Характеристика іонізуючих випромінювань, одиниці випромінювання

Іонізуючі випромінювання

Захист від світлового випромінювання

Засоби захисту від світлового випромінювання поділяються на такі групи;

- сонцезахисні екрани;

- захисний одяг;

- прозорі матеріали для захисту шкіри та очей.

Для захисту очей і шкіри достатньо віконного скла, яке не пропускає випромінювання з довжиною хвилі менше за 315 нм. Для надійного захисту очей застосовують захисні скельця з різним ступенем прозорості;

- засоби відбивання УФП на основі фарб. Повний захист від УФП усього діапазону хвиль забезпечує скло, яке містить оксиди свинцю.

Розвиток життя на Землі завжди відбувався за наявності радіаційного фону довкілля. Радіоактивне випромінювання – це вічно існуюче явище, яке було відкрите В.К. Рентгеном у 1895 році і назване у подальшому його іменем. У 1896 році А. Бекерель відкрив явище радіоактивності. У 1898 році подружжя М. Кюрі та П. Кюрі встановило, що уран після випромінювання перетворюється на інші хімічні елементи, які були названі радієм та полонієм. Хімічні елементи, атоми яких самовільно розпадаються і цей розпад супроводжується радіоактивним випромінюванням альфа, бета і гама, названі радіоактивними речовинами. Від початку їх вивчення дослідники зіткнулися з негативною дією радіації: донька і зять Марії Кюрі померли від променевої хвороби, що виникла у наслідок багаторічної роботи з радіоактивними речовинами. Практичним втіленням пошуків вчених стало створення атомної бомби, атомних електростанцій, широке застосування рентгенівських променів і радіоактивних речовин у медицині та в інших галузях народного господарства. Все це посилює радіаційну небезпеку у світі.

Іонізуючим випромінюванням називають будь-яке випромінювання (електромагнітне, корпускулярне), яке при взаємодії з речовиною безпосередньо або опосередковано викликає іонізацію та збудження її атомів і молекул. Іонізуюче випромінювання здатне проникати крізь матеріали різної товщини й іонізувати живі клітини організму. Іонізація речовин завжди супроводжується зміною їх основних фізико-хімічних властивостей, а для біологічної тканини - порушенням її життєдіяльності.

Основні типи іонізуючих випромінювань: α (альфа), β (бета), nº (нейтронні) (група корпускулярних випромінювань), рентгенівські та γ випромінювання (група хвильових). Корпускулярні випромінювання є потоками невидимих елементарних частинок певної маси і розмірів. Хвильові випромінювання мають квантову природу. Це електромагнітні хвилі у понадкороткохвильовому діапазоні.

Альфа – частинка - це ядра атомів гелію, що мають два протони і два нейтрони. Альфа-випромінюванню властива відносно велика іонізуюча здатність, але воно проникає у тканини тіла людини на дуже малу глибину – 0,03 мм (у повітрі пробігає – 2,5 см)

Бета -частинка - електрони. Їх проникаюча здатність значно вище, ніж у альфа-частинок (у тканини тіла людини проникає на глибину до 2 см, викликаючи бета-опіки, у повітрі пробіг може досягати 18 м).

Рентгенівські і γ -промені вільно проникають не тільки крізь тіло людини, але і більш щільні шари середовища. У повітрі величина пробігу досягає десятків, а інколи і сотень метрів.

Нейтрони – елементарні частинки з масою, близькою до маси протона, але вони не мають заряду. Тому їх проникаюча здатність приблизно така, як і у γ -променів.

Іонізуюча здатність найвища у α-частинок, трохи менша - у нейтронного потоку, значно менша - у β-частинок і найменшу іонізуючу здатність мають хвильові випромінювання.

Уражаюча дія радіоактивних випромінювань визначається властивістю їх іонізувати атоми середовища, у якому вони поширюються. Іонізуючі атоми і молекули клітин людини, радіоактивні випромінювання порушують функції життєвоважливих органів і систем. Іонізуючу властивість радіоактивних випромінювань характеризують дозою випромінювання.

Доза випромінювання – це кількість енергії радіоактивних випромінювань, поглинутих одиницею об’єму середовища, яке опромінюється. Розрізняють експозиційну, поглинену і еквівалентну дози.

Експозиційна доза – це доза випромінювання у повітрі. Вона характеризує потенційну загрозу іонізуючих променів для людини (за γ – променями). Експозиційна доза γ-променів вимірюється несистемною одиницею - рентген (Р). 1Р – це така доза γ-випромінювання, яка в 1 см³ сухого повітря при t⁰=0⁰ С і тиску 760 мм рт.ст. створює 2,08^.10⁹ пар іонів.

У системі СІ експозиційна доза вимірюється в кулонах на кілограм (1Р=2,58^.10^-4 Кл\кг). Експозиційна доза має обмежене значення: вона характеризує вплив γ - променів на повітря. Більш поширене значення має поглинена доза. Це величина, яка характеризує енергію іонізуючого випромінювання, поглинену одиницею маси речовини, яка опромінюється. У системі СІ вона вимірюється в греях. 1Гр -це така поглинена доза, при якій 1 кг опроміненої речовини поглинає енергію в 1Дж (1Гр=1 Дж\кг).

Несистемна одиниця - рад (1Гр=100рад). Експозиційна доза в 1Р відповідає приблизно 1 раду (у повітрі 1Р=0,88 рад, у біологічній тканині – 0,98 рад).

Для оцінки біологічної дії іонізуючих випромінювань на організм використовується еквівалентна доза. Вона характеризує вплив різних іонізуючих випромінювань на людину у порівнянні з впливом γ-випромінювання. Еквівалентна доза – це добуток поглиненої дози на так званий коефіцієнт якості (Кя). Для γ-променів і β-частинок Кя = 1, для нейтронного потоку з різною енергією Кя = 5-10, для α-частинок – Кя = 20. Еквівалентна доза у системі СІ вимірюється одиницею Зіверт (Зв). Несистемна одиниця - Бер. 13в=100 Бер., а Д екв = Д погл ^.Кя.

Коефіцієнт якості визначає ефективність іонізуючої дії на людину різних радіоактивних випромінювань.

Для контролю за радіаційним забрудненням атмосфери та різних поверхонь використовують величину потужності дози – дозу, співвідносну з одиницею часу. Потужність дози іонізуючого випромінювання називають (при визначенні потужності дози на висоті 1м над поверхнею землі) також рівнем радіації або радіаційним фоном. Потужність дози характеризує швидкість накопичення дози: Р=Д\t

Активність радіоактивної речовини – це число атомів, що розпадаються за одну секунду. За одиницю активності прийнято бекерель (Бк) – один розпад за одну секунду. Крім того використовується одиниця активності - Кюрі (Кі). Стосовно радію – один грам радію має активність 1 Кі. Для інших елементів 1Кі = 3,7·10¹⁰, це понад 37 міліардів розпадів за 1с, тобто 1Кі=3,7·10¹⁰росп\с, 1бк=2,7·10^-9Кі.

Для характеристики радіаційного забруднення середовища, предметів, продуктів харчування, води застосовують питому, об’ємну і поверхневу активність, які є співвіднесенням активності і одиниці маси, об’єму або площі поверхні (Кі\кг, Кі\м³, Кі\м²).

Дата добавления: 2014-01-06