Характеристики ионизирующего излучения

Ионизация

Радиация оказывает на живые существа пагубное влияние. Альфа-, бета-, гамма-излучение при прохождении через вещество может его ионизировать, то есть выбивать из его атомов и молекул электроны.

Ионизация – процесс образования ионов из нейтральных атомов и молекул.

Ионизация живых тканей нарушает их правильную работу, что приводит к разрушительному воздействию на живые клетки.

Характеристики ионизирующего излучения

В любой точке земного шара человек всегда находится под воздействием радиации, такое воздействие называют радиационным фоном.

Радиационный фон – ионизирующее излучение земного и космического происхождения. Степень воздействия радиации на организм зависит от нескольких факторов:

· поглощённая энергия излучения;

· масса живого организма и количество энергии, приходящееся на один килограмм его веса.

Поглощённая доза излучения (D) – энергия ионизирующего излучения, поглощённая облучаемым веществом и рассчитанная на единицу массы.

,

где E – энергия поглощённого излучения, m – масса тела.

– единица измерения, названная в честь английского физика Льюиса Грэя.

Для измерения воздействия несильных излучений используют внесистемную единицу измерения – рентген. Сто рентген равны одному грею:

При одинаковой поглощенной дозе излучения её воздействие на живые организмы зависит от типа излучения и от органа, который подвергается данному излучению.

Принято сравнивать воздействие от различных излучений с рентгеновским излучением либо с гамма-излучением. Для альфа-излучения эффективность воздействия в 20 раз превышает гамма-излучение. Эффективность воздействия быстрых нейтронов в 10 раз превышает гамма-излучение. Для описания характеристики воздействия введена величина, которая называется коэффициентом качества (для альфа-излучения он равен 20, для быстрых нейтронов – 10).

Коэффициент качества (K) показывает, во сколько раз радиационная опасность от воздействия на живой организм данного вида излучения больше, чем от воздействия гамма-излучения (γ-излучения) при одинаковых поглощённых дозах.

Для того чтобы учесть коэффициент качества, введено понятие – эквивалентная доза излучения (H), которая равна произведению поглощённой дозы и коэффициента качества.

– единица измерения, названная в честь шведского учёного Рольфа Максимилиана Зиверта.

Различные органы живых организмов имеют разную чувствительность к ионизирующему излучению. Для оценки данного параметра введена величина – коэффициент радиационного риска.

При оценке воздействия радиационного излучения на живые организмы важно учитывать время его действия. В процессе радиоактивного распада количество радиоактивных атомов в веществе уменьшается, следовательно, уменьшается интенсивность облучения. Для возможности оценки количества оставшихся радиоактивных атомов в веществе используется величина, которая называется период полураспада.

Период полураспада (T) – это промежуток времени, в течение которого исходное число радиоактивных ядер в среднем уменьшается вдвое. С использованием периода полураспада вводится закон радиоактивного распада (закон полураспада), который показывает, сколько атомов радиоактивного вещества останется через определённое время распада.

,

где – количество нераспавшихся атомов;

– начальное количество атомов;

t – прошедшее время;

T – период полураспада.

Значения периодов полураспада для различных веществ являются уже вычисленными и известными табличными величинами.