Ионизирующие излучения

Содержание
  1. Ионизирующее излучение – источники, виды, воздействие на человека и защита
  2. Виды ионизирующих излучений
  3. Какие существуют виды солнечного излучения и его характеристики
  4. История исследований
  5. История происхождения
  6. Естественные и искусственные источники излучений
  7. Что называют солнечной радиацией
  8. Единицы измерения и дозы
  9. Как распознать
  10. Ионизирующее излучение — Влияние на человека, источники и виды излучений, основные потоки и деление атомов
  11. Природа ионизирующего излучения
  12. Проникающая способность излучения
  13. Виды источников радиации
  14. Природные источники радиации
  15. Источники антропогенного происхождения
  16. Радиоактивные осадки
  17. Как обезопасить себя от радиации
  18. Влияние ионизирующего излучения на человеческий организм
  19. Какое излучение может быть ионизирующим
  20. Что представляет собой процесс ионизации
  21. Типы  излучения
  22. Влияние  излучений
  23. Характеристики ионизирующих излучений
  24. Основная характеристика
  25. Альфа
  26. Бета
  27. Гамма
  28. Рентгеновское
  29. Нейтронное
  30. Главные источники излучения
  31. Особенности регистрации излучений
  32. Влияния на человека
  33. Что такое ионизирующее излучение?
  34. Виды ионизирующих излучений
  35. Корпускулярное ИИ состоит из частиц вещества – элементарных частиц и ионов, в т.ч. ядер атомов. Корпускулярное ИИ делят на:

Ионизирующее излучение – источники, виды, воздействие на человека и защита

Ионизирующие излучения

Человек подвергается воздействию ионизирующего излучения повсеместно. Для этого необязательно попадать в эпицентр ядерного взрыва, достаточно оказаться под палящим солнцем или провести рентгенологическое исследование легких.

Ионизирующее излучение – это поток лучевой энергии, образующийся при реакциях распада радиоактивных веществ.

Изотопы, способные повысить радиационный фонд, находятся в земной коре, в воздухе, человеку радионуклиды могут попадать в организм через желудочно-кишечный тракт, дыхательную систему и кожные покровы.

Минимальные показатели радиационного фона не представляют угрозы для человека. По-другому дело обстоит, если ионизирующее излучение превышает допустимые нормы. Организм мгновенно не отреагирует на вредные лучи, но спустя годы появятся патологические изменения, которые могут привести к плачевным последствиям, вплоть до летального исхода.

Виды ионизирующих излучений

Чтобы разобраться с особенностями влияния на живые и неживые организмы, нужно выяснить, какими они бывают. Также важно знать их природу.

Ионизирующее излучение – это особенные волны, которые способны проникать через вещества и ткани, вызывая ионизацию атомов. Существует несколько его видов: альфа-излучение, бета-излучение, гамма-излучение. Все они имеют разный заряд и способности действовать на живые организмы.

Альфа-излучение самое заряженное из всех видов. Оно обладает огромной энергией, способной даже в малых дозах вызывать лучевую болезнь. Но при непосредственном облучении проникает только в верхние слои кожи человека. От альфа-лучей защищает даже тонкий лист бумаги. В то же время, попадая в организм с едой или со вдохом, источники этого излучения довольно быстро становятся причиной смерти.

Бета-лучи несут немного меньший заряд. Они способны проникать глубоко в организм. При длительном облучении становятся причиной смерти человека. Меньшие дозы вызывают изменение в клеточной структуре. Защитой может послужить тонкий лист алюминия. Излучение изнутри организма также смертельно.

Самым опасным считается гамма-излучение. Оно проникает насквозь организма. В больших дозах вызывает радиационный ожог, лучевую болезнь, смерть. Защитой от него может быть только свинец и толстый слой бетона.

Особенной разновидностью гамма-излучения считаются рентгеновские лучи, которые генерируются в рентгеновской трубке.

Какие существуют виды солнечного излучения и его характеристики

На границе атмосферы Земли интенсивность солнечного излучения – постоянная величина. Энергия Солнца дискретна и переносится порциями (квантами) энергии, но их корпускулярный вклад относительно мал, поэтому солнечные лучи рассматриваются как электромагнитные волны, которые распространяются равномерно и прямолинейно.

Основной волновой характеристикой является длина волны, с помощью которой выделяют виды излучения:

  • радиоволны;
  • инфракрасное (тепловое);
  • видимый (белый) свет;
  • ультрафиолетовое;
  • рентгеновское;
  • гамма-лучи.

Солнечная радиация представлена инфракрасным (ИК), видимым (ВС) и ультрафиолетовым (УФ) излучением в соотношении 52%, 43% и 5% соответственно. Количественной мерой излучения Солнца считается энергетическая освещенность (плотность энергетического потока) – лучистая энергия, поступающая в единицу времени на единицу поверхности.

История исследований

Впервые об ионизирующих излучениях мир узнал 28 декабря 1895 года. Именно в этот день Вильгельм К. Рентген объявил, что открыл особый вид лучей, способных проходить через разные материалы и человеческий организм. С этого момента многие врачи и ученые начали активно работать с этим явлением.

Длительное время никто не знал о его влиянии на человеческий организм. Поэтому в истории известно немало случаев гибели от чрезмерного облучения.

Супруги Кюри подробно изучили источники и свойства, которые имеет ионизирующее излучение. Это дало возможность использовать его с максимальной пользой, избегая негативных последствий.

История происхождения

В 1860 г. появилось понятие “катодные лучи”, тогда же стали изучать ионизирующее излучение. Позже был исследован рентген. Анри Беккерель выявил невидимые лучи, исходящие от планеты Уран.

В 19 в. физики продолжали исследовать радиоактивность, появились понятия «альфа, бета, гамма». Каждый из таких лучей обладает особыми свойствами и имеет разный уровень заряда. Позже были обнаружены другие виды радиации: нейроны и протоны. Космические лучи стали исследовать в первой половине ХХ в.

Э. Резенфорд и В. К. Рентген внесли непосильный вклад в открытие ионизирующего излучения.

Естественные и искусственные источники излучений

Природа создала разнообразные источники ионизирующего излучения. В первую очередь это радиация солнечных лучей и космоса. Большая ее часть поглощается озоновым шаром, который находится высоко над нашей планетой. Но некоторая их часть достигает поверхности Земли.

На самой Земле, а точнее в ее глубинах, есть некоторые вещества, продуцирующие радиацию. Среди них — изотопы урана, стронция, радона, цезия и другие.

Искусственные источники ионизирующих излучений созданы человеком для разнообразных исследований и производства. При этом сила излучений может в разы превышать естественные показатели.

Даже в условиях защиты и соблюдения мер безопасности люди получают опасные для здоровья дозы облучения.

Что называют солнечной радиацией

Природа солнечного излучения оставалась неясной до тех пор, пока в начале ХХ века выдающийся астроном Артур Эддингтон не предположил, что источником колоссальной солнечной энергии являются реакции термоядерного синтеза, которые происходят в его недрах. Температура вблизи его ядра (около 15 млн градусов) является достаточной для того, чтобы протоны преодолевали силу взаимного отталкивания и в результате столкновения образовывали ядра Гелия.

Впоследствии ученые (в частности – Альберт Эйнштейн) обнаружили, что масса ядра Гелия несколько меньше суммарной массы четырех протонов, из которых оно образуется. Этот феномен получил название дефекта масс. Проследив взаимосвязь массы и энергии, ученые обнаружили, что этот излишек выделяется в виде гамма-квантов.

При прохождении пути от ядра к поверхности Солнца через слои составляющих его газов, гамма-кванты дробятся и превращаются в электромагнитные волны, среди которых находится и видимый человеческому глазу свет. Этот процесс занимает около 10 млн лет. А для достижения солнечного излучения земной поверхности требуется всего 8 минут.

Солнечная радиация включает в себя электромагнитные волны с широким диапазоном и солнечный ветер, который представляет собою поток лёгких частиц и электронов.

Единицы измерения и дозы

Ионизирующее излучение принято соотносить с его взаимодействием с человеческим организмом. Поэтому все единицы измерения так или иначе связаны со способностью человека поглощать и накапливать энергию ионизации.

В системе СИ дозы ионизирующего излучения измеряются единицей, именуемой грей (Гр). Она показывает количество энергии на единицу облучаемого вещества. Один Гр равен одному Дж/кг. Но для удобства чаще используется внесистемная единица рад. Она равна 100 Гр.

Радиационный фон на местности измеряется экспозиционными дозами. Одна доза равна Кл/кг. Эта единица используется в системе СИ. Внесистемная единица, соответствующая ей, называется рентген (Р). Чтобы получить поглощенную дозу 1 рад, нужно поддаться облучению экспозиционной дозой около 1 Р.

Поскольку разные виды ионизирующих излучений имеют разный заряд энергии, его измерение принято сравнивать с биологическим влиянием. В системе СИ единицей такого эквивалента выступает зиверт (Зв). Внесистемный его аналог – бэр.

Чем сильнее и дольше излучение, тем больше энергии поглощается организмом, тем опаснее его влияние. Чтобы узнать допустимое время пребывания человека в радиационном загрязнении, используются специальные приборы – дозиметры, осуществляющие измерение ионизирующего излучения. Это бывают как приборы индивидуального пользования, так и большие промышленные установки.

Как распознать

Для выявления уровня излучения применяют устройство, которое преобразует радиоактивную энергию в электрическую. Дозиметрические приборы функционируют благодаря проводнику тока. Когда на газ воздействует доза излучения, наблюдается проводимость тока.

Дозиметрические приборы, используемые для измерения ионизирующего излучения, включают в себя камеру и газоразрядный счетчик. Камера представляет собой небольшой прямоугольный короб или алюминиевую трубку. Если трубка пластмассовая, ее стенки покрыты специальным материалом (проводником тока), а в середине имеется стержень из алюминия.

Ионизационная камера имеет 2 типа электродов: положительные и отрицательные. Между ними — воздушное пространство. Если прибор находится в особо опасной зоне радиоактивного загрязнения, он получает гамма-излучение, а бета-частицы вызывают процесс ионизации.

В электрическом поле формируются ионы. Чтобы усилить ток, используются специальные устройства. Газоразрядные счетчики чаще применяются для выявления уровня радиации в предметах и продуктах. Приборы имеют трубки величиной 12-16 см. На эти детали натянута тончайшая вольфрамовая нить. У электрода счетчика есть источник питания.

Источник: https://hospitalvv.ru/vidy-otravlenij/ioniziruyushchee-izluchenie.html

Ионизирующее излучение — Влияние на человека, источники и виды излучений, основные потоки и деление атомов

Ионизирующие излучения

Ионизирующее излучение – вид радиации, которая у всех ассоциируется исключительно со взрывами атомных бомб и авариями на АЭС.

Однако на деле ионизирующее излучение окружает человека и представляет собой естественный радиационный фон: оно образуется в бытовых приборах, на электрических вышках и т.д. При воздействии с источниками происходит облучение человека данным излучением.

Стоит ли бояться серьезных последствий – лучевой болезни или поражения органов?

Сила действия излучения зависит от продолжительности контакта с источником и его радиоактивности. Бытовые приборы, создающие незначительный «шум», не опасны для человека.

Но некоторые типы источников могут нанести серьезный вред организму. Чтобы предотвратить негативное воздействие, нужно знать базовую информацию: что такое ионизирующее излучение и откуда оно исходит, а также как влияет на человека.

Природа ионизирующего излучения

Ионизирующее излучение возникает при распаде радиоактивных изотопов.

Таких изотопов множество, они используются в электронике, атомной промышленности, добыче энергии:

  1. уран-238;
  2. торий-234;
  3. уран-235 и т.д.

Изотопы радиоактивного характера естественным образом распадаются с течением времени. Скорость распада зависит от вида изотопа и исчисляется в периоде полураспада.

По истечению определенного срока времени (у одних элементов этом могут быть несколько секунд, у других – сотни лет) количество радиоактивных атомов снижается ровно вдвое.

Энергия, которая высвобождается при распаде и уничтожении ядер, высвобождается в виде ионизирующего излучения. Оно проникает в различные структуры, выбивая из них ионы.

Ионизирующие волны основаны на гамма-излучении, измеряются в гамма-квантах. Во время передачи энергии не выделяются никакие частицы: атомы, молекулы, нейтроны, протоны, электроны или ядра. Воздействие ионизирующего излучения чисто волновое.

Проникающая способность излучения

Все виды радиоактивного излучения разнятся по проникающей способности, то есть способность быстро преодолевать расстояния и проходить сквозь различные физические преграды.

Наименьшим показателем отличается альфа-излучение, а в основе ионизирующего излучения лежат гамма-лучи – самые проникающие из трех типов волн. При этом альфа-излучение оказывает самое отрицательное действие.

Что отличает гамма-излучение?

Оно опасно из-за следующих характеристик:

  • распространяется со скоростью света;
  • проходит через мягкие ткани, дерево, бумагу, гипсокартон;
  • останавливается только толстым слоем бетона и металлическим листом.

Для задержки волн, которыми распространяется данное излучение, на АЭС ставят специальные коробы. Благодаря им радиации не может ионизировать живые организмы, то есть нарушать молекулярную структуру людей.

Снаружи коробы состоят из толстого бетона, внутренняя часть обита листом чистого свинца. Свинец и бетон отражают лучи или задерживают их в своей структуре, не позволяя распространиться и нанести вред живому окружению.

Виды источников радиации

Мнение, что радиация возникает только в результате жизнедеятельности человека, ошибочно. Слабый радиационный фон есть почти у всех живых объектов и у самой планеты соответственно. Поэтому избежать ионизирующего излучения очень сложно.

На основе природы возникновения все источники делятся на природные и антропогенные. Наиболее опасны антропогенные, такие, как выброс отходов в атмосферу и водоемы, аварийная ситуация или действие электроприбора.

Опасность последнего источника спорна: считается, что небольшие излучающие устройства не создают серьезной угрозы для человека.

Действие индивидуально: кто-то может почувствовать ухудшение самочувствия на фоне слабого излучения, другой же индивид окажется абсолютно не подвержен естественному фону.

Природные источники радиации

Основную опасность для человека представляют минеральные породы. В их полостях скапливается наибольшее количество незаметного для человеческих рецепторов радиоактивного газа – радона.

Он естественным образом выделяется из земной коры и плохо регистрируется проверочными приборами. При поставке строительных материалов возможен контакт с радиоактивными породами, и как результат – процесс ионизации организма.

Опасаться следует:

  1. гранита;
  2. пемзы;
  3. мрамора;
  4. фосфогипса;
  5. глинозема.

Это наиболее пористые материалы, которые лучше всего задерживают в себе радон. Данный газ выделяется из строительных материалов или грунта.

Он легче воздуха, поэтому поднимается на большую высоту. Если вместо открытого неба над землей обнаружено препятствие (навес, крыша помещения), газ будет скапливаться.

Большая насыщенность воздуха его элементами приводит к облучению людей, компенсировать которое можно только выведением радона из жилых зон.

Чтобы избавиться от радона, требуется начать простое проветривание. Нужно стараться не вдыхать воздух в том помещении, где произошло заражение.

Регистрация возникновения скопившегося радона осуществляется только при помощи специализированных симптомов. Без них сделать вывод о скоплении радона можно только на основе не специфичных реакций человеческого организма (головная боль, тошнота, рвота, головокружение, потемнение в глазах, слабость и жжение).

При обнаружении радона вызывается бригада МЧС, которая устраняет радиацию и проверяет эффективность проведенных процедур.

Источники антропогенного происхождения

Другое название созданных человеком источников – техногенные. Основной очаг излучения – АЭС, расположенные по всему миру. Нахождение в зонах станций без защитной одежды влечет за собой начало серьезных заболеваний и летальный исход.

На расстоянии нескольких километров от АЭС риск сводится к нулю. При правильной изоляции все ионизирующие излучения остаются внутри станции, и можно находиться в непосредственной близости от рабочей зоны, при этом не получая никакой дозы облучения.

Во всех сферах жизнедеятельности можно столкнуться с источником излучения, даже не проживая в городе близ АЭС.

Искусственная ионизирующая радиация повсеместно используется в различных отраслях:

  • медицине;
  • промышленности;
  • сельском хозяйстве;
  • наукоемких отраслях.

Однако получить облучение от аппаратов, которые изготавливаются для данных отраслей, невозможно.

Единственное, что допустимо – минимальное проникновение ионных волн, которое не наносит вреда при малой продолжительности воздействия.

Радиоактивные осадки

Серьезная проблема современности, связанная с недавними трагедиями на АЭС – распространение радиоактивных дождей. Выбросы в атмосферу радиации заканчиваются накоплением изотопов в атмосферной жидкости – облаках. При переизбытке жидкости начинаются осадки, которые представляют серьезную угрозу для сельскохозяйственных культур и человека.

Жидкость впитывается в земли сельскохозяйственных угодий, где произрастает рис, чай, кукуруза, тростник. Данные культуры характерны для восточной части планеты, где наиболее актуальна проблема радиоактивных дождей.

Ионное излучение оказывает меньшее воздействие на другие части света, потому что осадки не доходят до Европы и островных государств в области Великобритании. Однако в США и Австралии дожди иногда проявляются радиационные свойства, поэтому при покупке овощей и фруктов оттуда нужно проявлять осторожность.

Радиоактивные осадки могут выпадать над водоемами, и тогда жидкость по каналам водоочистки и водопроводным системам может попасть в жилые дома. Очистные сооружения не обладают достаточной для снижения радиации аппаратурой. Всегда есть риск, что принимаемая вода – ионная.

Как обезопасить себя от радиации

Прибор, который измеряет, есть ли в фоне продукта ионные излучения, находится в свободном доступе. Его можно приобрести за небольшие деньги и использовать для проверки покупок. Название проверочного устройства – дозиметр.

Вряд ли домохозяйка будет проверять покупки прямо в магазине. Обычно мешает стеснение перед посторонними. Но хотя бы дома те продукты, что поступили из подверженных радиоактивным дождям зон, нужно проверять. Достаточно поднести счетчик к предмету, и он покажет уровень испускания опасных волн.

Влияние ионизирующего излучения на человеческий организм

Научно доказано, что радиация оказывает на человека отрицательное действие. Это было выяснено и на реальном опыте: к сожалению, аварии на Чернобыльской АЭС, в Хиросиме и т.д. доказали биологическую и химическую опасность излучения.

Влияние радиации основано на полученной «дозе» — количестве переданной энергии. Радионуклид (испускающий волны элементы) может оказывать влияние как изнутри, так и снаружи организма.

Полученная доза измеряется в условных единицах – Греях. Нужно учитывать, что доза может быть равной, а вот влияние радиации – разным. Это связано с тем, что различные излучения вызывают разные по силе реакции (самая выраженная у альфа-частиц).

Также на силу воздействия влияет и то, на какую часть организма пришлось попадание волн. Наиболее подвержены структурным изменениям половые органы и легкие, меньше – щитовидная железа.

Радиация влияет на структуру клеток организма, вызывая биохимические изменения: нарушения в циркуляции химических веществ и в функциях организма. Влияние волн проявляется постепенно, а не сразу после облучения.

Если человек попал под допустимую дозу (150 бэр), то отрицательные эффекты не будут выражены. При большем облучении ионизационный эффект увеличивается.

Естественное излучение равно примерно в 44 бэр в год, максимум – 175. Максимальное число лишь немного выходит за рамки нормы и не вызывает отрицательных изменений в организме, кроме головных болей или слабой тошноты у гиперчувствительных людей.

Естественное излучение складывается на основе радиационного фона Земли, употребления зараженных продуктов, использования техники.

Если доля превышена, развиваются следующие заболевания:

  1. генетические изменения организма;
  2. нарушения половой функции;
  3. раковые образования мозга;
  4. дисфункции щитовидной железы;
  5. рак легких и дыхательной системы;
  6. лучевая болезнь.

Лучевая болезнь является крайней стадией всех связанных с радионуклидами заболеваний и проявляется лишь у тех, кто попал в зону аварии.

Источник: https://otravlenie103.ru/izluchenie/ioniziruyushhee-izluchenie

Какое излучение может быть ионизирующим

Ионизирующие излучения

Вся энергия – это излучение, которое представляет явление испускания и распространения энергии в виде волн и частиц. Существует два типа: неионизирующее и ионизирующее излучение и оба достаточно распространены на Земле.

Характеристики и различия между ионизирующим и неионизирующим излучением важны для понимания, учитывая как потенциальный вред, так и полезность их распространения для человеческого организма.

В то время как оба являются потенциально опасными, ионизирующее излучение является более опасным, чем неионизирующее, но ионизирующее излучение имеет ряд медицинских применений.

Что представляет собой процесс ионизации

Ионизация – это процесс, посредством которого электроны удаляются с орбиты вокруг определенного атома, заставляя этот атом заряжаться или ионизоваться. Этот процесс может происходить, когда испускание энергии достаточно большой силы возбуждает движение атомов и нагревание их.

Ионизация это непрерывный поток, а не как серия отдельных событий. Интенсивность пучка ионизирующего излучения измеряется подсчетом количества ионов (электрического заряда), которое он создает в воздухе.

Разделение неионизирующего и ионизирующего   излучения происходит в ультрафиолетовом диапазоне (УФ), поэтому этот диапазон разделяется на лучи УФ-А (длина волны от 400-315 нм, нанометров) и УФ-В (290—400 нм), а последний является более мощным и опасным.

Известно, что энергия волн отличается  частотой и длиной и бывает:

  • тепловая волна
  • радиоволна
  • инфракрасный свет
  • видимый свет
  • ультрафиолет
  • рентгеновские лучи
  • гамма-лучи

Более длинноволновые волны с низкой частоты (тепло и радиоволны) имеют меньше энергии чем более коротковолновые. Не все электромагнитное испускание энергии ионизируется. Ионизируется только высокочастотная часть электромагнитного спектра, включающая рентгеновские и гамма-лучи.

Типы  излучения

Существует много типов ионизирующего излучения, но наиболее известными являются Альфа, Бета и Гамма.

Альфа-частицы представляют собой кластеры из двух нейтронов и двух протонов в каждом. Они идентичны ядрам атомов гелия,  второго по распространенности элемента во Вселенной после водорода. По сравнению с другими формами, это очень тяжелые частицы-примерно в 7300 раз больше массы электрона.

По мере того, как они путешествуют, эти большие и тяжелые частицы часто взаимодействуют с электронами атомов, быстро теряя свою энергию. Они не могут даже проникать в бумагу или слой мертвых клеток на поверхности нашей кожи.

Но если высвободятся внутри тела из радиоактивного атома внутри или вблизи клетки, Альфа-частицы могут нанести большой ущерб, поскольку они ионизируют атомы, разрушая живые клетки. Радий и плутоний являются двумя примерами Альфа-излучателей.

Бета-частицы -это электроны, путешествующие с очень высокими энергиями. Если Альфа-частицы можно рассматривать как большие и медленные шары для боулинга, бета-частицы могут быть визуализированы как мячи для футбола. Они путешествуют дальше Альфа-частиц и, в зависимости от их энергии, могут нанести такой же ущерб.

Например, бета-частицы  могут вызвать серьезные ожоги кожи, известные как бета-ожоги. Радиоизотопы, испускающие бета-частицы, могут присутствовать в продуктах деления, производимых в ядерных реакторах и при ядерных взрывах.

Некоторые бета-излучающие радиоизотопы, такие как йод 131, вводятся внутрь пациентам для диагностики и лечения заболеваний.

Гамма и рентгеновское излучение состоит из пакетов энергии, известных как фотоны. Фотоны не имеют массы или заряда и движутся по прямым линиям. Видимый свет, видимый нашими глазами, также состоит из фотонов, но при более низких энергиях.

Энергия гамма-излучения обычно превышает 100 килоэлектронных вольт на фотон, что более чем в 200 000 раз превышает энергию видимого света (0,5 эВ).

Если Альфа-частицы визуализируются в виде шаров для боулинга, а бета-в виде мячей, то фотоны гамма-и рентгеновского испускания подобны невесомым пулям, движущимся со скоростью света.

Гамма-лучи возникают из событий внутри атомного ядра. Их энергия и скорость производства зависят от процесса радиоактивного распада радионуклида, который является их источником.

Рентгеновские лучи представляют собой фотоны, которые обычно возникают из энергетических переходов электронов атома. Они могут быть искусственно созданы путем бомбардировки соответствующих атомов электронами высокой энергии, как в классической рентгеновской трубке.

Как рентгеновские, так и гамма-лучи могут глубоко проникать в организм человека. Как глубоко они проникают, зависит от их энергии; более высокая энергия приводит к более глубокому проникновению в тело.

1 МэВ (“М” – аббревиатура mega, префикс, который умножает базовую единицу на 1 000 000) гамма-луч с энергией в 2 000 000 раз больше видимого света, может полностью проходить через тело, создавая десятки тысяч ионов.

Нейтронное также является формой ионизирующего излучения. Нейтроны, наряду с протонами, являются одним из компонентов атомного ядра. Как и протоны, они имеют большую массу.

 В отличие от протонов, они не имеют электрического заряда, что позволяет им легче скользить между атомами.

Как  истребитель-невидимка, высокоэнергетические нейтроны могут перемещаться дальше в тело, мимо защитного внешнего слоя кожи доставляя свою энергию и вызывая ионизацию.

Несколько других типов частиц с высокой энергией также представляют ионизирующее излучение. Космические лучи, проникающее в атмосферу Земли из космоса, состоят в основном из протонов, Альфа-частиц и более тяжелых атомных ядер.

Позитроны, мезоны, пионы и другие экзотические частицы также могут быть ионизирующим излучением, так как свет Вселенной не изучен.

Влияние  излучений

Примеры неионизирующего излучения включают инфракрасные, микроволновые печи и свет по всему видимому спектру. Просто потому, что он не отделяет электроны от атомов.

Но это не означает, что неионизирующее излучение безвредно. Оно способно возбуждать атомы и, в свою очередь, нагревать их.

Это принцип микроволновых печей, и человеческая биологическая ткань принципиально не освобождается от этого явления.

Воздействие типов неионизирующего излучения, длина волн которого небольшая, может привести к опасным ожогам. Вот почему воздействие солнечных лучей воздействует на кожу и, в конечном итоге, происходит загар в нашем бытовом понимании.

Солнце производит как ионизирующее, так и неионизирующее излучение. Хотя солнце несет ответственность за большое количество естественной радиации, которой может подвергаться человек, лишь небольшая часть того, что достигает поверхности Земли, ионизирует.

На Земле  образуется газ  радон, который вносит наибольший процент ионизирующего излучения и который поглощается людьми. Радон возникают в природе при радиоактивном распаде материнских ядер. За радоном следуют другие радиоактивные элементы, такие как плутоний и радий, которые встречаются в горных породах и других геологических особенностях.

Тем не менее, ионизирующее излучение обладает ценными свойствами и доказало свою жизненно важную роль в области здравоохранения. Медицинская визуализация и как работают рентген лучи, основывается на искусственной ионизирующей радиации.

Лучевая терапия используется для лечения состояний, включая рак, путем уничтожения целевых областей ткани.

Однако, опасности, которые происходят от естественного испускания энергии, присутствуют и при высоких дозах лучевой терапии и могут быть серьезными сами по себе.

В настоящее время существуют две проблемы, которые мешают электромобилям стать популярнее, чем автомобили с двигателем внутреннего сгорания (ДВС).

Именно аккумуляторы в электромобилях определяют малый радиус действия авто без подзарядки и слишком длительное время перезарядки батареи.

В связи с этим разработка аккумуляторов в электромобилях является важнейшим аспектом повышения производительности химических источников тока многоразового действия. Этот прогресс требует надежных систем автоматизированного проектирования …

Читать далее »

Хроматограф – это прибор, с помощью которого разделяют смеси веществ и проводят исследования их физико-химических свойств. В зависимости от агрегатного состояния используемой подвижной фазы, он бывает газовым и жидкостным.

Используют хроматографы очень широко, начиная от фармацевтики и заканчивая добывающей промышленностью.

Почему хроматограф выходит из строя? Не вовремя выполненный ремонт хроматографа приводит к тому, что прибор больше не может качественно выполнять …

Читать далее »

Пища сейчас стала пониматься как нечто большее, чем просто питательная упаковка проходящая через нас, дающая калорийную энергию и жизненно важные питательные вещества.

Ощущение вкуса пищи как чувственное телесное наслаждение всегда занимало центральное место в темах пищевой и физиологической наук. Это ощущение связано с питанием, идентичностью и культурой.

Вкус задается химическим составом продуктов питания в качестве соединений, в которых генетический потенциал …

Читать далее »

Наблюдение закономерностей, характеризующих современный Интернет, от биологических до информационных и социальных, а также влияние на общество и бизнес мотивировал провести междисциплинарные исследования чтобы продвинуть понимание что такое сетевая наука. Сетевая наука изучает не отдельный объект или группу объектов, а связь между этими объектами на протяжении длительного времени. Однако в последнее время засвидетельствовано появление ещё двух новых междисциплинарных направления: веб-наука и …

Читать далее »

По данным некоторых опросов уровень отклонения кандидатской диссертации в нынешних условиях достаточно высок. Усилия, приложенные соискателями при подготовке диссертаций самим остаются напрасными потому что они не знают как представлять материалы.

Если заказать кандидатскую диссертацию то работа будет проведена специалистом, имеющим большой опыт написания работ на получение звания или научной степени. Ну, например, сможет ли соискатель самостоятельно  подготовить введение или понятно …

Читать далее »

Более 14 лет компания Measlab разрабатывает, производит и поставляет учебное оборудование по России, Беларуси и Казахстану для вузов, заведений начального и среднего профессионального образования.

Основное преимущество лабораторных стендов — интеграция с информационно-измерительной системой. Такое техническое решение обеспечивает учащимся наглядность процессов, изучаемых в теории. Стоимость стендов зависит от комплектации.

Все установки комплектуются методическими пособиями и мебелью, подключаются к ПК. В комплект …

Читать далее »

Каким образом можно провести время интересно и с пользой, не выходя из дома? Сегодня такой вопрос актуален для множества людей во всем мире. И первое, что приходит на ум – это, конечно же, интернет.

Действительно, он изобилует огромным количеством информации на любой вкус, но как не запутаться во всемирной паутине и найти по-настоящему качественный материал? Предлагаем вашему вниманию международное интернет–телевидение …

Читать далее »

Наука биотехнология изучает возможности применения биологических организмов, систем или процессов их  жизни с целью получения компонентов и материалов, таких как фармацевтические препараты, сельскохозяйственные культуры или влияния на здоровье человека и животных. Наука биотехнология произвела революцию в современной медицине, криминалистике, нанотехнологиях и сельском хозяйстве. Считается что самые  востребованные профессии в будущем связаны с биотехнологией. Генная инженерия как составная часть науки биотехнологии …

Читать далее »

В последние годы не только эксперты и аналитики в области рынка труда, но и люди менее сведущие в этой области – парламентарии, журналисты, блогеры, участники всевозможных публичных дебатов, заговорили о том какие востребованные профессии в будущем будут необходимы. Это связано из-за сокращения и даже исчезновения некоторых профессий и специальностей из-за автоматизация и роботизация рабочих мест, а также появления угроз от …

Читать далее »

Мария Фролова (Ротань) – основатель и руководитель многопрофильной клиники. Мария Фролова (Ротань) является врачебным экспертом, основателем многопрофильного медицинского центра, общественным деятелем, дипломированным психологом.

Она помогает людям бороться со своими слабостями, учит их противостоять любым возникающим трудностям и всегда оставаться в отличном расположении духа. Личностные характеристики Мария Фролова – многодетная мама семерых детей.

Она привыкла всегда быть впереди и стремиться к …

Читать далее »

Ученые часто обсуждают теорию и актуален ли эффект замедления времени, предсказанный специальной теорией относительности Эйнштейна. Они пытаются подтвердить или опровергнуть актуальность замедления времени путем отслеживания воздушных путешествий.

В 1971 году два американских исследователя, Дж. К. Хафеле и Р. Э. Китинг проводили эксперимент по эффекту замедления времени. Они поместили сверхточные цезий атомные часы на пассажирских самолетах которые летели в противоположных направлениях …

Читать далее »

Диссертация – это итоговый документ, который соискатель должен представить в конце своей программы исследований.

Это академическое упражнение, чтобы продемонстрировать свое мастерство в определенных академических навыках – таких как коллекционирование и манипулирование данными, понимание, оценка и структурирование аргументов и способность отразить устойчивую часть работы в надлежащей академической манере. Поэтому каждый студент должен представить свободную от плагиата квалификационную работу, чтобы получить хороший …

Читать далее »

Источник: https://v-nayke.ru/?p=12085

Характеристики ионизирующих излучений

Ионизирующие излучения

Просмотрено: 42791

Атомная энергия достаточно активно используется с мирными целями, например, в работе рентгеновского аппарата, ускорительной установки, что позволило распространять ионизирующие излучения в народном хозяйстве. Учитывая то, что человек ежедневно подвергается его воздействию, необходимо узнать, какими могу быт последствия опасного контакта и как обезопасить себя.

Основная характеристика

Ионизирующее излучение – это разновидность энергии лучистой, попадающей в конкретную среду, вызывая процесс ионизации в организме. Подобная характеристика ионизирующих излучений подходит для рентгеновских лучей, радиоактивных и высоких энергий, а также многое другое.

Известными разновидностями являются облучения радиоактивные, которые появляются по причине произвольного расщепления атомного ядра, что вызывает трансформацию химических, физических свойств. Вещества, которые могут распадаться, считаются радиоактивными.

Они бывают искусственными (семьсот элементов), естественными (пятьдесят элементов) – торий, уран, радий. Следует отметить, что у них имеются канцерогенные свойства, выделяются токсины в результате воздействия на человека могут стать причиной рака, лучевой болезни.

Необходимо отметить следующие виды ионизирующих излучений, которые оказывают воздействие на организм человека:

Альфа

Альфа лучи считаются положительно заряженными ионами гелия, которые появляются в случае распада ядер тяжелых элементов. Защита от ионизирующих излучений осуществляется с помощью бумажного листка, ткани.

Бета

Бета – поток отрицательно заряженных электронов, которые появляются в случае распада радиоактивных элементов: искусственных, естественных. Поражающий фактор намного выше, чем у предыдущего вида. В качестве защиты понадобится толстый экран, более прочный. К таким излучениям относятся позитроны.

Гамма

Гамма – жесткое электромагнитное колебание, появляющееся впоследствии распада ядер радиоактивных веществ. Наблюдается высокий проникающий фактор, является самым опасным излучением из трех перечисленных для организма человека. Чтобы экранировать лучи, нужно воспользоваться специальными устройствами. Для этого понадобятся хорошие и прочные материалы: вода, свинец и бетон.

Рентгеновское

Рентгеновское ионизирующее излучение формируется в процессе работы с трубкой, сложными установками. Характеристика напоминает гамма лучи. Отличие заключается в происхождении, длине волны. Присутствует проникающий фактор.

Нейтронное

Излучение нейтронное – это поток незаряженных нейтронов, которые входя в состав ядер, кроме водорода. В результате облучения, вещества получают порцию радиоактивности. Имеется самый большой проникающий фактор. Все эти виды ионизирующих излучений очень опасны.

Главные источники излучения

Источники ионизирующего излучения бывают искусственными, естественными. В основном организм человека получает радиацию от естественных источников, к ним относятся:

  • земная радиация;
  • космос;
  • облучение внутреннее.

Что касается источников земной радиации, многие из них канцерогенные. К ним относят:

  • уран;
  • калий;
  • торий;
  • полоний;
  • свинец;
  • рубидий;
  • радон.

Опасность состоит в том, что они канцерогенные. Радон – газ, у которого отсутствует запах, цвет, вкус. Он тяжелее воздуха в семь с половиной раз. Продукты его распада намного опаснее, чем газ, поэтому воздействие на организм человека крайне трагично.

К искусственным источникам относятся:

  • энергетика ядерная;
  • фабрики обогатительные;
  • рудники урановые;
  • могильники с отходами радиоактивными;
  • рентгеновские аппараты;
  • взрыв ядерный;
  • научные лаборатории;
  • радионуклиды, которые активно используют в современной медицине;
  • ТЭЦ;
  • осветительные устройства;
  • компьютеры и телефоны;
  • бытовая техника.

При наличии указанных источников поблизости, существует фактор поглощенной дозы ионизирующего излучения, единица которого зависит от продолжительности воздействия на организм человека.

Эксплуатация источников ионизирующего излучения происходит ежедневно, например: когда вы работаете за компьютером, смотрите телепередачу или говорите по мобильному телефону, смартфону. Все перечисленные источники в какой-то мере канцерогенные, они способны вызвать тяжелые и смертельные заболевания.

Размещение источников ионизирующего излучения включает в себя перечень важных, ответственных работ, связанных с разработкой проекта по расположению облучающих установок.

Во всех источниках излучения содержится определенная единица радиации, каждая из которых оказывает определенное воздействие на организм человека.

Сюда можно отнести манипуляции, проводимые для монтажа, введения данных установок в эксплуатацию.

Это процесс, который помогает вывести из эксплуатации генерирующие источники. Данная процедура состоит из технических, административных мер, которые направлены на обеспечение безопасности персонала, населения, а также присутствует фактор защиты окружающей среды. Канцерогенные источники и оборудование являются огромной опасностью для организма человека, поэтому их нужно утилизировать.

Особенности регистрации излучений

Для этого существуют методы регистрации ионизирующих излучений. Что касается способов обнаружения, измерения, то все осуществляется косвенно, за основу берется какое-либо свойство.

Используют такие методы обнаружения ионизирующих излучений:

  • Физический: ионизационный, пропорциональный счетчик, газоразрядный счетчик Гейгера-Мюллера, камера ионизационная, счетчик полупроводниковый.
  • Калориметрический метод обнаружения: биологический, клинический, фотографический, гематологический, цитогенетический.
  • Люминесцентный: счетчики флуоресцентный и сцинтилляционный.
  • Биофизический способ: радиометрия, расчетный.

Дозиметрия ионизирующих излучений осуществляется с помощью приборов, они способны определить дозу излучения. Прибор включает в себя три основные части – счетчик импульса, датчик, источник питания. Дозиметрия излучений возможна благодаря дозиметру, радиометру.

Влияния на человека

Действие ионизирующего излучения на организм человека особенно опасно. Возможны такие последствия:

  • имеется фактор очень глубокого биологического изменения;
  • присутствует накопительный эффект единицы поглощенной радиации;
  • эффект проявляется через время, так как отмечается скрытый период;
  • у всех внутренних органов, систем разная чувствительность к единице поглощенной радиации;
  • радиация влияет на все потомство;
  • эффект зависит от единицы поглощенной радиации, дозы облучения, продолжительности.

Несмотря на использование радиационных приборов в медицине, их действие может быть пагубным. Биологическое действие ионизирующих излучений в процессе равномерного облучения тела, в расчете 100% дозы, происходит следующее:

  • костный мозг – единица поглощенной радиации 12%;
  • легкие – не менее 12%;
  • кости – 3%;
  • семенники, яичники – поглощенной дозы ионизирующего излучения около 25%;
  • железа щитовидная – единица поглощенной дозы около 3%;
  • молочные железы – приблизительно 15%;
  • остальные ткани – единица поглощенной дозы облучения составляет 30%.

В результате могут возникать различные заболевания вплоть до онкологии, паралича и лучевой болезни. Чрезвычайно опасно для детей и беременных, так как происходит аномальное развитие органов и тканей. Токсины, радиация – источники опасных заболеваний.

Источник: https://otravlenym.ru/himicheskie-otravlenija/izluchenie/ioniziruyushhee.html

Что такое ионизирующее излучение?

Ионизирующие излучения

Ионизирующее излучение представляет собой поток частиц, способных вызывать ионизацию вещества.

При ионизации происходит отрыв электрона или нескольких электронов от атома, или молекулы, которые при этом превращаются в положительно заряженные ионы.

Оторванные от атомов или молекул электроны могут присоединяться другими атомами, или молекулами, образуя отрицательно заряженные ионы.

Разряд заряженного электрометра, находящегося в воздухе, происходящий независимо от качества электрической изоляции прибора, заметил еще Шарль Кулон в 1785 г., но только в XX веке удалось объяснить обнаруженные им закономерности действием космических лучей, представляющих собой одну из составляющих естественного ионизирующего излучения.

Результат действия ионизирующего излучения называют облучением. Несмотря на многообразие явлений, которые возникают в веществе под действием ионизирующего излучения, оказалось, что облучение может быть охарактеризовано единой величиной, называемой дозой облучения.

Действие ионизирующего излучения в широком диапазоне доз скрыто от непосредственных ощущений человека и поэтому оно кажется ему одним из наиболее опасных факторов воздействия.

В быту и в некоторых отраслях науки, техники и медицины ионизирующее излучение принято называть просто радиацией. Строго говоря, это не совсем верно, т.к.

сам по себе термин «радиация» охватывает все виды излучения, включая самые длинные радиоволны и потоки частиц любой сколь угодно малой энергии, а также волны деформации в веществе, например, звуковые волны.

Тем не менее, употребление слова «радиация» применительно к ионизирующему излучению настолько вошло в привычку, что в науке прижились термины, сформированные на его основе, такие, как, например, радиология (наука о медицинских применениях ионизирующего излучения), радиационная защита (наука о методах снижения доз облучения до приемлемых уровней), естественный радиационный фон, и т.п.

Виды ионизирующих излучений

Ионизирующее излучение (ИИ) — поток микрочастиц или электромагнитные поля, способные ионизировать вещество. В жизни, под ионизирующим излучением понимают проникающую радиацию – поток гамма-лучей и частиц (альфа, бета, нейтронов и др.).

Это, по сути, поток элементарных частиц, ионов и электромагнитных волн, не видимых и не ощущаемых человеком. Однако, их действие может быть коварно.

При определенном уровне облучения нарушаются биохимические и физические процессы в живых организмах. Это воздействие может привести к лучевой болезни и даже к смерти.

Различные виды ионизирующего излучения различают по их ионизирующей и проникающей способности.

Чаще всего ионизирующие излучения делят на:

  • корпускулярное ионизирующее излучение и
  • электромагнитное (фотонное) ионизирующее излучение.

Корпускулярное ИИ состоит из частиц вещества – элементарных частиц и ионов, в т.ч. ядер атомов. Корпускулярное ИИ делят на:

  • заряженные частицы, в том числе,
  • легкие заряженные частицы (электроны и позитроны);
  • тяжелые заряженные частицы (мюоны, пионы и другие мезоны, протоны, заряженные гипероны, дейтроны, альфа-частицы, и другие ионы);
  • электрически нейтральные частицы (нейтрино, нейтральные пионы и другие мезоны, нейтроны, нейтральные гипероны).

Альфа-излучение (поток ядер гелия, возникающий в результате альфа распада ядер элементов) обладает высокой ионизирующей, но слабой проникающей способностью: пробег альфа-частиц в сухом воздухе при нормальных условиях не превышает 20 см, а в биологической ткани – 260 мкм. То есть слой воздуха 9-10 см, верхняя одежда, резиновые перчатки, марлевые повязки, даже бумага  полностью защищают организм от внешних потоков альфа-частиц.

*Попадание источников альфа-частиц внутрь организма с воздухом, водой и пищей уже очень опасно.

Бета-излучение (поток электронов или позитронов, возникающий в результате бета-распада ядер) имеет меньшую ионизирующую способность, чем альфа-излучение, но большую проникающую способность.

Поскольку максимальные энергии бета-частиц не превышают 3 МэВ, то от них гарантированно защитит оргстекло толщиной 1,2 см, либо слой алюминия в 5,2 мм.

А вот на ускорителе с максимальной энергией электронов 7 МэВ от электронов защитит слой алюминия в 1,5 см, либо слой бетона шириной в 2 см.

Гамма-излучение – сопутствующее ядерным превращениям электромагнитное излучение. Сегодня  к гамма-излучению относят также жесткое рентгеновское излучение. Обладает очень высокой проникающей способностью.

Оградить себя от гамма-излучения практически невозможно, однако можно ослабить его до приемлемого уровня.

Защитные средства, обладающие экранирующим действием от такого рода радиации, выполняются из свинца, чугуна, стали, вольфрама и других металлов с высоким порядковым номером.

*Интенсивность гамма лучей (Cs-137) уменьшают в два раза сталь толщиной 2,8 см., бетон – 10 см., грунт – 14 см., дерево – 30 см.

Нейтронное излучение – поток нейтронов – тяжелых частиц, входящих в состав ядра. Для защиты от этого излучения можно использовать убежища, противорадиационные укрытия, дооборудованные подвалы и погреба. Потоки нейтронов, как и потоки гамма-излучения невозможно полностью экранировать.

Быстрые нейтроны сначала надо замедлить в воде, полиэтилене, парафине, можно в бетоне, а затем их необходимо поглотить, например, в кадмиевой фольге, за которой должен стоять достаточный слой свинца, чтобы экранировать возникающее при захвате нейтронов ядрами кадмия высокоэнергетическое гамма-излучение.

Поэтому защита от нейтронов, как правило, делается комбинированной.

Источник: https://ru.polimaster.com/resources/radiation-basics/types-of-ionizing-radiation

Ваш педагог
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: