Sinaran mengion (selepas ini dirujuk sebagai IR) ialah sinaran yang interaksinya dengan jirim membawa kepada pengionan atom dan molekul, i.e. interaksi ini membawa kepada pengujaan atom dan pemisahan elektron individu (zarah bercas negatif) daripada petala atom. Akibatnya, kekurangan satu atau lebih elektron, atom bertukar menjadi ion bercas positif - pengionan primer berlaku. II termasuk sinaran elektromagnet (sinar gamma) dan pengaliran zarah bercas dan neutral - sinaran korpuskular (sinaran alfa, sinaran beta, dan sinaran neutron).

Sinaran alfa merujuk kepada sinaran korpuskular. Ini adalah aliran zarah alfa bercas positif berat (nukleus atom helium) yang terhasil daripada pereputan atom unsur berat seperti uranium, radium dan torium. Oleh kerana zarahnya berat, julat zarah alfa dalam bahan (iaitu, laluan di mana ia menghasilkan pengionan) ternyata sangat pendek: seperseratus milimeter dalam media biologi, 2.5-8 cm di udara. Oleh itu, sehelai kertas biasa atau lapisan kulit mati luar boleh memerangkap zarah-zarah ini.

Walau bagaimanapun, bahan yang mengeluarkan zarah alfa adalah tahan lama. Akibat daripada bahan tersebut memasuki badan dengan makanan, udara atau melalui luka, ia dibawa ke seluruh badan melalui aliran darah, disimpan dalam organ yang bertanggungjawab untuk metabolisme dan perlindungan badan (contohnya, limpa atau nodus limfa), oleh itu menyebabkan penyinaran dalaman badan . Bahaya penyinaran dalaman badan sedemikian tinggi, kerana zarah alfa ini menghasilkan bilangan ion yang sangat besar (sehingga beberapa ribu pasang ion setiap 1 mikron laluan dalam tisu). Pengionan, seterusnya, menentukan beberapa ciri tersebut tindak balas kimia, yang berlaku dalam jirim, khususnya dalam tisu hidup (pembentukan agen pengoksida yang kuat, hidrogen dan oksigen bebas, dsb.).

Sinaran beta(sinar beta, atau aliran zarah beta) juga merujuk kepada jenis sinaran korpuskular. Ini ialah aliran elektron (sinar β-, atau, selalunya, sinaran β sahaja) atau positron (sinasi β+) yang dipancarkan semasa pereputan beta radioaktif nukleus atom tertentu. Elektron atau positron dihasilkan dalam nukleus apabila neutron bertukar kepada proton atau proton kepada neutron, masing-masing.

Elektron adalah jauh lebih kecil daripada zarah alfa dan boleh menembusi 10-15 sentimeter jauh ke dalam bahan (jasad) (rujuk perseratus milimeter untuk zarah alfa). Apabila melalui bahan, sinaran beta berinteraksi dengan elektron dan nukleus atomnya, menghabiskan tenaganya untuk ini dan memperlahankan pergerakan sehingga ia berhenti sepenuhnya. Disebabkan oleh sifat-sifat ini, untuk melindungi daripada sinaran beta, ia cukup untuk mempunyai skrin kaca organik dengan ketebalan yang sesuai. Penggunaan sinaran beta dalam perubatan untuk terapi sinaran cetek, interstisial dan intrakaviti adalah berdasarkan sifat yang sama ini.

Sinaran neutron- satu lagi jenis radiasi jenis korpuskular. Sinaran neutron ialah aliran neutron (zarah asas yang tidak mempunyai cas elektrik). Neutron tidak mempunyai kesan pengionan, tetapi kesan pengionan yang sangat ketara berlaku disebabkan oleh penyerakan anjal dan tidak anjal pada nukleus jirim.

Bahan yang disinari oleh neutron boleh memperoleh sifat radioaktif, iaitu, menerima apa yang dipanggil radioaktiviti teraruh. Sinaran neutron dijana semasa operasi pemecut zarah, dalam reaktor nuklear, pemasangan industri dan makmal, semasa letupan nuklear, dll. Sinaran neutron mempunyai keupayaan penembusan yang paling besar. Bahan terbaik untuk perlindungan daripada sinaran neutron ialah bahan yang mengandungi hidrogen.

Sinar gama dan x-ray tergolong dalam sinaran elektromagnet.

Perbezaan asas antara kedua-dua jenis sinaran ini terletak pada mekanisme kejadiannya. Sinaran X-ray berasal dari luar nuklear, sinaran gamma adalah hasil daripada pereputan nuklear.

Sinaran X-ray ditemui pada tahun 1895 oleh ahli fizik Roentgen. Ini adalah sinaran tidak kelihatan yang boleh menembusi, walaupun pada tahap yang berbeza-beza, semua bahan. Ia adalah sinaran elektromagnet dengan panjang gelombang tertib - dari 10 -12 hingga 10 -7. Sumber sinar-X ialah tiub sinar-X, beberapa radionuklid (contohnya, pemancar beta), pemecut dan peranti penyimpanan elektron (sinarisasi segerak).

Tiub sinar-X mempunyai dua elektrod - katod dan anod (masing-masing elektrod negatif dan positif). Apabila katod dipanaskan, pelepasan elektron berlaku (fenomena pelepasan elektron oleh permukaan padu atau cecair). Elektron yang terlepas dari katod dipercepatkan oleh medan elektrik dan menyerang permukaan anod, di mana ia dinyahpecutan secara mendadak, mengakibatkan sinaran sinar-X. Seperti cahaya yang boleh dilihat, sinar-X menyebabkan filem fotografi menjadi hitam. Ini adalah salah satu sifatnya, asas untuk perubatan - bahawa ia adalah sinaran menembusi dan, dengan itu, pesakit boleh diterangi dengan bantuannya, dan kerana tisu dengan ketumpatan yang berbeza menyerap x-ray secara berbeza - kita boleh mendiagnosis ini sendiri peringkat awal pelbagai jenis penyakit organ dalaman.

Sinaran gamma berasal dari intranuklear. Ia berlaku semasa pereputan nukleus radioaktif, peralihan nukleus daripada keadaan teruja ke keadaan dasar, semasa interaksi zarah bercas pantas dengan jirim, penghapusan pasangan elektron-positron, dsb.

Kuasa penembusan tinggi sinaran gamma dijelaskan oleh panjang gelombangnya yang pendek. Untuk melemahkan aliran sinaran gamma, bahan dengan nombor jisim yang ketara (plumbum, tungsten, uranium, dll.) dan semua jenis komposisi berketumpatan tinggi (pelbagai konkrit dengan pengisi logam) digunakan.

Navigasi artikel:

Sinaran dan jenis sinaran radioaktif, komposisi sinaran radioaktif (pengionan) dan ciri utamanya. Kesan sinaran ke atas jirim.

Apakah radiasi

Pertama, mari kita tentukan apa itu sinaran:

Dalam proses pereputan bahan atau sintesisnya, unsur-unsur atom (proton, neutron, elektron, foton) dibebaskan, jika tidak, kita boleh katakan sinaran berlaku unsur-unsur ini. Sinaran sedemikian dipanggil - sinaran mengion atau apa yang lebih biasa sinaran radioaktif, atau lebih mudah sinaran . Sinaran mengion juga termasuk sinaran x dan sinaran gamma.

Sinaran ialah proses pelepasan zarah asas bercas oleh jirim, dalam bentuk elektron, proton, neutron, atom helium atau foton dan muon. Jenis sinaran bergantung pada unsur yang dipancarkan.

Pengionan ialah proses pembentukan ion bercas positif atau negatif atau elektron bebas daripada atom atau molekul bercas neutral.

Sinaran radioaktif (mengion). boleh dibahagikan kepada beberapa jenis, bergantung kepada jenis unsur dari mana ia terdiri. Jenis sinaran yang berbeza disebabkan oleh zarah mikro yang berbeza dan oleh itu mempunyai kesan tenaga yang berbeza pada jirim, kebolehan berbeza untuk menembusi melaluinya dan, sebagai akibatnya, kesan biologi sinaran yang berbeza.

Sinaran alfa, beta dan neutron- Ini adalah sinaran yang terdiri daripada pelbagai zarah atom.

Gamma dan X-ray ialah pelepasan tenaga.

Sinaran alfa

• dipancarkan: dua proton dan dua neutron
• keupayaan menembusi: rendah
• penyinaran dari sumber: sehingga 10 cm
• kelajuan pelepasan: 20,000 km/s
• pengionan: 30,000 pasangan ion setiap 1 cm perjalanan
• tinggi

Sinaran alfa (α) berlaku semasa pereputan tidak stabil isotop elemen.

Sinaran alfa- ini ialah sinaran zarah alfa yang berat dan bercas positif, iaitu nukleus atom helium (dua neutron dan dua proton). Zarah alfa dipancarkan semasa pereputan nukleus yang lebih kompleks, contohnya, semasa pereputan atom uranium, radium, dan torium.

Zarah alfa mempunyai jisim yang besar dan dipancarkan pada kelajuan yang agak rendah iaitu purata 20 ribu km/s, iaitu kira-kira 15 kali kurang daripada kelajuan cahaya. Oleh kerana zarah alfa adalah sangat berat, apabila bersentuhan dengan bahan, zarah berlanggar dengan molekul bahan ini, mula berinteraksi dengan mereka, kehilangan tenaga mereka, dan oleh itu keupayaan menembusi zarah ini tidak hebat dan bahkan kepingan mudah kertas boleh menahan mereka.

Walau bagaimanapun, zarah alfa membawa banyak tenaga dan, apabila berinteraksi dengan jirim, menyebabkan pengionan yang ketara. Dan dalam sel-sel organisma hidup, sebagai tambahan kepada pengionan, sinaran alfa memusnahkan tisu, yang membawa kepada pelbagai kerosakan kepada sel-sel hidup.

Daripada semua jenis sinaran, sinaran alfa mempunyai kuasa penembusan paling sedikit, tetapi akibat penyinaran tisu hidup dengan sinaran jenis ini adalah yang paling teruk dan ketara berbanding dengan jenis sinaran lain.

Pendedahan kepada sinaran alfa boleh berlaku apabila unsur radioaktif memasuki badan, contohnya melalui udara, air atau makanan, atau melalui luka atau luka. Sekali di dalam badan, unsur-unsur radioaktif ini dibawa melalui aliran darah ke seluruh badan, terkumpul di dalam tisu dan organ, memberikan kesan bertenaga yang kuat ke atasnya. Memandangkan sesetengah jenis isotop radioaktif yang memancarkan sinaran alfa mempunyai jangka hayat yang panjang, apabila ia masuk ke dalam badan, ia boleh menyebabkan perubahan serius dalam sel dan membawa kepada degenerasi dan mutasi tisu.

Isotop radioaktif sebenarnya tidak disingkirkan dari badan dengan sendirinya, jadi apabila ia masuk ke dalam badan, ia akan menyinari tisu dari dalam selama bertahun-tahun sehingga ia membawa kepada perubahan yang serius. Tubuh manusia tidak dapat meneutralkan, memproses, mengasimilasikan atau menggunakan kebanyakan isotop radioaktif yang masuk ke dalam badan.

Sinaran neutron

• dipancarkan: neutron
• keupayaan menembusi: tinggi
• penyinaran dari sumber: kilometer
• kelajuan pelepasan: 40,000 km/s
• pengionan: dari 3000 hingga 5000 pasangan ion setiap 1 cm larian
• kesan biologi radiasi: tinggi

Sinaran neutron- ini adalah sinaran buatan manusia yang timbul dalam pelbagai reaktor nuklear dan semasa letupan atom. Juga, sinaran neutron dipancarkan oleh bintang di mana tindak balas termonuklear aktif berlaku.

Tanpa cas, sinaran neutron yang berlanggar dengan jirim berinteraksi dengan lemah dengan unsur atom pada peringkat atom, dan oleh itu mempunyai kuasa penembusan yang tinggi. Anda boleh menghentikan sinaran neutron menggunakan bahan dengan kandungan hidrogen yang tinggi, contohnya, bekas air. Juga, sinaran neutron tidak menembusi polietilena dengan baik.

Sinaran neutron, apabila melalui tisu biologi, menyebabkan kerosakan serius kepada sel, kerana ia mempunyai jisim yang ketara dan kelajuan yang lebih tinggi daripada sinaran alfa.

Sinaran beta

• dipancarkan: elektron atau positron
• keupayaan menembusi: purata
• penyinaran dari sumber: sehingga 20 m
• kelajuan pelepasan: 300,000 km/s
• pengionan: daripada 40 hingga 150 pasangan ion setiap 1 cm perjalanan
• kesan biologi radiasi: purata

Sinaran beta (β). berlaku apabila satu unsur berubah menjadi unsur lain, manakala proses berlaku dalam nukleus atom bahan dengan perubahan sifat proton dan neutron.

Dengan sinaran beta, neutron diubah menjadi proton atau proton menjadi neutron semasa transformasi ini, elektron atau positron (antizarah elektron) dipancarkan, bergantung kepada jenis transformasi. Kelajuan unsur yang dipancarkan menghampiri kelajuan cahaya dan lebih kurang sama dengan 300,000 km/s. Unsur-unsur yang dipancarkan semasa proses ini dipanggil zarah beta.

Mempunyai kelajuan sinaran yang pada mulanya tinggi dan saiz kecil unsur yang dipancarkan, sinaran beta mempunyai keupayaan penembusan yang lebih tinggi daripada sinaran alfa, tetapi mempunyai ratusan kali kurang keupayaan untuk mengionkan bahan berbanding sinaran alfa.

Sinaran beta mudah menembusi pakaian dan sebahagiannya melalui tisu hidup, tetapi apabila melalui struktur bahan yang lebih padat, contohnya, melalui logam, ia mula berinteraksi dengannya dengan lebih kuat dan kehilangan sebahagian besar tenaganya, memindahkannya ke unsur-unsur bahan. . Kepingan logam beberapa milimeter boleh menghentikan sinaran beta sepenuhnya.

Jika sinaran alfa menimbulkan bahaya hanya dalam hubungan langsung dengan isotop radioaktif, maka sinaran beta, bergantung pada keamatannya, sudah boleh menyebabkan kemudaratan yang ketara kepada organisma hidup pada jarak beberapa puluh meter dari sumber sinaran.

Jika isotop radioaktif yang memancarkan sinaran beta memasuki organisma hidup, ia terkumpul dalam tisu dan organ, memberikan kesan bertenaga pada mereka, membawa kepada perubahan dalam struktur tisu dan, dari masa ke masa, menyebabkan kerosakan yang ketara.

Sesetengah isotop radioaktif dengan sinaran beta mempunyai tempoh pereputan yang panjang, iaitu, sebaik sahaja ia memasuki badan, ia akan menyinarinya selama bertahun-tahun sehingga ia membawa kepada degenerasi tisu dan, akibatnya, kanser.

Sinaran gamma

• dipancarkan: tenaga dalam bentuk foton
• keupayaan menembusi: tinggi
• penyinaran dari sumber: sehingga ratusan meter
• kelajuan pelepasan: 300,000 km/s
• pengionan:
• kesan biologi radiasi: rendah

Sinaran gamma (γ). ialah sinaran elektromagnet bertenaga dalam bentuk foton.

Sinaran gamma mengiringi proses pereputan atom bahan dan memanifestasikan dirinya dalam bentuk tenaga elektromagnet yang dipancarkan dalam bentuk foton, dibebaskan apabila keadaan tenaga nukleus atom berubah. Sinar gamma dipancarkan daripada nukleus pada kelajuan cahaya.

Apabila pereputan radioaktif atom berlaku, bahan lain terbentuk daripada satu bahan. Atom bahan yang baru terbentuk berada dalam keadaan tidak stabil (teruja) secara bertenaga. Dengan mempengaruhi satu sama lain, neutron dan proton dalam nukleus datang ke keadaan di mana daya interaksi seimbang, dan tenaga yang berlebihan dipancarkan oleh atom dalam bentuk sinaran gamma.

Sinaran gamma mempunyai keupayaan penembusan yang tinggi dan mudah menembusi pakaian, tisu hidup, dan sedikit lebih sukar melalui struktur padat bahan seperti logam. Untuk menghentikan sinaran gamma, ketebalan keluli atau konkrit yang ketara akan diperlukan. Tetapi pada masa yang sama, sinaran gamma mempunyai kesan seratus kali lebih lemah pada jirim daripada sinaran beta dan berpuluh-puluh ribu kali lebih lemah daripada sinaran alfa.

Bahaya utama sinaran gamma adalah keupayaannya untuk menempuh jarak yang ketara dan menjejaskan organisma hidup beberapa ratus meter dari sumber sinaran gamma.

sinaran X-ray

• dipancarkan: tenaga dalam bentuk foton
• keupayaan menembusi: tinggi
• penyinaran dari sumber: sehingga ratusan meter
• kelajuan pelepasan: 300,000 km/s
• pengionan: daripada 3 hingga 5 pasang ion setiap 1 cm perjalanan
• kesan biologi radiasi: rendah

sinaran X-ray- ini adalah sinaran elektromagnet bertenaga dalam bentuk foton yang timbul apabila elektron di dalam atom bergerak dari satu orbit ke orbit yang lain.

Sinaran sinar-X mempunyai kesan yang serupa dengan sinaran gamma, tetapi mempunyai kuasa penembusan yang kurang kerana ia mempunyai panjang gelombang yang lebih panjang.

Setelah meneliti pelbagai jenis sinaran radioaktif, adalah jelas bahawa konsep sinaran merangkumi jenis sinaran yang berbeza yang mempunyai kesan yang berbeza pada jirim dan tisu hidup, daripada pengeboman langsung. zarah asas(sinaran alfa, beta dan neutron) kepada kesan tenaga dalam bentuk penyembuhan gamma dan x-ray.

Setiap sinaran yang dibincangkan adalah berbahaya!

Jadual perbandingan dengan ciri-ciri pelbagai jenis sinaran

ciri	Jenis sinaran
	Sinaran alfa	Sinaran neutron	Sinaran beta	Sinaran gamma	sinaran X-ray
dipancarkan	dua proton dan dua neutron	neutron	elektron atau positron	tenaga dalam bentuk foton	tenaga dalam bentuk foton
kuasa penembusan	rendah	tinggi	purata	tinggi	tinggi
pendedahan daripada sumber	sehingga 10 cm	kilometer	sehingga 20 m	beratus meter	beratus meter
kelajuan sinaran	20,000 km/s	40,000 km/s	300,000 km/s	300,000 km/s	300,000 km/s
pengionan, stim setiap 1 cm perjalanan	30 000	dari 3000 hingga 5000	dari 40 hingga 150	dari 3 hingga 5	dari 3 hingga 5
kesan biologi radiasi	tinggi	tinggi	purata	rendah	rendah

Seperti yang dapat dilihat dari jadual, bergantung kepada jenis sinaran, sinaran pada keamatan yang sama, contohnya 0.1 Roentgen, akan mempunyai kesan merosakkan yang berbeza pada sel-sel organisma hidup. Untuk mengambil kira perbezaan ini, pekali k diperkenalkan, mencerminkan tahap pendedahan kepada sinaran radioaktif pada objek hidup.

Faktor k
Jenis sinaran dan julat tenaga	Pengganda berat
Foton semua tenaga (radiasi gamma)	1
Elektron dan muon semua tenaga (sinaran beta)	1
Neutron dengan tenaga < 10 КэВ (нейтронное излучение)	5
Neutron dari 10 hingga 100 KeV (sinaran neutron)	10
Neutron dari 100 KeV kepada 2 MeV (sinaran neutron)	20
Neutron dari 2 MeV hingga 20 MeV (sinaran neutron)	10
Neutron> 20 MeV (sinaran neutron)	5
Proton dengan tenaga > 2 MeV (kecuali proton berundur)	5
Zarah alfa, serpihan pembelahan dan nukleus berat lain (radiasi alfa)	20

Semakin tinggi "k koefisien", semakin berbahaya kesan jenis sinaran tertentu pada tisu organisma hidup.

Video:

Melalui jirim, zarah mikro sinaran membazirkan tenaga mereka dalam perlanggaran dengan elektron orbit, serta dalam interaksi dengan elektrik yang berkuasa dan medan magnet apabila zarah terbang berhampiran nukleus. Kebanyakan perlanggaran dan interaksi berlaku bukan dengan nukleus, tetapi dengan elektron pada kulit atom. Mengetuk elektron daripada atom membawa kepada pembentukan ion, iaitu pengionan.
Tenaga zarah yang dipancarkan semasa pereputan radioaktif adalah dalam susunan mega atau kiloelektronvolt, dan dalam satu perlanggaran purata kira-kira 33-35 eV tenaga diserap (dipindahkan kepada atom medium), dari mana ia mengikuti pembaziran itu. semua tenaga yang diperlukan nombor besar tindakan pengionan. Sebagai contoh, dengan purata tenaga sinaran β 90Y bersamaan dengan 930 keV, penyerapan lengkapnya akan berlaku dalam ~10.4 perlanggaran.
Jumlah panjang laluan zarah bergantung kepada ketumpatan medium. Dalam jadual 2.5 menunjukkan nilai anggaran kuasa penembusan pelbagai jenis sinaran pada pelbagai bahan. Secara umum, nisbah penembusan jenis yang berbeza sinaran boleh diwakili sebagai γ > β > α.

Sebagai tambahan kepada keupayaan penembusan, satu lagi penunjuk penting sinaran ialah ketumpatan pengionan, yang ditakrifkan sebagai bilangan purata pasangan ion yang terbentuk setiap unit panjang laluan zarah. Sememangnya, kedua-dua penunjuk ini saling berkaitan dalam hubungan songsang. Ketumpatan pengionan bergantung, antara lain, pada saiz zarah sinaran: semakin besar zarah, semakin besar kebarangkalian perlanggaran apabila melalui atom medium dan semakin tinggi ketumpatan pengionan. Nilai tertinggi penunjuk ini untuk α- dan n-radiasi, jauh lebih rendah untuk β-radiasi (aliran elektron dan positron), dan sangat kecil untuk γ-foton, terutamanya kerana yang kedua belum mempunyai cas elektrik, dan oleh itu tidak boleh menyimpang dalam magnet. dan medan elektrik dalam atom. Tetapi susunan magnitud ketumpatan pengionan sinaran α-, β- dan γ dalam jenis media yang sama berbeza dalam nisbah kira-kira 10:4:10:2:1.
Jejak pergerakan zarah dalam medium dipanggil trek. Dari perlanggaran dengan elektron orbital, arah pergerakan zarah besar seperti α (jisimnya kira-kira 7400 kali lebih besar daripada jisim elektron) secara praktikal tidak berubah, tetapi lintasan zarah cahaya (elektron bebas atau positron) ternyata rosak kuat dan berzigzag. Mari kita pertimbangkan ciri-ciri laluan pelbagai jenis sinaran melalui jirim.
sinaran-α. Selaras dengan ketumpatan pengionan tertinggi bagi zarah α, julatnya dalam semua media adalah sangat kecil: walaupun di udara, sinaran α merambat pada jarak tidak melebihi 3-7 cm, dan dalam media padat julatnya lebih pendek. Dalam tisu biologi, julat zarah α jarang melebihi 40-60 µm, iaitu kesannya biasanya dihadkan oleh saiz satu sel. Keupayaan penembusan α-radiasi yang rendah menjadikan sebarang perlindungan daripada sumber sinaran α yang tidak tertutup hampir tidak diperlukan.
sinaran β. Julat zarah beta berbeza dengan ketara bergantung pada tenaganya. Terdapat sinaran lembut dengan tenaga kurang daripada 0.5 MeV dan sinaran keras dengan tenaga lebih daripada 1 MeV. Julat zarah-β daripada pemancar keras (contohnya, 32P atau 90Y) mencapai 10 m atau lebih di udara, tetapi dalam media tumpat ia hanya beberapa mm. Julat sebenar (mengikut ketebalan bahan yang menyerap sepenuhnya sinaran) adalah lebih rendah disebabkan oleh trajektori zigzag zarah-β. Oleh itu, dengan pencemaran tanah permukaan, sinaran luar daripada isotop pemancar β (dari radiostrontium, contohnya) tidak menimbulkan bahaya yang serius, kerana sinaran tidak sampai ke permukaan tanah apabila radionuklid sudah berada pada kedalaman lebih daripada 1 cm .
Di makmal, skrin kaca organik sehingga 10 mm tebal digunakan untuk melindungi daripada sinaran β. Untuk bekerja dengan pemancar β lembut, perlindungan sedemikian tidak diperlukan, kerana julat maksimum sinaran β dalam udara dari 14C (tenaga maksimum 0.156 MeV) hanya 15 cm, dari tritium (2H, tenaga maksimum 0.019 MeV) - kurang daripada 5 mm.
sinaran-γ. Dari segi perbandingan, kuasa penembusan γ-radiasi adalah yang paling besar, bagaimanapun, dengan mengambil kira faktor serakan geometri, yang berkadar dengan kuasa dua jarak, julat sebenar γ-sumber di kawasan terbuka ialah 200-300 m Dengan bantuan kapal terbang atau helikopter yang dilengkapi dengan peralatan sensitif, sinaran γ boleh mengenal pasti dan memetakan tahap pencemaran radioaktif sesuatu kawasan dalam kartografi, ini dilakukan menggunakan kaedah tinjauan gamma udara. Walau bagaimanapun, kita mesti ingat bahawa keputusan yang paling boleh dipercayai dan tepat adalah apabila terbang pada ketinggian 25-50 hingga 200-254) m, tetapi tidak lebih tinggi.
Dalam media padat, sinaran γ boleh melalui ketebalan berpuluh-puluh malah ratusan sentimeter. Untuk melindungi sinaran γ, bahan dengan ketumpatan tinggi, seperti plumbum, dipilih. Ketebalan perlindungan perisai ditentukan oleh aktiviti keseluruhan sumber untuk perlindungan yang boleh dipercayai, ketebalan plumbum sehingga 5-30 cm (atau lebih) mungkin diperlukan.
Sinaran neutron. Penyerapan neutron dalam media tumpat berlaku dengan ketumpatan pengionan yang agak tinggi, jadi keupayaan penembusannya adalah rendah. Dalam input, neutron cepat diperlahankan kepada tenaga rendah pada jarak 8 cm, dalam tanah atau struktur bangunan - sehingga 20-40 cm Mekanisme penyerapan neutron sangat spesifik, jadi perlu memilih khas bahan untuk melindungi daripada neutron cepat atau lambat.

Latar belakang radioaktif tinggi (asap) adalah hasil daripada pereputan atom dengan perubahan seterusnya dalam nukleusnya. Unsur dengan keupayaan ini dianggap sangat radioaktif. Setiap sebatian dikurniakan keupayaan tertentu untuk menembusi badan dan membahayakannya. Mereka semula jadi dan buatan. Sinaran gamma mempunyai keupayaan penembusan yang paling kuat - zarahnya mampu melalui tubuh manusia dan dianggap sangat berbahaya kepada kesihatan manusia.

Orang yang bekerja dengan mereka mesti memakai pakaian pelindung, kerana kesannya terhadap kesihatan boleh menjadi sangat kuat - ia bergantung pada jenis radiasi.

Jenis dan ciri sinaran

Terdapat beberapa jenis sinaran. Orang dalam bidang kerja mereka perlu menanganinya - ada yang setiap hari, ada yang dari semasa ke semasa.

Sinaran alfa

Zarah helium membawa cas negatif dan terbentuk semasa pereputan sebatian berat asal semula jadi - torium, radium, dan bahan lain kumpulan ini. Aliran dengan zarah alfa tidak boleh menembusi permukaan pepejal dan cecair. Untuk melindungi daripada mereka, seseorang hanya perlu berpakaian.

Sinaran jenis ini mempunyai lebih kuasa berbanding jenis pertama. Untuk perlindungan, seseorang memerlukan skrin padat. Hasil pereputan beberapa unsur radioaktif ialah fluks positron. Mereka dipisahkan daripada elektron hanya dengan caj - mereka membawa caj positif. Jika mereka terdedah kepada medan magnet, mereka membelok dan bergerak ke arah yang bertentangan.

Sinaran gamma

Ia terbentuk semasa pereputan nukleus dalam banyak sebatian radioaktif. Radiasi mempunyai keupayaan penembusan yang tinggi. Dicirikan oleh gelombang elektromagnet keras. Untuk melindungi daripada kesannya, anda memerlukan skrin yang diperbuat daripada logam yang boleh melindungi seseorang daripada penembusan. Contohnya, diperbuat daripada plumbum, konkrit atau air.

sinaran X-ray

Sinar ini mempunyai kuasa penembusan yang hebat. Boleh dibentuk dalam tiub X-ray, pemasangan elektronik seperti betatron dan seumpamanya. Sifat tindakan aliran radioaktif ini sangat kuat, yang menunjukkan bahawa sinar X-ray dikurniakan keupayaan penembusan yang kuat, dan oleh itu berbahaya.

Dalam banyak cara yang serupa dengan di atas, ia hanya berbeza dalam panjang dan asal sinar. Fluks sinar-X mempunyai panjang gelombang yang lebih panjang dengan frekuensi sinaran yang rendah.

Pengionan di sini dijalankan terutamanya dengan mengetuk keluar elektron. Dan disebabkan penggunaan tenaga sendiri, ia dihasilkan dalam kuantiti yang kecil.

Tidak dinafikan, sinaran sinaran ini, terutamanya yang keras, mempunyai keupayaan penembusan yang paling besar.

Apakah jenis sinaran yang paling berbahaya bagi manusia?

Kuanta yang paling sukar ialah gelombang sinar-X dan sinaran gamma. Mereka mempunyai gelombang terpendek, oleh itu, mereka membawa lebih banyak pengkhianatan dan bahaya kepada tubuh manusia. Kebohongan mereka dijelaskan oleh fakta bahawa seseorang tidak merasakan pengaruh mereka, tetapi dengan jelas merasakan akibatnya. Walaupun pada dos radiasi yang rendah, proses dan mutasi yang tidak dapat dipulihkan berlaku di dalam badan.

Penghantaran maklumat dalam diri seseorang adalah bersifat elektromagnet. Jika pancaran sinaran yang kuat menembusi badan, proses ini terganggu. Seseorang pada mulanya merasakan sedikit rasa tidak enak, dan kemudian gangguan patologi - hipertensi, aritmia, gangguan hormon dan lain-lain.

Zarah alfa mempunyai keupayaan penembusan paling rendah, jadi ia dianggap paling selamat, boleh dikatakan, untuk manusia. Sinaran beta jauh lebih kuat dan penembusannya ke dalam badan lebih berbahaya. Sinaran daripada zarah gamma dan sinar-X mempunyai kuasa penembusan yang paling besar. Mereka mampu melepasi seseorang, jauh lebih sukar untuk bertahan melawan mereka, mereka hanya boleh dihalang struktur konkrit atau skrin utama.

Bagaimanakah asap elektromagnet ditentukan dalam apartmen kediaman?

Setiap pangsapuri yang selesa mempunyai tahap gelombang radioaktif tertentu. Ia datang daripada peralatan dan peranti elektronik isi rumah. Asap elektromagnet ditentukan oleh peranti khas - dosimeter. Ia bagus apabila ia hadir, tetapi jika tidak, maka ia boleh dikenal pasti dengan cara lain. Untuk melakukan ini, anda perlu mendayakan segala-galanya peranti elektrik dan gunakan radio biasa untuk memeriksa tahap sinaran setiap satu.

Sekiranya gangguan berlaku di dalamnya, bunyi berdecit, bunyi luar dan bunyi berderak kedengaran, maka terdapat sumber asap berhampiran. Dan semakin ketara mereka, semakin kuat dan lebih kuat sinaran elektromagnet terpancar daripadanya. Sumber asap boleh menjadi dinding apartmen. Sebarang tindakan yang diambil oleh penduduk untuk melindungi tubuh mereka sendiri daripada kesannya adalah jaminan kesihatan.

Jawapan yang betul:

A) Meningkat dengan peningkatan kadar dos.

D) Menurun apabila menerima dos dalam bahagian kecil.

E) Berbeza untuk anggota badan dan organ dalaman.

(IES-023-ORB, fasal 4; NRB-99, fasal 9)

Kesan biologi AI

4.1 Di tempat pertama dari segi bahaya sinaran ialah sinaran-a kerana keupayaan mengionnya yang tinggi. Walau bagaimanapun, penyinaran luarannya boleh diabaikan, kerana a - zarah tidak mencapai sel sensitif sinaran; Terutama berbahaya adalah kemasukan a-pemancar ke dalam badan.

Neutron pantas berada di tempat kedua dari segi bahaya sinaran. Mereka sedang alami perlanggaran elastik dengan nukleus tisu ringan (hidrogen), membentuk proton berundur, menyebabkan ketumpatan pengionan yang tinggi.

emisi b dan g mempunyai faktor pemberat emisitiviti yang sama (lihat Lampiran B). Ketumpatan pengionan sinaran beta yang lebih tinggi sedikit diimbangi oleh jumlah tisu yang disinari yang lebih kecil disebabkan oleh kuasa penembusan yang lebih rendah. Fluks sinaran b terutamanya menjejaskan tisu integumen, mata, dan boleh menyebabkan kekeringan dan luka bakar pada kulit, kerapuhan dan kerapuhan kuku, dan kekeruhan kanta.

Ia amat berbahaya jika RAV memasuki badan disebabkan oleh:

• meningkatkan masa pendedahan (pendedahan sepanjang masa);
• mengurangkan pengecilan fluks sinaran (berlaku rapat);
• kemustahilan memohon perlindungan;
• pemendapan terpilih dalam tisu badan (contohnya: strontium (Sr), plutonium (Pu) - dalam rangka; cerium, lanthanum - dalam hati; ruthenium, cesium - dalam otot; iodin - dalam kelenjar tiroid).

Isotop yang paling berbahaya ialah yang mempunyai separuh hayat yang panjang dan dimendapkan berhampiran sumsum tulang (dalam tulang) Sr dan Pu.

Separuh hayat radionuklid daripada badan ditentukan oleh sifat fizikokimia bahan radioaktif dan keadaan badan; rutin harian, penggunaan yang betul pemakanan terapeutik dan pencegahan.

4.2 Interaksi kecerdasan buatan dengan tisu biologi membawa kepada pengionan dan pengujaan atom, pemecahan ikatan kimia, dan pembentukan sebatian kimia yang sangat aktif, yang dipanggil "radikal bebas". Radikal boleh menyebabkan pengubahsuaian molekul yang diperlukan untuk fungsi sel normal.

Oleh kerana badan adalah 75% air, mekanisme tindak balas beroperasi dengan mengionkan molekulnya untuk membentuk hidrogen peroksida H 2 O 2, menghidrat oksida yang berinteraksi dengan molekul sel dan membawa kepada pemecahan ikatan kimia.

Kerosakan pada struktur selular membawa kepada gangguan dalam aktiviti sistem saraf, proses mengawal aktiviti tisu dan organ, penjanaan semula, dan pembaharuan sel. Sel yang paling radiosensitif ialah sel tisu dan organ yang sentiasa diperbaharui (sumsum tulang, limpa, organ genital).

Gangguan dalam sistem organ hematopoietik (terutamanya sumsum tulang merah) membawa kepada penurunan dalam jumlah:

• sel darah putih (leukosit), mengehadkan pertahanan badan dalam memerangi jangkitan;
• platelet darah (platelet), merosakkan pembekuan darah;
• sel darah merah (eritrosit), menjejaskan bekalan oksigen ke sel.

Jika dinding saluran darah rosak, pendarahan, kehilangan darah dan gangguan fungsi organ dan sistem adalah mungkin.

4.3. Dengan dos radiasi yang kecil dan badan yang sihat, tisu yang terjejas memulihkan aktiviti fungsinya. Kesan merosakkan penyinaran meningkat dengan peningkatan kadar dos dan saiz dos yang diterima pada satu masa dan agak berkurangan apabila dos diterima dalam bahagian kecil.

Dengan penyinaran tunggal seluruh badan dengan dos sehingga 0.25 Gy (25 rad), perubahan dalam komposisi kesihatan tidak dikesan. Dengan dos yang diserap sebanyak 0.25¸ 0.5 Gy (25¸ 50 rad), juga tiada tanda-tanda luaran kerosakan sinaran dapat diperhatikan, yang tidak lama lagi akan kembali normal.

Sumsum tulang merah dan unsur lain sistem hematopoietik paling terdedah kepada radiasi, kehilangan keupayaan untuk berfungsi secara normal pada dos 0.5¸ 1 Gy (50¸ 100 rad). Walau bagaimanapun, jika kerosakan kepada semua sel tidak disebabkan, maka sistem hematopoietik, terima kasih kepada keupayaannya untuk menjana semula, memulihkan fungsinya. Selepas penyinaran, terdapat rasa keletihan tanpa kehilangan keupayaan yang serius untuk bekerja; kurang daripada 10% daripada mereka yang terdedah mungkin mengalami muntah dan perubahan dalam komposisi darah.

4.4 Dalam kes pendedahan tunggal kepada dos lebih daripada 1 Gy (100 rad), pelbagai bentuk penyakit radiasi berlaku:

4.4.1 Dengan penyinaran 1.5¸ 2 Gy (150¸ 200 rad) – bentuk ringan jangka pendek penyakit radiasi akut, dimanifestasikan dalam bentuk limfopenia teruk (penurunan bilangan limfosit). Dalam 30-50% kes, muntah boleh diperhatikan pada hari pertama selepas penyinaran tidak ada kematian.

4.4.2 Apabila terdedah kepada 2.5¸ 4 Gy (250¸ 400 rad), penyakit radiasi sederhana berlaku, disertai dengan muntah pada hari pertama. Bilangan leukosit berkurangan secara mendadak, pendarahan subkutaneus muncul. Dalam 20% kes, kematian adalah mungkin 2-6 minggu selepas penyinaran.

4.4.3 Pada dos 4¸ 6 Gy (400¸ 600 rad), tahap penyakit radiasi yang teruk berkembang, dengan 50% kematian dalam masa sebulan selepas penyinaran.

4.4.4 Tahap penyakit radiasi yang sangat teruk berkembang pada dos melebihi 6-7 Gy (600-700 rad), disertai dengan muntah 2-4 jam selepas penyinaran. Leukosit hampir hilang sepenuhnya dalam darah, pendarahan subkutan dan dalaman (terutamanya dalam saluran gastrousus) muncul. Disebabkan oleh penyakit berjangkit dan pendarahan, kadar kematian dalam kes ini adalah hampir 100%.

4.4.5. Semua data di atas merujuk kepada penyinaran tanpa campur tangan terapeutik berikutnya, yang, dengan bantuan ubat anti-radiasi, boleh mengurangkan kesan IS dengan ketara. Kejayaan rawatan sebahagian besarnya bergantung pada penyediaan pertolongan cemas yang tepat pada masanya.

4.4.6 Pada dos yang lebih rendah daripada yang menyebabkan penyakit radiasi akut, tetapi secara sistematik had dos yang lebih tinggi secara ketara, penyakit sinaran kronik, penurunan bilangan leukosit, dan anemia boleh berkembang.

4.5. Sebagai tambahan kepada penyakit radiasi di bawah pengaruh radiasi, kerosakan tempatan pada organ adalah mungkin, yang juga mempunyai ambang dos yang ketara:

4.5.1 Penyinaran dengan dos 2 Gy (200 rad) boleh membawa kepada kemerosotan jangka panjang (selama bertahun-tahun) dalam prestasi testis gangguan dalam aktiviti ovari diperhatikan pada dos lebih daripada 3 Gy (300); rad).

4.5.2 Penyinaran jangka panjang (15-20 tahun) kanta mata dengan dos 0.5-2 Gy (50-200 rad) boleh menyebabkan peningkatan ketumpatan, kekeruhan, dan kematian selnya secara beransur-ansur, i.e. katarak.

4.5.3 Kebanyakan organ dalaman mampu menahan dos yang besar - berpuluh-puluh kelabu (diklasifikasikan sebagai "lain-lain" oleh faktor pemberat tisu). Kecacatan kulit kosmetik dicatatkan pada dos ~20 Gy (2000 rad).

4.6 Dos radiasi yang rendah (kurang daripada 0.5 Gy) boleh memulakan kesan jangka panjang - kanser atau kerosakan genetik.

Reaksi badan terhadap kesan sinaran boleh nyata dalam tempoh yang lama (10-15 tahun) selepas penyinaran - dalam bentuk leukemia, lesi kulit, katarak, tumor, kanser maut dan bukan maut.

Dalam nukleus sel badan terdapat 23 pasang kromosom, yang berganda semasa pembahagian dan disusun dalam susunan tertentu dalam sel anak, memastikan pemindahan sifat keturunan dari sel ke sel. Kromosom terdiri daripada molekul besar asid deoksiribonukleik, perubahan yang boleh menyebabkan pembentukan sel anak yang tidak sama dengan yang asal. Kemunculan perubahan sedemikian dalam sel kuman boleh membawa kepada akibat buruk pada keturunan. Dalam kes ini, penyelewengan berkemungkinan besar berlaku apabila gen disambungkan kepada gen lain yang mempunyai gangguan yang sama. Di sinilah peruntukan norma Belarusia mengenai mengehadkan bilangan orang yang disinari berasal.

4.7 Insiden neoplasma malignan dan kerosakan genetik ditentukan oleh banyak faktor persekitaran dan bersifat probabilistik, yang hanya boleh dinilai secara kuantitatif untuk sebilangan besar orang, i.e. kaedah statistik

Data radiobiologi yang tersedia memungkinkan untuk menilai dengan pasti kejadian kesan buruk hanya pada dos yang agak besar, lebih daripada 0.7 Gy (70 rad). Sekiranya tiada kecederaan radiasi akut, hampir mustahil untuk mewujudkan hubungan sebab akibat antara pendedahan radiasi dan kemunculan akibat jangka panjang, kerana ia juga mungkin disebabkan oleh faktor bukan sinaran yang lain. Dos sinaran membawa kepada peningkatan kebarangkalian, peningkatan risiko akibat buruk untuk badan, semakin besar dos yang lebih tinggi. Anggaran risiko kuantitatif pada dos rendah diperoleh melalui lanjutan, ekstrapolasi hubungan kesan dos dari kawasan dos tinggi (0.7¸ 1 Gy), serta eksperimen haiwan. Pada masa yang sama, kesan tindak balas badan, yang hanya boleh dinilai dengan kaedah statistik, akibat, kebarangkalian yang wujud pada mana-mana dos kecil (namun, dos tidak membawa kepada akibat ini dalam semua kes) dan meningkat dengan meningkatkan dos, dipanggil stokastik.