Виды ионизирующих излучений и их свойства

Элементы, обладающие способностью радиоактивного распада, называются радиоактивными; они могут быть естественными, такие, как уран, радий, торий и др, и искусственными, для которых радиоактивные свойства получены искусственным путем.

При радиоактивном распаде имеют место три основных вида ионизирующих излучений: альфа, бета и гамма.

Альфа-частица — это положительно заряженные ионы гелия. Эти лучи не проникают глубоко в твердые или жидкие среды, поэтому для защиты от внешнего воздействия достаточно защититься любым тонким слоем, даже листком бумаги.

Бета-излучение представляет собой поток электронов. Бета-излучения обладают большей проникающей способностью по сравнению с альфа-лучами, поэтому и для защиты от них требуются более плотные и толстые экраны.

Гамма-излучение, или кванты энергии (фотоны), представляют собой жесткие электромагнитные колебания, образующиеся при распаде. Эти лучи обладают гораздо большей проникающей способностью. Экранирование (свинец, бетон, вода).

Рентгеновское излучение образуется при работе рентгеновских трубок. По характеру рентгеновские лучи во многом сходны с гамма-лучами и отличаются от них происхождением и иногда длиной волны: рентгеновские лучи, как правило, имеют большую длину волны и более низкие частоты, чем гамма-лучи. Эти лучи также обладают значительной проникающей способностью.

Нейтронное излучение представляет собой поток нейтральных, то есть незаряженных частиц нейтронов (n). Они не обладают зарядами, поэтому сами не оказывают ионизирующего действия, однако весьма значительный ионизирующий эффект происходят за счет взаимодействия нейтронов с ядрами облучаемых веществ. Облучаемые нейтронами вещества могут приобретать радиоактивные свойства. Нейтронное излучение обладает наибольшей проникающей способностью.

34 Вопрос

Экспозиционная доза (X). В качестве количественной меры рентгеновского и -излучения принято использовать экспозиционную дозу.

Единица экспозиционной дозы - Рентген (Р). Рентген - это такая доза рентгеновского или -излучения, при которой в 1куб.см воздуха при температуре О°С и давлении 760 мм рт.ст. образуется 2 * 10^9 пар ионов.

Мощность дозы (интенсивность облучения) — приращение соответствующей дозы под воздействием данного излучения за единицу времени. Имеет размерность дозы, делённую на единицу времени.

Интенсивность гамма-излучения характеризуется уровнем радиации. Он равен дозе, создаваемой за единицу времени, т.е. характеризует скорость накопления дозы. Уровень радиации измеряется в рентгенах в час (р/час).

35 вопрос

Эквивалентная доза (Н). Для оценки возможного ущерба здоровью человека введено понятие эквивалентной дозы Н.

Воздействие любого вида ионизирующего излучения на био объекты сравнивается с действием стандартного ренгеновского излучения.

Единицей измерения эквивалентной дозы является Зиверт (Зв)=100Бэр.

Бэр (биологический эквивалент рентгена), 1 бэр соответствует такому облучению живого организма, при котором наблюдается тот же биологический эффект, что и при экспозиционной дозе гамма-излучения в 1 рентген. В системе СИ бэр имеет ту же размерность и значение, что и рад — обе единицы равны 0,01 Дж/кг.

100 бэр равны 1 зиверту.

Поскольку бэр достаточно большая единица измерения, обычно эквивалентную дозу измеряют в миллибэрах (мбэр, 10⁻³ бэр) или микрозивертах (мкЗв, 10⁻⁶ Зв).

36 вопрос.

Поглощенная доза (D) - основная дозиметрическая величина. Она равна отношению средней энергии dE, переданной ионизирующим излучением веществу в элементарном объеме, к массе dm вещества в этом объеме:

D = dE/dm

Единица поглощенной дозы - Грей (Гр)=100 Рад.(Radiation Absorbed Dose)

Поглощённая доза равна одному грею, если в результате поглощения ионизирующего излучения вещество получило один джоуль энергии в расчёте на один килограмм массы

1Гр гамма излучения - повреждает клетки

1Гр бета - немного изменяет структуру

1Гр альфа – смерть =)

37 вопрос

Для количественной и качественной оценки ионизирующих излучений, необ-ходимой для обеспечения радиационной безопасности, применяются радиометры, дозиметры и спектрометры.
Радиометры предназначены для определения количества радиоактивных веществ (радионуклидов) или потока излучения (например, газоразрядные счетчики Геймера-Мюллера).
Дозиметры позволяют измерять мощность поглощенной или экспозиционной дозы.
Спектрометры служат для регистрации и анализа энергетического спектра и идентификации на этой основе излучающих радионуклидов.
Наиболее распространенным методом регистрации ионизирующих излучений является ионизационный метод, основанный на измерении степени ионизации среды, через которую проходит излучение. Реализация этого метода осуществляет-ся с помощью ионизационных камер или счетчиков.
Сцинтилляционный метод регистрации излучений основан на измерении ин-тенсивности световых вспышек, возникающих в люминесцирующем веществе при прохождении через него ионизирующего излучения.
Фотографический метод основан на фотохимических процессах, возникаю-щих при воздействии излучений на фотографическую пленку или пластину. позволяет установить зависимость между степенью потемнения пленки и поглощенной дозой.

Вопрос

Естественный радиационный фон Земли. Космическое излучение.

Космические частицы обусловливают так называемое первичное излучение. Оно преобладает на высотах 45 км и выше. Космические лучи поглощаются и атмосферой Земли  вторичное излучение, содержащее почти все известные частицы и фотоны До Земли оно почти не доходит.

Земная радиация. Радионуклиды всегда встречаются в земной коре. Больше всего их в гранитах, глинозёмах, песчаниках, известняках.

Основные радиоактивные изотопы, встре­чающиеся в горных породах Земли, почвах и водах относятся к рядам урана, тория и актиния, также калий-40 и рубидий-87.

Естественные источники радиации

Избежать облучения ионизирующим излучением невозможно. Жизнь на Земле возникла и продолжает развиваться в условиях постоянного облучения. Радиационный фон Земли складывается из трех компонентов:

1. космическое излучение;

2. излучение от рассеянных в земной коре, воздухе и других объектах внешней среды природных радионуклидов;

3. излучение от искусственных (техногенных) радионуклидов.

Облучение по критерию месторасположения источников излучения делится на внешнее и внутреннее. Источниками внешнего облучения являются космическое излучение и наземные источники. Источником внутреннего облучения являются радионуклиды, находящиеся в организме человека.