Виды ионизирующего излучения

Эффективность защиты от ионизирующего излучения в значительной степени зависит от знания его видов и свойств. Все виды ионизирующего излучения можно подразделить на две группы: электромагнитные, к которым относятся рентгеновское и g-излучение, и корпускулярные, или излучения ядерных частиц.

Рентгеновское и g-излучения принадлежат к широкому спектру электромагнитных излучений и располагаются в нем вслед за радиоволнами, видимым светом и ультрафиолетовыми лучами. Все эти виды излучений различаются длиной волны. Наиболее короткой длиной волны и, соответственно, наибольшей частотой электромагнитных колебаний в этом спектре обладают g- и рентгеновское излучения. Чем меньше длина волны, тем выше энергия излучения и больше его проникающая способность. Энергия, например, g-кванта кобальта-60 равна 1,33 МэВ.

Источником рентгеновского излучения является Солнце. Но это излучение поглощается земной атмосферой, иначе оно бы губительно действовало на все живое. Рентгеновское излучение также генерируется соответствующими аппаратами (ускорителями) для использования их в целях диагностики и лечения больных.

Гамма-излучение (?-излучение) сопровождает ядерные реакции и распад многих радиоактивных веществ. Энергия g-излучения может иметь различные значения – от десятков тысяч до миллионов электрон-вольт. Оно может пройти через человеческое тело. В качестве защиты от?-излучения эффективно используются свинец, бетон или иные материалы с высоким удельным весом.

К ионизирующим относятся также излучения разного рода ядерных частиц. К числу легких ядерных частиц принадлежат, например,?-частицы, а к числу тяжелых –?-частицы.

Бета-излучение (?-излучение) – это поток электронов или позитронов.?-частицы обладают элементарным отрицательным (электрон) или положительным (позитрон) зарядом. Они возникают в ядрах атомов при радиоактивном распаде и излучаются оттуда.?-частицы могут проходить сквозь слой воды толщиной 1-2 см. Для защиты от?-излучения, как правило, достаточно листа алюминия толщиной несколько миллиметров. При внешнем облучении?- частицами тела человека на открытых поверхностях кожи могут образовываться радиационные ожоги различной тяжести. В случае поступления источников?-излучения в организм с пищей, водой и воздухом происходит внутреннее облучение организма, способное привести к тяжелому лучевому поражению.

Альфа-излучение (?-излучение) – это поток тяжелых положительно заряженных частиц. Они в 7300 раз тяжелее?-частиц. По своей физической природе?-частицы представляют собой ядра атома гелия: они состоят из двух протонов и двух нейтронов и, следовательно, несут два элементарных положительных электрических заряда. Эти частицы испускаются при радиоактивном распаде некоторых элементов с большим атомным номером (в основном это трансурановые элементы с атомными номерами более 92).?-излучение обладает большой ионизирующей способностью, но проникает в ткани тела человека на очень малую глубину. При облучении человека?-частицы проникают лишь на глубину поверхностного слоя кожи. Защититься от них можно листом обычной бумаги. Их пробег в воздухе не превышает 11 см. Таким образом, в случае внешнего облучения защититься от неблагоприятного действия?-частиц достаточно просто и они, казалось бы, не представляют серьезной угрозы здоровью людей. Положение коренным образом меняется в случае поступления источников?-излучения в организм человека с пищей, водой или воздухом. В этом случае они будут чрезвычайно опасными облучателями организма изнутри.

Нейтроны – нейтральные, не несущие электрического заряда частицы – при оценке радиационной аварийной обстановки могут играть существенную роль. Эти частицы вылетают из ядер атомов при некоторых ядерных реакциях, в частности, при реакциях деления ядер урана или плутония. Нейтроны обладают высокой проникающей способностью. Ионизация среды в поле нейтронного излучения осуществляется заряженными частицами, возникающими при взаимодействии нейтронов с веществом. Отличительной особенностью нейтронного излучения является способность превращать атомы стабильных элементов в их радиоактивные изотопы, что резко повышает опасность нейтронного облучения. От нейтронного излучения хорошо защищают водородсодержащие материалы (парафин, полиэтилен).

Вполне естественно, что все защитные мероприятия от воздействия ионизирующих излучений основаны на знании свойств каждого вида излучения, характеристики их проникающей способности, особенностей эффектов ионизации.