Виды ионизирующего излучения

В чем  заключается опасность ионизирующего  излучения.

Виды  ионизирующего излучения. 
 

Ионизирующее  излучение — это потоки частиц прохождение, которых через вещества приводит к ионизации или возбуждении  его атомов или молекул. Ионизирующее излучение — это явление, связанное с радиоактивностью. Радиоактивность — это самопроизвольное превращение неустойчивых ядер в ядра других элементов, при этом испускаются альфа, бета, гамма излучения. При радиоактивном распаде имеют место три основных вида ионизирующих излучений: альфа, бета и гамма.

Альфа-частица — это положительно заряженные ионы гелия, образующиеся при распаде ядер, как правило, тяжелых естественных элементов (радия, тория и др.). Эти лучи не проникают глубоко в твердые или жидкие среды, поэтому для защиты от внешнего воздействия достаточно защититься любым тонким слоем, даже листком бумаги. Длина пробега в воздухе 2,5-9 см.

Бета-излучение — это поток электронов, образующихся при распаде ядер как естественных, так и искусственных радиоактивных элементов. Бета-излучения обладают большей проникающей способностью по сравнению с альфа-лучами, поэтому и для защиты от них требуются более плотные и толстые экраны. Разновидностью бета-излучений являются позитроны. Они отличаются от электронов лишь положительным зарядом, поэтому при воздействии на поток лучей магнитным полем, они отклоняются в противоположную сторону.

Гамма-излучение, или кванты энергии (фотоны) — это жесткие электромагнитные колебания, образующиеся при распаде ядер многих радиоактивных элементов, возникает при ядерных превращениях. Эти лучи обладают гораздо большей проникающей способностью. Поэтому для экранирования от них необходимы специальные устройства из материалов, способных хорошо задерживать эти лучи (свинец, бетон, вода).

Рентгеновское излучение образуется при работе рентгеновских трубок, а также сложных электронных установок. 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 — это поток нейтральных, незаряженных частиц нейтронов, которые являются составной частью всех ядер, за исключением атома водорода. 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, то есть получать так — называемую наведенную радиоактивность. Нейтронное излучение образуется при работе ускорителей элементарных частиц. Примером является работа ядерных реакторов. Нейтронное излучение обладает наибольшей проникающей способностью. Задерживаются нейтроны веществами, содержащими в своей молекуле водород (вода, парафин и др.).

Все виды ионизирующих излучений отличаются друг от друга различными зарядами, массой и энергией. Различия имеются  и внутри каждого вида ионизирующих излучений, обусловливая большую или  меньшую проникающую и ионизирующую способность.

Интенсивность всех видов радиоактивного облучения  обратно пропорциональна квадрату расстояния от источника излучения, то есть при увеличении расстояния вдвое или втрое интенсивность  облучения уменьшается соответственно в 4 и 9 раз.

Ионизирующие  излучения не воспринимаются органами чувств человека, но оказывают опасное  воздействие на организм. Основное действие всех ионизирующих излучений на организм сводится к ионизации тканей тех органов и систем, которые подвергаются их облучению. Приобретенные в результате этого заряды являются причиной возникновения несвойственных для нормального состояния окислительных реакций в клетках, которые, в свою очередь, вызывают ряд ответных реакций. В результате таких реакций в тканях организма образуются вредные для здоровья продукты — токсины, которые и оказывают неблагоприятное влияние. Ионизирующие излучения, особенно нейтронное и гамма-излучение способны проникать через вещества.

Гамма-лучи,  альфа-  и бета-частицы обладают  различной проникающей способностью.  Пробег  альфа-частицы в воздухе не  превышает   нескольких сантиметров; бета-частицы могут пройти в воздухе несколько метров, а гамма-кванты — десятки,  сотни метров.  При внешнем облучении человека  альфа-частицы полностью задерживаются поверхностным слоем кожи;  бета-частицы не могут проникнуть в глубь человеческого организма больше,  чем на  несколько миллиметров; гамма-кванты способны вызвать облучение всего тела.

Все ионизирующие излучения по своей  природе  делятся  на  фотонные  и корпускулярные.

К  фотонному  ионизирующему  излучению   относятся   гамма-излучение, возникающее при изменении энергетического состояния атомных ядер или аннигиляции частиц,  тормозное излучение,  возникающее при уменьшении кинетической  энергии заряженных  частиц,  характеристическое  излучение с дискретным    энергетическим    спектром,    возникающее    при    изменении энергетического состояния электронов  атома и рентгеновское   излучение, состоящее   из   тормозного   и/или   характеристического    излучений.

К корпускулярному    ионизирующему    излучению    относят    альфа-излучение, электронное, протонное,  нейтронное  и мезонное  излучения. Корпускулярное излучение, состоящее из  потока  незаряженных частиц, называют косвенно ионизирующим излучением.

Наиболее  характерные  виды  поражений  организма при работе с продуктами, обладающими ионизирующими излучениями могут быть двоякими: посредством внешнего и внутреннего облучения.

При внешнем облучении лучами со значительной проникающей способностью ионизация происходит не только на облучаемой поверхности кожных и других покровов, но и в более глубоких тканях, органах и системах. Период непосредственного внешнего воздействия ионизирующих излучений определяется временем облучения.

Внутреннее  облучение происходит при попадании радиоактивных веществ внутрь организма  с пищей (пероральный путь поступления), с вдыхаемым воздухом  (ингаляционный путь)  или через открытую рану (непосредственно в кровь).

Внутреннее  облучение более опасно

- во-первых, при непосредственном контакте с тканями даже излучения незначительных энергий и с минимальной проникающей способностью все же оказывают действие на эти ткани;

- во-вторых, при нахождении радиоактивного вещества в организме продолжительность его воздействия не ограничивается временем непосредственной работы с источниками, а продолжается непрерывно до его полного распада или выведения из организма. При попадании внутрь некоторые радиоактивные вещества, обладая определенными токсическими свойствами, кроме ионизации, оказывают местное или общее токсическое действие.

Воздействие радиоактивного излучения на организм человека  зависит  от многих факторов и определяется:

- скоростью  радиоактивного распада радионуклида;

- скоростью  выведения РВ из организма;

- типом  радиоактивного излучения;

- особенностями  накопления РВ в тех или  иных внутренних органах человека.

Острые  последствия проявляются в первые несколько дней (недель)  после  облучения. Отдаленные последствия  –  последствия,  которые  развиваются  не сразу после облучения, а спустя некоторое время.

В результате воздействия ионизирующих излучений  возникают лучевая болезнь, которая  может быть острой и хронической, в виде общих и местных поражений. Лучевая болезнь — это комплекс стойких изменений в организме под воздействием ионизирующих излучений. Острая  лучевая болезнь возникает после   тотального   однократного внешнего  равномерного  облучения. Между величиной поглощенной   дозы   в организме   и   средней   продолжительностью   жизни   существует    строгая зависимость. Лучевая болезнь может развиться как вследствие хронического воздействия ионизирующих излучений, так и при кратковременном облучении значительными дозами. Она характеризуется главным образом изменениями со стороны центральной нервной системы:

- подавленное  состояние;

- головокружение;

- тошнота;

- общая  слабость и др.)

Изменениями крови и кроветворных органов, кровеносных  сосудов, желез внутренней секреции, понижение сопротивляемости организма  различным инфекционным и другим заболеваниям. Общее действие вызывает лейкемию (белокровие), местные - ведут к заболеваниям кожи и злокачественным опухолям, возникают и наследственные заболевания, проявляющиеся в следующих поколениях. Характер и тяжесть повреждений организма зависит от величины поглощенной дозы излучения. Так как разные виды излучения при одинаковой поглощенной дозе вызывают различные последствия, для оценки радиационной опасности введено понятие бэр (биологический эквивалент рентгена).

Тяжесть заболеваний от воздействия ионизирующих излучений и возможность более  тяжелых отдаленных последствий  требуют особого внимания к проведению профилактических мероприятий.