Источники возникновения радиоактивного загрязнения местности при ядерных взрывах. Характеристика видов излучения, их поражающее действие

Тема № 12

Химических поражений

По токсикологии и медицинской защите от радиационных и

«Средства и методы радиационной разведки и контроля»

Новосибирск 2007г

Проникающая радиация представляет собой поток гамма и нейронного излучения. Она образуется в процессе реакций деления и синтеза ядер и присуща всем видам ядерных и термоядерных взрывов. Для боеприпасов малой и сверхмалой мощностей проникающая радиация является основным поражающим фактором…

Проникающей радиации однокилотонного ядерного боеприпаса составляет 860 м, а однокилотонного нейтронного боеприпаса 1700 м, что существенно больше, чем соответствующие им радиусы ударной волны и светового излучения.

Поражающее действие проникающей радиации ядерных боеприпасов в зоне санитарных потерь в основном обусловлено гамма-излучением, а в нейтронных боеприпасах ведущим поражающим фактором является поток нейтронов.

Гамма- излучение представляет собой микроволновый процесс, для которого характерна способность, передавать энергию электромагнитных волн прерывисто в виде фотонов или квантов. Такое излучение не отклоняется, к какому либо полюсу в электромагнитном поле. Каким же образом нейтральное излучение ионизирует среду?

Процесс ионизации атомов и молекул под влиянием гамма- квантов подтверждает открытие, сделанное в самом начале ХХ века В. Планком и А. Эйнштейном: энергия может переходить в вещество частиц, а частицы в энергию.

Гамма-квант, обладающий большой энергией проникает в вещество атомов и молекул, вызывает смещение электронов с внешних орбиталей на внутренние и превращается в пару частиц-электрон и позитрон. Последний быстро теряет скорость и соединяется со своим электроном. В результате пара частиц преобразуется в два гамма-кванта с уменьшенной энергией. Такое явление исчезновения массы частиц называется аннигиляцией. Гамма-кванты со средним запасом энергии способны отрывать электроны с внешних орбиталей. Образующиеся при этом вторичные электроны обладают большим запасом скорости и вызывают ионизацию среды. Гамма-кванты с ослабленной энергией поглощаются электронами атомов, что сопровождается эффектом свечения (Ю.М. Штуккенберг. 1968).

Чем больше атомная масса вещества, внутрь которого проникает гамма-излучение, тем оно скорее поглощается этим веществом. Для защиты от гамма-излучения используют металлы (свинец, броню). Достаточно эффективно ослабляют гамма-излучение сооружения из бетона, кирпича и грунта. В биологическом объекте гамма-излучение в наибольшей степени поглощается костной тканью. Поэтому костномозговая кроветворная ткань является критическим органом при острой лучевой болезни.

Нейтронное излучение представляет собой поток незаряженных корпускул с массой равной единице. Подобно гамма-квантам нейтроны несут

различные запасы энергии. Сверхбыстрые нейтроны обладают высокой энергией. Проникая в ядра атомов, они способны разрушить их. Быстрые нейтроны проникают в ядро легких атомов (азота, углерода, кислорода и др.) и возбуждают его. Возбужденное ядро излучает гамма-кванты, ядро гелия и протон, что приводит к образованию пар электронов — позитронов и ионизации вещества. Промежуточные и медленные нейтроны лишь ударяются в ядро атома. При упругом соударении выделяются гамма-кванты. Благодаря этому усиливается проникающая и ионизирующая способность потока нейтронов в глубине тканей. Относительный биологический эффект ионизации медленных нейтронов выше, чем у быстрых (В. Г. Владимиров, А.Е.Егоров, 1981). Тепловые нейтроны несут наименъший запас энергии. Они способны вызвать радиационные поражения лишь на поверхности ткани.

Захват нейтрона ядром атома приводит к образованию стабильного или радиоактивного изотопа. Последний процесс именуется наведенной активностью. Наведенная активность может стать самостоятельным источником из­лучения. Такие изотопы обладают способностью к бета- и гамма-излучению.

Для защиты от нейтронного излучения применяются различные спосо­бы изоляции с применением воды, парафина, многослойных полимерных пленок. В защитные материалы добавляются примеси элементов бора, кад­мия. Слой воды толщиной 70 см или парафина толщиной 50 см ослабляет по­ток нейтронов в 100 раз.

Двухэтажные деревянные сооружения Ослабляют поток нейтронов в 24 раза, такие же каменные дома — лишь в 10 раз. Броня танков ослабляет ней­тронное излучение в 3,3 раза.

Проникая в организм, нейтроны поглощаются преимущественно тка­нями, богатыми водой, например: головным мозгом, мышцами, кишечником. Именно в них возникают наибольшая ионизация и повреждение. Определен­ное значение имеет образование радиоактивных изотопов натрия, калия, фосфора и других элементов.

Возникновение проникающей радиации сопровождается образованием электромагнитного импульса. В центре ядерной реакции концентрируются положительные ионы, а отрицательные формируют поток быстрых электро­нов, разлетающихся радиально. В течение нескольких секунд образуется мощное электромагнитное поле. В результате на больших расстояниях от центра взрыва создаются помехи и нарушения радиосвязи. На подземных и воздушных электролиниях могут возникнуть токи замыкания, приводящие к возгоранию. Повреждаются системы телеуправления, электронная аппарату­ра с полупроводниковыми элементами. Применение современных средств электрозащитного оборудования ослабляет действие электромагнитного им­пульса.

Дата добавления: 2014-12-27