Радиоактивное заражение

Радиоактивное заражение местности, воды и воздушного пространства возникает в результате выпадения радиоактивных веществ из облака ядерного взрыва.

Источниками радиоактивных веществ являются:

1) продукты деления ядерного заряда, излучающие бета-и гамма-лучи; 2) радиоактивные вещества не прореагировавшей части ядерного заряда (урана-235 или плутония-239), излучающие альфа-, бета- и гамма-лучи; 3) радиоактивные вещества, образовавшиеся под воздействием нейтронов в грунте (наведенная радиация). Под воздействием нейтронов находящиеся в почве атомы кремния, натрия, магния становятся радиоактивными и излучают бета- и гамма-лучи.

Однако наведенная радиация в грунте и радиоактивные вещества не прореагировавшей части ядерного заряда составляют незначительную долю всех радиоактивных веществ, образовавшихся при ядерном взрыве. Поэтому основным источником радиоактивных веществ являются продукты ядерного взрыва, выпадающие из радиоактивного облака. Они представляют собой смесь множества изотопов различных химических элементов, образовавшихся в процессе деления ядерного заряда и радиоактивного распада этих изотопов. При делении ядер урана-235 и плутония-239 образуется около 200 изотопов 36 различных элементов.

Свойства радиоактивных веществ. Радиоактивные вещества, выпавшие из облака ядерного взрыва, не имеют внешних признаков: цвета, вкуса, запаха. Продолжая распадаться, они излучают альфа-, бета-и гамма-лучи. Эти излучения имеют различные свойства.

Альфа-лучами называют поток ядер атомов гелия, состоящих из двух протонов и двух нейтронов. Скорость вылета альфа-частиц достигает 20 000 км/сек, а свободный пробег в воздухе не превышает 10 см. Для поглощения альфа-частиц достаточно листа бумаги или одежды. Альфа-активные вещества опасны при попадании внутрь организма, так как испускаемые ими альфа-лучи вызывают сильную, ионизацию молекул, которая поражает внутренние органы.

Бета-лучи представляют собой поток быстрых электронов. Их скорость составляет 250 000 км/сек, свободный пробег в воздухе достигает десятков метров. Ионизационная способность бета-частиц в 100 раз меньше ионизационной способности альфа-частиц, а проникающая способность больше. Для их поглощения уже требуются более плотные. материалы; Слой алюминия толщиной в 1 мм полностью поглощает бета-лучи. Бета-активные вещества опасны при попадании на кожные покровы и внутрь организма, так как облучение внутренних органов значительно опаснее наружного облучения.

Гамма-лучи — это электромагнитные лучи с длиной волны 3-10^-9см. Скорость их равна 300000 км/сек, свободный пробег в воздухе достигает сотен метров. Ионизационная способность гамма-лучей в 1000 раз меньше, чем альфа-лучей. Однако гамма-лучи обладают высокой проникающей способностью и для их ослабления требуются значительные толщи материалов. Поэтому гамма-лучи являются наиболее опасными.

Самопроизвольный распад и превращение всей массы ядер данного элемента происходит не хаотически, а по закон;, радиоактивного распада. Для характеристики распада радиоактивного элемента принято пользоваться величиной, называемой периодом полураспада.

Период полураспада Т — это промежуток времени, в течение которого распадается половина количества атомов, существовавших к началу этого промежутка времени. Период полураспада данного радиоактивного изотопа всегда один и тот же, изменить его нельзя никакими внешними воздействиями. Если взять число атомов No, то, спустя время периода полураспада, их останется половина: No/2 Характеристика распада показана на рис. 20.

В зависимости от свойств радиоактивных изотопов период полураспада для различных изотопов может быть от долен секунды до миллиардов лет. Например, период полураспада урана-238—4,5 млрд. лет, урана-235— 707 млн. лет, кобальта-60 — 5,3 года, трития-3 — 12 лег.

Заражение местности радиоактивными веществами измеряется в рентген-часах (р/ч) и характеризуется уровнем радиации.

Уровень радиации показывает дозу облучения, которую может получить человек в единицу времени (час), находясь на зараженной местности. Местность считается Сраженной при уровне радиации, равном 0,5 р/ч и выше. Заражение предметов, техники, а также кожных покровов человека измеряется в миллирентгенах в час (мр/ч) или в бета распадах в минуту с 1 см² поверхности.

Заражение продовольствия измеряется в миллирентгенах в час, в бета-распадах в минуту с 1 см² поверхности продукта или в бета-распадах в минуту с 1 г веса продукта. Заражение воды измеряется в миллирентгенах в час объема, в кюри на литр (к/л).

Кюри — это такое количество радиоактивного вещества, в котором происходит 37 миллиардов (3,7*10¹⁰) распадов атомов за одну секунду. Кюри характеризует интенсивность радиоактивного излучения данного вещества.