Искусственные источники ионизирующих излучений

ТЕМА 8 Ионизирующие излучения

Ионизирующим излучением называется любое излучение, прямо или косвенно вызывающее ионизацию среды (образование заряженных атомов или молекул – ионов).

Ионизирующее излучение, как и электромагнитное, не воспринимается органами чувств человека, поэтому особенно опасно.

Источники ионизирующих излучений

§ естественные

§ искусственные

Естественными источниками ионизирующих излучений являются высокоэнергетические космические частицы, а также рассеянные в земной коре долгоживущие радиоизотопы, являющиеся источниками альфа- и бета-частиц, гамма-квантов и т.д.

Долгоживущие радиоизотопы – калий-40, уран-238, уран-235, торий-232 и др.

Распад урана и тория сопровождается образованием радиоактивного газа радона, который из горных пород постоянно поступает в атмосферу и гидросферу и присутствует в небольших концентрациях повсеместно.

Искусственные источники ионизирующих излучений

§ радиоактивные выпадения от ядерных взрывов,

§ выбросы атомных электростанций,

§ выбросы от заводов по переработке ядерного топлива,

§ выбросы тепловыми электростанциями золы, содержащей естественные радиоактивные элементы – торий и радий.

§ различные приборы – аппараты для лучевой терапии; радиационные дефектоскопы; измерители и сигнализаторы; нейтрализаторы статического электричества; пожарные извещатели и др.

§ утилизации радиоактивных отходов.

Ионизирующее излучение бывает:

§ электромагнитное (фотонное) - гамма-излучение и рентгеновское излучение.

§ корпускулярное - поток частиц с массой покоя, отличной от нуля (альфа- и бета-частицы, протоны, нейроны и др.)

Альфа-излучение представляет собой поток ядер гелия, испускаемых веществом при радиоактивном распаде или при ядерных реакциях.

Альфа-частицы обладают сравнительно большой массой, имеют низкую проникающую способность и высокую удельную ионизацию. Их энергия не превышает нескольких МэВ.

Бета-излучение – поток отрицательно заряженных электронов или положительно заряженных позитронов, возникающих при радиоактивном распаде.

Ионизирующая способность бета-частиц ниже, а проникающая способность выше, чем альфа-частиц, так как они обладают значительно меньшей массой и при одинаковой с альфа-частицами энергии имеют меньший заряд. Их энергия не превышает нескольких МэВ.

Нейтроны (поток которых образует нейтронное излучение) преобразуют свою энергию в упругих и неупругих взаимодействиях с ядрами атомов;

При неупругих взаимодействиях возникает вторичное излучение, которое может состоять как из заряженных частиц, так и из гамма-квантов (гамма-излучение).

При упругих взаимодействиях возможна обычная ионизация вещества.

Проникающая способность нейтронов существенно зависит от их энергии и состава атомов вещества, с которым они взаимодействуют.

Гамма-излучение – электромагнитное (фотонное) излучение с очень короткой длиной волны (менее 0,1 нм), испускаемое при ядерных превращениях или взаимодействии частиц.

Гамма-излучение обладает большой проникающей способностью и малым ионизирующим действием.

Энергия его находится в пределах 0,01 – 3 МэВ.

Рентгеновское излучение возникает в среде, окружающей источник бета-излучения, в рентгеновских трубках, в ускорителях электронов и т.п. и представляет совокупность тормозного и характеристического излучения, энергия фотонов которых составляет не более 1 МэВ.

Рентгеновское излучение обладает малой ионизирующей способностью и большой глубиной проникновения.

Различают следующие виды доз:

· поглощенная П, Гр (1 Гр = 100 рад);

· эквивалентная H_T,R, Зв (1 Зв = 100 бэр);

· эффективная Е, Зв;

· эффективная (эквивалентная) годовая, Зв;

· эффективная коллективная, чел.-Зв;