14.1. Определение и природа ионизирующего излучения
Термин "ионизирующее излучение" характеризует любое излучение, которое прямо или косвенно вызывает ионизацию окружающей среды (образование положительно и отрицательно заряженных ионов).Особенностью ионизирующих излучений является то, что все они отличаются высокой энергией и вызывают изменения в биологической структуре клеток, которые могут привести к их гибели. На ионизирующие излучения не реагируют органы чувств человека, что делает их особенно небезпечними.
Ионизирующее излучение существует в течение всего периода существования Земли, оно распространяется в космическом пространстве. Влияние ионизирующего излучения на организм человека начал исследоваться после открытия явления радиоактивности в 1896 г. французским ученым Анри Беккерелем, а затем исследован Марией и Пьером Кюри, которые в 1898 году пришли к выводу, что излучение радия является результатом его превращения в другие элементы. Характерным примером такого превращения является цепная реакция превращения урана-238 в стабильный нуклид свинца-206.
На каждом этапе такого преобразования высвобождается энергия, которая затем передается в виде излучений. Открытию Беккереля и исследованию Кюри предшествовало открытие неизвестных лучей, которые в 1895 году немецкий физик Вильгельм Рентген назвал Х-о-менямы, а в дальнейшем в его честь назван рентгенивськими.
Первые же исследования радиоактивных излучений позволили установить их опасные свойства. Об этом свидетельствует то, что более 300 исследователей, проводивших эксперименты с этими материалами, умерших вследствие опроминення.
Все источники ионизирующего излучения делятся на естественные и искусственные (антропогенные).
Естественными источниками ионизирующих излучений являются космические лучи, а также радиоактивные вещества, которые находятся в земной кори.
Искусственными источниками ионизирующих излучений являются ядерные реакторы, ускорители заряженных частиц, рентгеновские установки, искусственные радиоактивные изотопы, приборы средств связи высокого напряжения и т.п.. Как естественные, так и искусственные ионизирующие излучения могут быть электромагнитными (фотонными или квантовыми) и корпускулярными.
Рентгеновское излучение возникает в результате изменения состояния энергии электронов, находящихся на внутренних оболочках атомов, и имеет длину волны (1000 - 1) -10 "12м. Это излучение является совокупностью тормозного и характеристического излучения, энергия фотонов которых не превышает 1 МеВ.
характеристическим называют фотонного излучения с дискретным спектром, возникающее при изменении энергетического состояния атома.
Тормозное излучение - это фотонного излучения с непрерывным спектром, которое возникает при изменении кинетической энергии заряженных частинок.
Рентгеновские лучи проходят ткани человека наскризь.
Гамма ( в)-излучения возникают при возбуждении ядер атомов или элементарных частиц. Длина волны (1000 - 1) -10 м.
Источником увипроминювання являются ядерные взрывы, распад ядер радиоактивных веществ, они образуются также при прохождении быстрых заряженных частиц через вещество. Благодаря значительной энергии находится в пределах от 0,001 до 5 МэВ в естественных радиоактивных веществ и до 70 МэВ при искусственных ядерных реакциях, это излучение может ионизировать различные вещества, а также характеризуется большой проникающей способностью, во-ис-ния проникает сквозь большие толщи вещества. Распространяется оно со скоростью света и используется в медицине для стерилизации помещений, аппаратуры, продуктов харчування.
Альфа (а)-излучение - ионизирующее излучение, состоящее из а-частиц (ядер гелия), которые образуются при ядерных превращениях и движутся со скоростью около до 20 000 км / с. Энергия а-частиц - 2-8 МэВ. Они задерживаются листом бумаги, практически неспособны проникать сквозь кожный покров. Поэтому СС-частицы не несут серьезной опасности, пока они не попадут внутрь организма через открытую рану или через желудочно-кишечный тракт с пищей, а-частицы проникают в воздух на 10-11 см от источника, а в биологических тканях на 30-40 мкм.
Бета ф)-излучение - это электронное и позитронное ионизирующее излучение с непрерывным энергетическим спектром , возникающий при ядерных превращениях. Скорость (3-частиц близка к скорости света. Они имеют меньшую ионизирующую и большей проникающей способностью по сравнению с сс-частицами. (3-частицы проникают в ткани организма на глубину до 1 -2 см, а в воздухе-на несколько метров. Они полностью задерживаются слоем почвы толщиной 3 см.
Потоки нейтронов и протонов возникают при ядерных реакциях, их действие зависит от энергии этих частинок.
Контакт с ионизирующим излучением представляет собой серьезную опасность для жизни и здоровья людини.
Однако при выполнении определенных технических и организационных мероприятий это влияние можно свести к безпечного.
Энергию частиц ионизирующего излучения измеряют в внесистемных единицах электрон-вольтах, эВ. 1 эВ = 1,6-10 джоуля (Дж).
| Глава 14. ионизирующего излучения | 14.2. Основные характеристики радиоактивного излучения |