних органов, в флюорографии, в компьютерной томографии, в ангиографии и прочих рентгеновских методах диагностики и лечения.
Исходя из того, что рентгеновское излучение относится к группе радиационных излучений, оно (в определенной дозе) может оказывать негативное влияние на здоровье человека. Проведение большинства современных методов рентгенологического обследования подразумевает облучение обследуемого пациента ничтожно малыми дозами радиации, которые совершенно безопасны для здоровья биологического материала (в данном случае - человека).
Рентгенологические методы обследования используются гораздо реже в случае беременных женщин и детей, однако даже у этих категорий пациентов, в случае необходимости, рентгенологическое обследование может проведено, без существенного риска для развития беременности или здоровья ребенка.
Ключевые слова: рентгенологические обследования, эффективная доза, единица измерения эффективной дозы общего облучения человеческого тела, уровень безопасности, процедура.
Введение
Что представляют собой волны рентгеновских лучей, и какое влияние они оказывают на организм человека?
Рентгеновские лучи являются видом электромагнитного излучения, другими формами которого являются свет или радиоволны. Характерной особенностью рентгеновского излучения является очень короткая длина волны, что позволяет этому виду электромагнитных волн нести большую энергию и придает ему высокую проникающую способность. В отличие от света, рентгеновские лучи способны проникать сквозь тело человека («просвечивать его»), что позволяет врачу рентгенологу получить изображения внутренних структур тела человека.
По сути дела рентгеновские лучи - это «очень сильный свет», который не видим для глаз человека, но может «просвечивать» даже такие плотные предметы, как металлические пластины.
Чтотакое растр или «отсеивающая решётка»?
Растр был изобретен в 1913 году доктором Густавом Баки.
Растр - это устройство, позволяющее отфильтровывать рентгеновские лучи длинноволновой части рентгеновского спектра и рентгеновские лучи, направленные под незаданным углом к рентгеновской кассете.Следствием его использования является увеличение четкости рентгенограммы и уменьшение вуали на снимке, которая ухудшает ценность рентгеновского изображения.
Применение растров может приводить к корректировке параметров рентгеносъемки - киловольт и милиампер-секунд в сторону увеличения примерно на 10%.
Принцип действия растра.
Когда рентгеновский аппарат посылает излучения через тело, происходит поглощение и изменение направления рентгеновских лучей. Только около 1 процента рентгена проходят через тело по прямой линии и вызывают изменения на средстве визуализации (рентгеновская пленка, CR или DR-детектор. Остальные лучи являются лишними и их фильтрация улучшает качество рентгенограммы.
Основу растра составляет сетка из свинца, никеля и алюминия. Полоски металла должны быть очень тонкими. Это позволяет расположить большое количество ячеек на 1 мм. При 2-3 ячейках, расположенных на 1 мм растра, возможно увидеть саму решетку на рентгенограмме в виде тонкой сетки. При 6 ячейках и больше, расположенных на 1 мм растра, сетка на растре не видна. Одним из показателей растра является соотношение размера грани ячейки к ее протяженности. Чем это соотношение больше, тем лучше степень фильтрации и тем больше требований к перпендикулярности системы рентгеновский луч (детектор). В компьютерной рентгенографии растр на изображении убирается программой отцифровщика.
Изобретение относится к разделу рентгеновской техники. Оно предназначено для ограничения пучка рентгеновского излучения, выходящего из рентгеновского излучателя, и формирования узкого веерного пучка излучения в рентгенодиагностических аппаратах сканирующего типа, например цифровом флюорографе. Техническим результатом является обеспечение возможности световой имитации пучка излучения в рентгенодиагностических аппаратах сканирующего типа. Рентгеновский щелевой коллиматор содержит две плоскопараллельные пластины из материала с высоким атомным номером, закрепленные взаимно параллельно с небольшим зазором, образующим щелевой канал коллиматора, дополнен оптико-электронной системой, включающей оптически сопряженные лазер, две прямоугольные призмы и зеркальный отражатель. Лазер и первая призма находятся с внешней стороны одной из плоскопараллельных пластин и закрыты свето- и рентгенозащитным кожухом, а вторая призма и зеркальный отражатель, изготовленные из материала, слабо поглощающего рентгеновские лучи, размещены в отверстиях между плоскопараллельными пластинами и перекрывают щелевой канал коллиматора. Зеркальный отражатель, представляющий собой прямоугольный многогранник с отражающими боковыми гранями, соединен своим основанием с осью электродвигателя, проходящей перпендикулярно к щелевому каналу коллиматора, кроме того, на выходе щелевого канала установлена бленда из светонепроницаемого и рентгенопрозрачного материала.
Известен рентгеновский щелевой коллиматор, входящий в состав цифрового рентгенодиагностического аппарата сканирующего типа. Рентгеновский коллиматор имеет корпус, изготовленный из металла с высоким атомным номером, в форме плоского тубуса. Коллиматор соединен с рентгеновским излучателем. Рабочий канал коллиматора формирует узкий веерный рентгеновский пучок.
Известен также рентгеновский щелевой коллиматор, входящий в состав рентгенографической установки для медицинской диагностики. Рентгеновский коллиматор представляет собой пластину из металла с высоким атомным номером, в которой выполнена узкая продольная щель, формирующая узкий веерный пучок рентгеновского излучения.
Рентгенологические обследования являются одними из наиболее распространенных в современной медицине. Рентгеновское излучение используется для получения простых рентгеновских снимков костей и внутренних органов, флюорографии, в компьютерной томографии, в ангиографии и пр.
Исходя из того,что рентгеновское излучение относится к группе радиационных излучений, оно (в определенной дозе) может оказывать негативное влияние на здоровье человека. Проведение большинства современных методов рентгенологического обследования подразумевает облучение обследуемого ничтожно малыми дозами радиации, которые совершенно безопасны для здоровья человека.
Основная часть.
Медицинские исследования рентгеновскими лучами (рентгенологические исследования) во многих случаях предоставляют важную информацию о состоянии здоровья обследуемого человека и помогают врачу поставить точный диагноз в случае целого ряда сложных заболеваний.
Рентгенологическое исследование позволяет получить изображения плотных структур организма человека на фотографической пленке (рентгенография), либо на экране (рентгеноскопия).
Большая проникающая способность и энергия рентгеновских лучей делают их довольно опасными для организма человека. Рентгеновское излучение является одним из наиболее распространенных видов радиации. Во время прохождения через организм человека рентгеновские лучи взаимодействуют с его молекулами и ионизируют их. Говоря проще, рентгеновские лучи способны «разбивать» сложные молекулы и атомы организма человека на заряженные частицы и активные молекулы. Как и в случае других видов радиации, опасным считается только рентгеновское излучение определенной интенсивности, которое воздействует на организм человека в течение достаточно долгого промежутка времени. Подавляющее большинство медицинских обследований в рамках которых применяется рентгенологическое излучение, используют рентгеновские лучи с низкой энергией и облучают тело человека очень малые промежутки времени в связи с чем, даже при их многократном повторении они считаются практически безвредными для человека.
Дозы рентгеновского излучения, которые используются в обычном рентгене грудной клетки или костей конечностей не могут вызвать никаких немедленных побочных эффектов и лишь очень незначительно (не более чем на 0,001%) повышают риск развития рака в будущем.
Измерение дозы облучения при рентгенологических обследованиях
Как уже было сказано выше, влияние рентгеновских лучей на организм человека зависит от их интенсивности и времени облучения. Произведение интенсивности излучения и его продолжительности представляет дозу облучения.
Единица измерения дозы общего облучения человеческого тела это мили-Зиверт (мЗв). Также, для измерения дозы рентгеновского излучения используются и другие единицы измерения, включая внесистемную единицу «Рентген (Р)».
Разные ткани и органы организма человека обладают различной чувствительностью к облучению, в связи с чем, риск облучения различных частей тела в ходе рентгенологического обследования значительно варьирует.
Термин эффективная доза используется в отношении риска облучения всего тела человека.
Например, при рентгенологическом обследовании области головы, другие части тела практически не подвергаются прямому воздействию рентгеновских лучей. Однако, для оценки риска, представленного здоровью пациента, рассчитывается не доза прямого облучения обследуемой зоны, а определяется доза общего облучения организма – то есть, эффективная доза облучения. Определение эффективной дозы осуществляется с учетом относительной чувствительности разных тканей, подверженных облучению. Так же, эффективная доза позволяет провести сравнение риска рентгенологических исследований с более привычными источниками облучения, такими как, например, радиационный фон, космические лучи и пр.
Расчет дозы облучения и оценка риска рентгенологического облучения.
В нижеприведённой таблице представлено сравнение эффективной дозы облучения, полученной во время наиболее часто используемых рентгенодиагностических процедур, сравнивающих медицинское рентгеновское облучение с природным облучением, которому мы подвергаемся в обычных условиях в течение всей жизни биологического материала ( в данном случае – человеческого организма) .
Необходимо отметить, что указанные в таблице дозы являются ориентировочными и могут варьироваться в зависимости от используемых рентгеновских аппаратов и методов проведения обследования.
Процедура
Эффективная доза облучения
Сопоставимо с природным облучением, полученным за указанный промежуток времени
Защита от вредного влияния рентгеновых лучей. Рентгеноскопия
Рентгеновское излучение обладает биологическим действием на органы, ткани и на весь организм в целом. Необходимым для работы в рентгеновских кабинетах является создание условий безопасности как для больного, так и для обслуживающего персонала.
Защитные мероприятия сводятся в общем к следующим трем видам:
- защита экранированием,
- защита временем,
- защита расстоянием.
Защитные экраны — это комплекс сооружений из поглощающих материалов, расположенных между источником рентгеновского излучения и телом облучаемого. Сильнее всего рентгеновы лучи поглощаются свинцом благодаря его высокому атомному весу и большому порядковому числу в таблице Менделеева. Поэтому защитные экраны делаются из свинца или из материала, в котором имеется свинец. Изготовляют защитные ширмы различных размеров, фартуки, перчатки из просвинцованной резины и т. д. Для защиты глаз и лица исследователя флюоресцирующий экран со стороны врача покрывается просвинцованным стеклом.
У больных органы, не подлежащие исследованию, должны быть надежно экранированы от облучения за счет уменьшения объема пучка излучения, или закрыты защитными приспособлениями. Обычные строительные (материалы (бетон, кирпич) также достаточно сильно поглощают рентгеновы лучи. При расчете защитного действия этих материалов надо только знать их свинцовый эквивалент, т. е. величину, показывающую скольким миллиметрам свинца соответствует в отношении защиты от рентгеновского излучения определенная толщина данного строительного материала.
Защита временем предусматривает ограниченное пребывание в сфере воздействия рентгеновского излучения. При исследованиях больных необходимо стремиться к тому, чтобы время, в течение которого больной был вынужден находиться под лучами, было минимальным.
Защита расстоянием основана на использовании закона обратных квадратов. Отсюда и правило: как обследуемые, так и персонал должны находиться на максимальном расстоянии от трубки рентгеновского аппарата.
Рентгеноскопия
Методы рентгенологического исследования делятся на основные и специальные. К основным относятся рентгеноскопия и рентгенография, а специальным, — все остальные методы, связанные с использованием рентгеновского излучения.
Рентгеноскопия — просвечивание органов и систем с применением рентгеновых лучей. Рентгенография — производство снимков с помощью рентгеновского излучения. Каждый из этих методов имеет свои особенности, преимущества, недостатки и показания.
Рентгеноскопию можно подразделить на следующие виды: рентгеноскопия с флюоресцирующего экрана, скопил с экрана электронно-оптического усилителя и скопия с кинескопа телевизора.
Показаниями к рентгеноскопии надо считать только обследование больных с заболеваниями органов грудной и брюшной полостей, преимущественно взрослого населения. Этот метод должен ограниченно использоваться в детской практике и не должен применяться для целей профилактических осмотров.
Скопия с экрана электронно-оптического усилителя. Введение электронно-оптического усилителя в клиническую практику в корне изменило отношение к рентгеноскопии и способствовало дальнейшему развитию этого метода на новой основе.
Благодаря использованию ЭОУ стало возможным широкое внедрение для диагностических целей зондирования сосудов, полостей сердца, интраоперационные изучения желчевыделительной системы, рент-генохирургические операции.
К недостаткам этого метода следует добавить невозможность рентгенопальпации под контролем экрана. Существенным неудобством ЭОУ остается то, что окуляр или оптическое приспособление ЭОПа можно рассматривать в лучшем случае двум исследователям при нерегулируемой яркости и резкости изображения.
Скопия с экрана телевизора. Это более совершенный вид визуального наблюдения за функционирующими органами и системами человека. Применение рентгенотелевидения исключает все выше перечисленные недостатки рентгеноскопии и скопии с экрана ЭОП.
Одним из немногих недостатков рентгенотелевидения является небольшое поле обзора по сравнению с флюоресцирующим экраном рентгеноаппарата. На экране телевизора отображается поле, которое охватывает ЭОУ, оптимальным диаметром усилителя считается 22,5 см (9 дюймов), а флюоресцирующий экран рентгеноаппарата 35х35 см.
Читайте также: