Сравнительная характеристика различных видов ионизирующих излучений

ВИды ионизирующих излучений и их взаимодействие с веществом

ИОНИЗИРУЮЩИЕ ИЗЛУЧЕНИЯ

Определение класса условий труда при воздействии вибрации

Таблица 6.1

Классы условий труда в зависимости от уровней локальной, общей вибрации на рабочем месте

Название фактора, показатель, единица измерения	Класс условий труда
допустимый	вредный	опасный
	3.1	3.2	3.3	3.4
Превышение ПДУ, раз
Вибрация локальная, эквивалентный корректированный уровень (значение) виброскорости, виброускорения (дБ/раз)	≤ПДУ	3/1,4	6/2	9/2,8	12/4	>12/4
Вибрация общая, эквивалентный корректированный уровень виброскорости, виброускорения (дБ/раз)	≤ПДУ	6/2	12/4	18/6	24/8	>24/8

Ионизирующее излучение – излучение, которое создаётся при радиоактивном распаде, ядерных превращениях, торможении заряженных частиц в веществе и образует при взаимодействии со средой ионы разных знаков.

Источники излучения могу быть природными и техногенными. К природным источникам излучения относятся космические лучи, естественные радиоактивные источники, находящиеся в атмосфере, воде, почве, продуктах питания, строительных материалах. Техногенные источники излучения – это источники альфа-, бета-, гамма-, рентгеновского и нейтронного излучений, используемые в технике и медицине, ускорители заряженных частиц, ядерные реакторы, захороненные радиоактивные отходы, радиоактивные осадки после ядерных испытаний.

На рисунке 6.1представлены виды ионизирующих излучений.

Рис.7.1. Виды ионизирующих излучений.

Корпускулярное излучение – потоки частиц, фотонное – электромагнитные волны высокой частоты.

В таблице 7.1. представлена сравнительная характеристика различных видов ионизирующих излучений.

Ионизирующие излучения характеризуются проникающей и ионизирующей способностями. Проникающая способность зависит от энергии и длины волны излучения. Ионизирующая способность во многом зависит от массы частицы, которая влияет на скорость (обратная зависимость) и вероятность взаимодействия с атомами среды (прямая зависимость). Сравнительно проникающую и ионизирующую способности можно записать в следующие ряды:

- проникающая способность: γ (X) >нейтронное >β >α

- ионизирующая способность: α > нейтронное > β > γ (X)

Таблица 7.1

Вид излучения	Энергия	Длина пробега (проникающая способность)/ длина волны	Масса частиц/ частота	Ионизирующая способность в воздухе
α-излучение	3…9 МэВ	Воздух: 2…12см Биологические ткани: до 120мкм	6,642*10-27кг	30 тыс. пар ионов на 1 см пробега
β-излучение	0,1…3,5 МэВ	Воздух: 0,2…1,6м Биологические ткани: до 2,5см Свинец: 0,04см Железо: 0,1см	9,109*10-31кг	40—150 пар ионов на 1 см пробега
Нейтронное: медленное промежуточное быстрое	<1кэВ 1кэВ…500кэВ 500кэВ…20МэВ	Воздух: 15м Биологические ткани: до 3см Воздух: 120м Биологические ткани: до 10см	1,675*10-27кг	несколько тысяч пар ионов на 1 см пути
γ-излучение	0,01…3 МэВ	Воздух: n*102м Биологические ткани: до 1,2м Железо: 20-30см Свинец: 10-20см Длина волны: 10-12м	1020Гц	несколько пар ионов на 1 см пути
Рентгеновское (Х-лучи)	<1МэВ	Длина волны: 10-12…10-7м Воздух: n*102м Биологические ткани: до 1,2м Железо: 20-30см Свинец: 10-20см	3*1016…6*1019 Гц	несколько пар ионов на 1 см пути

Возникающие в процессе радиоактивного распада излучения, проходя через вещество, взаимодействуют с атомами и молекулами среды, передавая им свою энергию. α-излучение и β-излучение, проходя через вещество передают свою энергию электронам атомов, которая расходуется на ионизацию (отрыв электронов от атома) и возбуждение атома (перевод на более удалённую от ядра оболочку).

Нейтроны при прохождении через вещество взаимодействуют с ядрами атомов среды, передавая им часть своей энергии. Таким образом, ядра, получившие от нейтрона часть энергии, «вылетают» из электронной оболочки и производят ионизацию атомов среды.

Фотоны взаимодействуют с электронами атома и с электрическим полем ядра. Проходя через вещество, фотонное излучение ослабляется по экспоненциальному закону, т.е. никогда не поглощается полностью. В этом его принципиальное отличие от корпускулярного излучения.

Передача энергии фотонного излучения происходит в процессе фотоэлектрического поглощения, в результате которого фотон исчезает, расходуя свою энергию на отрыв электрона от атома среды и сообщая ему энергию.

Фотонное излучение непосредственно ионизации не производит, но в процессе взаимодействия с атомами среды передаёт часть своей энергии или полностью всю энергию электронам, которые затем производят ионизацию.