 |
|
ФІЗИЧНА СУТНІСТЬ ІонізуючОГО випромінювання
Іонізуюче випромінювання – це потік елементарних частинок в наслідок самостійного розпаду важких ядер радіоактивних ізотопів і утворення на їх місці нових більш легких ядер хімічних елементів.
Такий процес називається радіацією, яка існує протягом всього часу існування Землі, і якій придатна більша частина наявних у природі земних мінералів. Так, із відомих науці 1300 ядер, більше 1000 є радіоактивними, і лише близько 300 ядер становлять стабільні ізотопи. Тому радіоактивними є не лише уранові руди, а й інші копалини, які широко застосовуються на виробництві і в будівництві (щебінь, цемент, цегла, мармур, асфальт тощо).
Джерела іонізуючого випромінювання поділяються на природні і штучні.
Природні джерела – це:
– сонячна енергія;
– космічне опромінення;
– радіоактивні земні копалини.
Штучні джерела – це:
– ядерні реактори;
– рентгенівські установки;
– штучні радіоактивні ізотопи (збагачений уран);
– засоби зв’язку високої напруги тощо.
Природне і штучне іонізуюче випромінювання буває корпускулярним і квантовим (фотонним).
 |
Корпускулярне випромінювання – це потік елементарних частинок, які мають масу і володіють певною енергією. До них відносяться:
– α-частинки;
– β-частинки;
– потік нейтронів (n) і протонів (p).
Квантове (фотонне) випромінювання – це специфічні промені електромагнітного походження, що утворюються під час руху елементарних частинок. До них відносяться γ-промені та рентгенівські Х-промені. Ці промені позбавлені будь якої маси, але вони володіють певною енергією, яка вимірюється в позасистемних одиницях електрон-вольт (еВ):
1 еВ = 1,6 · 10 – 19 Дж.
α-частинки – це потік тяжких ядер гелію, які рухаються зі швидкістю 20000 км/с і мають енергію 2-8 МеВ. Вони володіють значною іонізуючою силою, але мають слабку проникаючу здатність. Вони проникають:
– в повітрі – до 10 см;
– в біологічну тканину – на 30-40 мкм;
– повністю затримуються аркушем паперу.
Тому α-частинки не спричиняють значної небезпеки для людини, поки не потрапляють до її організму через органи дихання, відкриту рану, або до шлунку сумісно з радіоактивною стравою.
β-частинки – це потік легких електронів, які рухаються зі швидкістю близькою до швидкості світла (300000 км/г) і мають енергію 0,02 - 13,4 МеВ:
– 0,02 МеВ – при розпаду ядер тритію 1Н3;
– 13,4 МеВ – при розпаду ядра ізотопу бору 5В12.
Вони володіють меншою іонізуючою і більшою проникаючою здібністю ніж α-частинки. Вони проникають:
– в повітрі – до 20 м;
– в біологічній тканині – на глибину до 1-2 см;
– повністю затримуються шаром ґрунту в 3 см.
Потоки нейтронів (n) і протонів (p) виникають при ядерних вибухах, і їх дія залежить від енергії, що виділяється при цих вибухах.
γ-промені – це специфічне електромагнітне випромінювання, яке утворюється під час руху елементарних частинок, поширюється зі швидкістю світла (300000 км/г), і володіють енергією:
– в природних перетвореннях – від 0,001 до 5 МеВ:
– при ядерних вибухах – до 70 МеВ.
Характеризуються значною проникаючою здатністю:
– тіло людини пронизують наскрізь;
– свинець товщиною в 1 см лише послаблює їх дію в 2 рази.
Рентгенівське випромінювання (Х-промені) – виникають при зміні стану електрона і володіють енергією до 1 МеВ. Вони можуть бути:
– характеристичним – при переході електрона з одного на інший енергетичний рівень в атомі;
– гальмівним – при різкій зупинці руху електрона (використовується в рентгенівських трубках).