Знакомьтесь — это радиация!

Радиоактивность — это одно из самых уникальных и таинственных физических явлений. Её удивительные свойства и возможности явились предметом изучения нескольких поколений физиков. Вред, наносимый радиацией человечеству, чрезвычайно велик. Но также очевидна её огромная роль при использовании в энергетике, медицине и естествознании.

Чтобы узнать, как защититься от её пагубного воздействия, ознакомимся с физической сущностью этого явления и соответствующей терминологией.

Виды радиоактивных излучений

Основополагающим понятием в этой области является радиоактивность, то есть способность ядер некоторых атомов к самопроизвольному распаду (превращению).

Радиация, что это такое? Это ионизирующее излучение, сопровождающее процесс радиоактивного распада и «витающее» в пространстве до тех пор, пока не поглотится каким-либо веществом.

Радиационное излучение неоднородно. Оно состоит из особых частиц и очень коротких электромагнитных волн.

Итак, виды радиоактивных излучений.

1. Альфа-частицы, являющиеся ядрами атомов гелия. Они достаточно массивны, несут положительный заряд и, несмотря на малую проникающую способность, обладают сильным ионизирующим действием.
2. Бета-частицы, являющиеся обычными электронами со свойственным им отрицательным зарядом.
3. Гамма-излучение — чрезвычайно короткие электромагнитные волны, весьма агрессивно воздействующие на организм человека.
4. Нейтроны — весьма коварные частицы, не имеющие электрического заряда.
5. Рентгеновские лучи также имеющие электромагнитную природу, но с меньшей проникающей способностью, чем гамма-излучение.

Источники радиоактивного излучения

Каковы же источники радиации? Они подразделяются на естественные и искусственные.

Естественные источники радиации

К естественным источникам радиации относятся:

• почва, вода и атмосфера;
• космические объекты и, конечно, Солнце;
• энергия, выделяемая при распаде некоторых химических элементов, заботливо хранимых Природой в земной коре;
• человек содержит некоторые радиоактивные элементы (рубидий-87 и калий-40), поэтому сам по себе является источником персонального радиационного фона.

Вся история формирования биосферы Земли происходит на фоне естественного радиоактивного излучения. До определённых значений он не является чем-то противоестественным для человека.

Природа, к сожалению, не наделила людей органами чувств, способных реагировать на облучение. Однако существуют физические величины и единицы их измерения, характеризующие как само излучение, так и степень его воздействия на человека.

В чём же измеряется радиация? В качестве единицы измерения дозы ионизирующего излучения за определённый промежуток времени используют 1 рентген. Это чрезвычайно большая доза облучения, поэтому на практике применяют его миллионную часть, называемую микрорентгеном (мкР). Естественный радиационный фон в норме составляет 10–15 микрорентген в час.

Искусственные источники радиации

Искусственные источники радиации возникли в результате техногенной деятельности человечества:

• атомные электростанции;
• места добычи полезных ископаемых, содержащих радиоактивные компоненты;
• полигоны ядерных испытаний;
• захоронения ядерных отходов;
• военная техника с ядерными боеголовками;
• медицинская аппаратура, использующая радиоактивные изотопы.

Применение радиации в медицине

 

Глубокое изучение свойств радиоактивного излучения, позволило найти активное применение радиации в медицине. Здесь можно выделить три направления.

1. 

   лучевая терапия

   Рентгеновская диагностика.

2. Введение в организм человека радиоактивных изотопов.
3. Лучевая терапия.

В рентгеновской диагностике используется различная проникающая способность рентгеновских лучей при прохождении через мягкие ткани и кости. Результат такого обследования фиксируется на фотоплёнке или экране монитора.

Введение в организм человека небольшого количества радиоактивных изотопов, позволяет по излучению фиксировать их локализацию и концентрацию в определённом органе. Такая диагностика чрезвычайно важна для выявления ряда патологий.

Для лечения онкологических заболеваний применяют лучевую терапию. Метод основан на том, что излучение, создаваемое рентгеновской или гамма-установкой, остро направлено воздействует на очаг онкологии и подавляет способность злокачественных клеток к росту и размножению.

Перечисленные методы диагностики и терапии вносят дополнительную лепту в получаемую человеком дозу радиации.

Источники радиационной опасности

В последние десятилетия происходит нарастание радиации от искусственных источников, что вызывает серьёзную тревогу и озабоченность. Возникновение таких ситуаций имеет место:

• 

  ядерный взрыв

  при извлечении из недр земли полезных ископаемых в промышленных масштабах;

• при ядерных взрывах;
• из-за аварий на ядерных объектах и предприятиях по производству ядерного топлива;
• при активных применениях минеральных удобрений и т. д.

Например, при ядерных взрывах только 50% продуктов ядерного деления выпадает на землю в радиусе около 100 км. Остальные 50% устремляются в очень удалённые от Земли слои воздушной оболочки. Затем они в течение многих месяцев возвращаются к земле, рассеиваясь по её поверхности в радиусе сотен и тысяч километров в виде естественных и искусственных радионуклидов (радиоактивных разновидностей химических элементов).

Так, образовавшийся в результате Чернобыльского взрыва шлейф радиации и радиоактивной пыли, накрыл огромную часть СССР, Скандинавские страны и всю восточную Европу.

Для радиоактивного распада характерна цепочка ядерных превращений: «исчезающий» в результате этого процесса радиоактивный атом, становится источником излучения и порождает новый, не менее опасный радиоактивный элемент.

Огромный вклад в естественный радиационный фон вносит газ радон. Это тяжёлый газ без вкуса и запаха, прорываясь из земных недр, скапливается в подвальных помещениях и нижних этажах зданий. Его источником также является вода и природный газ.

Существует связь между высотой местности над уровнем моря, геологическим строением земной коры в этом месте и интенсивностью радиационного фона. Это вносит свои коррективы в норму радиационного фона данной местности.

Определённую радиационную опасность представляют собой окружающие нас здания и находящиеся в них предметы:

• чем больше возраст постройки, тем выше в ней уровень радиации;
• наличие телевизора и монитора с обычным кинескопом обеспечивает нас дополнительной долей радиации;
• компас и часы с фосфорными стрелками, светящиеся телефонные диски, прицелы — обязательно вызывают повышение общего радиационного фона, правда, незначительное;
• любое рентгеновское обследование — также источник радиации;
• особую опасность представляет внутреннее облучение, возникающее при попадании в организм человека воздуха, продуктов питания и воды, поражённых радиацией.

Норма радиоактивного излучения

Для оценки состояния общего радиационного фона человеку достаточно знать величину и мощность дозы радиации.

Мощность радиации — это величина дозы, полученная любым объектом в единицу времени, измеряемая в мкР/час. Допустимой нормой радиации для человека является — 25–30 мкР/ч.

Если полученная доза радиоактивного облучения укладывается в эти рамки, то человек её просто не замечает, и никакого негативного влияния на состояние здоровья не происходит. При многократном превышении допустимой нормы облучения, получаемого за короткий промежуток времени, появляются симптомы лучевой болезни.

Вся радиация, воздействующая на человека, оставляет свой след в его организме. Происходит её накопление, и возникающие последствия могут иметь самые различные проявления. Их характер зависит от накопленной дозы и времени её накопления.

Существует понятие смертельной дозы радиации, под воздействием которой человек погибает непосредственно во время облучения или через несколько дней. В этот интервал включены дозы от 700 рентген и выше.

Почему радиация может привести к трагическим последствиям? Поскольку радиация — это ионизирующее излучение, то её воздействие приводит к ионизации клеток живых тканей. Это вызывает их мутацию и гибель.

Любые внефоновые источники облучения, воздействующие на человека, увеличивают скорость накопления дозы, приводящей к нарушению нормальной жизнедеятельности клеток. Адаптации организма к облучению — не происходит!