І їх вражаючі властивості

Після відкриття представлений радіоактивності було встановлено, що радіоактивні речовини випускають три види променів.

Альфа випромінювання - є потік ядер гелію, що складаються з 2 нейтронів і 2 протонів. Ці частки мають величезну енергію від 3 до 10 Мев і початковою швидкістю 10-20 тис. км/сек.

Тому, ядро атома дорогого хімічного елементу, випускаючи таку одиницю, перетворюється на ядро атома другого хімічного елементу того, що має заряд на два, а масове число на чотири одиниці менше, ніж початкове ядро. Наприклад, з плутонію 239 утворюється уран 235.

Для мікросвіту ця важка частка після ряду зіткнень втрачає енергію і захоплюється яким-небудь атомом. Їх взаємодія аналогічно зіткненню більярдних куль або електричних зарядів.

Маючи велику енергію, заряд і масу альфа частки при зіткненні з атомами середовища іонізують їх.

В повітрі, наприклад, одна частка утворює близько 30-40 тис. пар іонів в одному сантиметрі шляху. В повітрі пробіг їх дорівнює 5-11 см (утворюючи при цьому на своєму шляху близько 220 тис. пар іонів). У тканини вони проникають на глибину 31 мікрона. Розтративши усю енергію на іонізацію середовища, альфа частки приєднують вільні електрони і перетворюються на атоми гелію.

Вражаючі дії альфа часток пов'язано з іонізацією біологічної тканини, проте небезпека виникає тільки при попаданні альфа часток всередину організму (у 20 разів більше, ніж гамма промені). Зовнішнє опромінення альфа частками не небезпечно, оскільки легко поглинається одягом (не можуть проникнуть через аркуш паперу).

Нині відомо близько 40 природних і більше 200 штучних альфа активних ядер. Альфа розпад характерний для важких елементів (урану, торія, полонію, плутонію та ін.).

Бета випромінювання (частки), це потік швидких, легких часток електронів (позитронів). Їх заряд дорівнює одиниці, маса в 7,5 тис. разів менша, ніж альфа частки. Енергія для м'яких бета випромінювань 0,1-1 МВт, жорстких 2-3 МВт.

При розпаді бета випромінювань відбувається перетворення одного з нейтронів ядра на протон, знову освічене ядро має атомний номер на одиницю більше в порівнянні з початковим ядром, а масове число залишається тим самим. Швидкість просування бета часток, коливається в дуже широких межах, і може наближатися, до швидкості світла 300000 км/сек. Бета часткам важче знайти мішень в опромінюваному середовищі, оскільки вони впливають в основному тільки своїм електричним зарядом.



Іонізуюча здатність бета випромінювань в 1000 разів вища, чим альфа випромінювань, тому бета випромінювання проходить в середовищі більший шлях, чим альфа випромінювання.

Довжина проба: в повітрі 17,8 метрів (кожна бета частка утворює декілька десятків іонів); у біологічній тканині 1-4 см; у твердих частках декілька міліметрів; у воді 2,6 см

Зовнішнє опромінення при цьому невелике (бета випромінювання затримується шибками і ослабляються наполовину літнім одягом). Бета частки при взаємодії з атомами середовища відхиляються від свого первинного напряму. Тому прохідний шлях бета часткою в речовині є не спрямованою лінією, як шлях альфа часток, та ламану.

Гамма випромінюванням є невидиме короткохвильове і високочастотне електромагнітне випромінювання аналогічне рентгенівським променям; є електромагнітними коливаннями і потоком гамма квантів енергії (фотонів). Ці кванти енергії, яку випромінюють ядра атомів, вони не мають маси спокою, електричнонейтральні, енергія м'яка 0,2-1 МеВ. Вони поширюються із швидкістю світла.

Іонізуюча здатність гамма випромінювань в десятки разів сильніша, ніж бета випромінювань. У зв'язку з цим вони мають більшу проникаючу здатність. В повітрі на шляху в 1 см утворюють декілька пар іонів і поширюються: довжина пробігу 1-1,5 км, мають велику проникаючу здатність, пронизують організм наскрізь.

Оскільки повний захист його забезпечити неможливо, то використовують екрани з матеріалів, здатних ослабить потік випромінювання. Якщо матеріал послабляє потік в 2 рази, то той має коефіцієнт половинного послаблення, який використовується на практиці.

Протон і пари протон-нейтрон впливають на довкілля аналогічно альфа часткам. Наприклад, для гамма-випромінювання з енергією 1 МеВ шар половинного послаблення дорівнює приблизно 100 м, а у свинці 1 см.

Потік нейтронів, це потік електронейтральних (що не мають заряду), але таких, що мають величезну масу, часток ядерних боєприпасів, що утворилися в процесі ядерних реакцій при вибухах, а також в атомних котлах, або реакторах, здатних завдати непереборної шкоди при опроміненні організму. Вони взаємодіють тільки з ядрами атомів (процес аналогічний зіткненню двох більярдних куль). В результаті декількох таких зіткнень нейтрон втрачає енергію, захоплюється одним з ядер опромінюваної речовини.

Довжина пробігу в повітрі, сотні метрів. Проникає в тканини до 50 мікрон. Має наведену радіацію.

У залежності від величини енергії, які вони володіють, нейтрони діляться на 4 групи:

- швидкі, з енергією більше 1 МеВ, КК - 10;

- проміжні, з енергією від 1 Мзв до 100 эв, КК- 3;

- повільні, з енергією менше 100 эв, КК - 3;

- теплові, енергія яких відповідає енергії теплового руху атомів 0,025 эв.

Швидкі нейтрони мають значний пробіг в повітрі (декілька сотень метрів) і мають значно більшу проникаючу здатність.

Одиниці виміру радіоактивних випромінювань

Міра дії іонізуючого випромінювання в якому-небудь середовищі залежить від енергії випромінювання і оцінюється дозою іонізуючого випромінювання, яка встановлюється для повітря, речовини і біологічної тканини.

Доза випромінювання, це кількості енергії, іонізуючих випромінювань поглиненою одиницею маси будь-якого опромінюваного середовища.

Потужність дози (рівень радіації), це доза за одиницю часу.

Відповідно розрізняють:

- експозиційну;

- поглинену;

- еквівалентну дози.

Експозиційна доза, це доза випромінювання в повітрі; вона характеризується небезпекою дії випромінювань при загальному і рівномірному опроміненні тіла людини.

Вона характеризується кількістю зарядів що утворилися в одиниці маси

Д =q / m = кулон/кілограм.

У системі «СІ», це така доза гамма випромінювання, при якій сумарний електричний заряд іонів одного знаку, утворених в сухому атмосферному повітрі (за нормальних умов, температура нуль градусів за Цельсієм, тиск рівний вазі 760 мм рт. ст. при перерізі трубки в один сантиметр квадратний) масою в 1 кг, складає 1 кулон.

Кулон на кілограм, експозиційна доза фотонного випромінювання, при якій корпускулярна емісія в сухому атмосферному повітрі масою 1 кг створює іони, які несуть заряд кожного знаку в 1 кулон.

У несистемних одиницях, це рентген - така доза гамма радіації, під впливом якої в 1 сантиметрі квадратному сухого повітря (за нормальних умов) утворюється 2 млрд. пар іонів.

1 рентген = 0,877 рад (в повітрі),

1 рентген = 0,96 рад (у біологічній тканині людини або тварини).

Рентген, це така доза гамма радіації, під впливом якої в 1 г повітря поглинається 87,7 ергів енергії і 1 мл м'якої тканини поглинає 96 ергів енергії.

Рентген - доза фотонного випромінювання, при якій корпускулярна емісія, яка виникає в 1 см3 повітря, створюється 2 млрд. парионов (1 СГСЕ кількості електрики кожного знаку)

1 рентген = 2,58 * 10-4 Кл/кг;

1 Кл/кг = 3,88 *103 = 3880 рентген.

Поглинена доза характеризується кількістю дорогого виду випромінювання в одиниці маси дорогої речовини в т.ч. і біологічній тканині людини і тварини.

У системі «СІ», джоуль/ кілограм - грей - це така доза дорогого виду випромінювання при якому в 1 кг дорогої опромінюваної речовини поглинається будь-яка енергія в 1 джоуль.

Д = w | m = джоуль/ кілограм = грей.

Грей - поглинена доза, яка відповідає поглинанню 1 Джоуля випромінювання на 1 кг маси.

У несистемних одиницях рад (радіаційна абсорбована доза), доза під впливом якої, в кожному грамі дорогої речовини, що піддалася опроміненню, поглинається 100 ергів енергії дорогого виду випромінювання

1 Джоуль/кг = 1 грей = 100 рад; 1 рад = 0,01 грей.

Еквівалентна доза, дорівнює поглиненій дозі цього виду випромінювання на коефіцієнт відносної біологічної ефективності. Який показує, в скільки разів ефективність біологічної дії цього виду випромінювання більше ефективності біологічної дії гамма випромінювання при однаковій дозі поглиненій в тканинах.

Зіверт - еквівалентна доза дорогого виду випромінювання, поглинена 1 кг біохімічної тканини, яка створює той же ефект, що поглинена доза в 1 Грей фотонного випромінювання.

Декв. = Дпог./К = грей/до = зіверт.

До - коефіцієнт відносної біол. ефективності.

До гамма, бета = 1; До альфа = 20; До нейтрони = 5/10.

Позасистемні одиниці виміру, бер, це кількість енергії дорогого виду випромінювання поглиненої 1 грамом біологічної тканини, при якому спостерігається той же біологічний ефект, що і при поглиненій дозі в 1 рад.

Бер - еквівалентна доза дорогого виду випромінювання, поглинена 1 грамом біологічної тканини, яка створює той же ефект, що поглинена доза в 1 рад фотонного випромінювання.

1 зіверт = 100 бер; 1 бер = 0,01 зіверт; Декв. = 0,877 Дпог.

Таблиця співвідношень між одиницями іонізуючих випромінювань

1 Гр = 100 рад.

1 Зв = 100 рентген, рад.

1 Зв = 1000 мЗв; 1 рентген, рад = 1000 мр рентген, Бер.

1 мЗв = 1000 мкЗв; 1мр(мбер) = 1000 мкр(мкбер).

1 Зв = 100 рентген, рад.

1 мЗв = 10000 рентген, рад.

1 мкЗв = 100000 рентген, рад.

Наприклад:

0,001 мЗв = 0,1 мр = 0,0001.

0,03 мЗв = 3 мр = в 0,003 р.

0,5 м Зв = 50 мр = в 0,05 р.

5мЗв = 500 мр = в 0,5 р.

50 мЗв = 5000 мр = в 5 р.

100 мЗв = 10000 мр = в 10 р.

Міра радіоактивної зараженості місцевості, поверхні техніки, одягу, тіла людини і тваринних і других об'єктів (щільність зараження продуктами ядерного вибуху) вимірюється в системі СІ у Бк/метр2.

У несистемних одиницях Кі/см2, МКі/см2, МкКі/см2, Кі/м2, МКі/м2, МкКі/м2, Кі/км2, МкКі/км2.

Одиниці на поверхні:

1 Кі/км2 = 222 розпади в хвилину в кв. сантиметрі

1 Кі/см2 = 2,22*10-12 розпади в хв. в кв. см.

Об'ємна активність (для виміру концентрації зараження в одиницях об'єму повітря, води).

У системі СІ Бк/м3

У несистемних одиницях Кі/л, МКі/л, МкКі/л

Питома активність призначена для виміру концентрації радіоактивних речовин в твердих речовинах.

У системі СІ Бк/кг

У несистемних одиницях Кі/кг, МК/кг, МкКі/кг


6239707556159451.html
6239795251838780.html
    PR.RU™