До складу радіоактивного випромінювання можуть входити ... Склад і характеристика радіоактивних випромінювань

Атомне випромінювання - одна з найнебезпечніших. Його наслідки непередбачувані для людини. Що розуміється під поняттям радіоактивності? Що означають слова «велика» або «менша» радіоактивність? Які частинки входять до складу різних видів атомного випромінювання?

Що таке радіоактивне випромінювання?

До складу радіоактивного випромінювання можуть входитирізні частки. Однак всі три типи випромінювання відносяться до однієї категорії - їх називають іонізуючими. Що означає цей термін? Енергія випромінювань неймовірно висока - настільки, що, коли випромінювання досягає певного атома, воно вибиває з його орбіти електрон. Тоді атом, що став мішенню випромінювання, перетворюється в іон, що є позитивно зарядженим. Саме тому атомне випромінювання називається іонізуючим, до якого типу би воно не належало. Висока потужність відрізняє іонізуюче випромінювання від інших видів, наприклад від мікрохвильового або інфрачервоного.

Як відбувається іонізація?

Щоб зрозуміти, що може входити до складурадіоактивного випромінювання, необхідно детально розглянути процес іонізації. Відбувається він у такий спосіб. Атом при збільшенні виглядає як маленьке макове зерно (ядро атома), оточене орбітами його електронів, немов оболонкою мильної бульбашки. Коли відбувається радіоактивний розпад, від цього ядра вилітає найдрібніша крупинка - альфа- або бета-частинки. Коли відбувається випускання зарядженої частинки, змінюється і заряд ядра, а це значить, що утворюється нова хімічна речовина.

Частинки, що входять до складу радіоактивноговипромінювання, ведуть себе таким чином. Відлетіла від ядра крупинка мчить з величезною швидкістю вперед. На своєму шляху вона може врізатися в оболонку іншого атома і точно так же вибити з неї електрон. Як вже говорилося, такий атом перетвориться в зарядженийіон. Однак в цьому випадку речовина залишиться колишнім, так як кількість протонів в ядрі залишилося незмінним.

Особливості процесу радіоактивного розпаду

Знання перерахованих процесів дозволяє оцінитито, наскільки інтенсивно відбувається радіоактивний розпад. Ця величина вимірюється в беккерелях. Наприклад, якщо в одну секунду має місце один розпад, то кажуть: «Активність ізотопу - 1 бекерель». Колись замість цієї одиниці використовували одиницю під назвою кюрі. Вона дорівнювала 37 мільярдам беккерелів. При цьому необхідно порівнювати активність однакової кількості речовини. Активність певної одиниці маси ізотопу носить назву питомої активності. Ця величина обернено пропорційна періоду напіврозпаду того чи іншого ізотопу.

Характеристика радіоактивних випромінювань. їх джерела

Іонізуюче випромінювання може відбуватися нетільки в разі радіоактивного розпаду. Послужити джерелами для радіоактивного випромінювання можуть: реакція поділу (відбувається в результаті вибуху або ж всередині атомного реактора), синтез так званих легких ядер (відбувається на поверхні Сонця, інших зірок, а також у водневій бомбі), а також різні прискорювачі заряджених частинок. Всі ці джерела випромінювання об'єднує одна спільна риса - найпотужніший рівень енергії.

Які частинки входять до складу радіоактивного випромінювання виду альфа?

Відмінності між трьома типами іонізуючих випромінювань- альфа, бета і гамма - знаходяться в їх природі. Коли були відкриті ці випромінювання, ніхто й гадки не мав, що вони можуть собою представляти. Тому їх просто називали літерами грецького алфавіту.

Як і випливає з їх назви, альфа-промені буливідкриті першими. Вони входили до складу радіоактивного випромінювання при розпаді важких ізотопів, таких як уран або торій. Їх природа була визначена з часом. Вчені з'ясували, що альфа-випромінювання є досить важким. У повітрі вона не може подолати навіть декількох сантиметрів. Виявилося, що до складу радіоактивного випромінювання можуть входити ядра атомів гелію. Саме це відноситься до альфа-випромінювання.

Головним його джерелом є радіоактивніізотопи. Іншими словами, воно являє собою позитивно заряджені «набори» з двох протонів і такого ж числа нейтронів. У цьому випадку говорять, що до складу радіоактивного випромінювання входять ачастинки, або альфа-частинки. Два протони і два нейтрони утворюють собою ядро ​​гелію, властиве альфа-випромінювання. Вперше в людстві таку реакцію зміг отримати Е. Резерфорд, який займався перетворенням ядер азоту в ядра кисню.

Бета-випромінювання, відкрите пізніше, але не менш небезпечне

Потім виявилося, що до складу радіоактивноговипромінювання можуть входити не тільки ядра гелію, а й просто звичайні електрони. Це справедливо для бета-випромінювання - воно і складається з електронів. Але їх швидкість набагато більше, ніж швидкість альфа-випромінювання. Цей тип випромінювання також володіє меншим зарядом, ніж альфа-випромінювання. Від батьківського атома бета-частинки «успадковують» різний заряд і різну швидкість.

Вона може досягати від 100 тис. км / сек аж до швидкості світла. Але в відкритому повітрі бета-випромінювання може поширитися на кілька метрів. Проникаюча їх здатність дуже мала. Бета-промені не можуть подолати папір, тканину, тонкий лист металу. Вони лише проникають всередину цієї матерії. Однак опромінення без захисту може призвести до опіку шкіри або очі, як це відбувається і з ультрафіолетовими променями.

Негативно заряджені бета-частинки носятьназва електронів, а позитивно заряджені називаються позитрона. Велика кількість бета-випромінювання дуже небезпечно для людини і може призвести до променевої хвороби. Набагато більш небезпечним може бути потрапляння всередину радіонуклідів.

Гамма-випромінювання: склад і властивості

Наступним було відкрито гамма-випромінювання. В цьому випадку виявилося, що до складу радіоактивного випромінювання можуть входити фотони з певною довжиною хвилі. Гамма-випромінювання схоже на ультрафіолет, інфрачервоні промені радіохвилі. Іншими словами, воно являє собою електромагнітне випромінювання, однак енергія входять до нього фотонів дуже висока.

Цей тип випромінювання має надзвичайно високуздатність проникати крізь будь-які перешкоди. Чим щільніше стоїть на шляху цього іонізуючого випромінювання матеріал, тим краще він може затримати небезпечні гамма-промені. Для цієї ролі найчастіше обирається свинець або бетон. У відкритому повітрі гамма-випромінювання може легко долати сотні і тисячі кілометрів. Якщо воно впливає на людину, то це призводить до пошкодження шкіри і внутрішніх органів. За своїми властивостями гамма-випромінювання може бути є порівняно з рентгенівським. Але вони відрізняються за своїм походженням. Адже рентгенівське випромінювання отримують тільки в штучних умовах.

Яке випромінювання найнебезпечніше?

Багато з тих, хто вже вивчив, які промені входятьдо складу радіоактивного випромінювання, переконані в небезпеці гамма-променів. Адже саме вони легко можуть подолати багато кілометрів, руйнуючи життя людей і приводячи до страшної променевої хвороби. Саме для того щоб захиститися від гамма-променів, ядерні реактори оточують величезними бетонними стінами. Невеликі шматочки ізотопів завжди поміщають в контейнери, зроблені зі свинцю. Однак головна небезпека для людини полягає в дозі опромінення.

Доза - це та кількість, яка зазвичайрозраховується з урахуванням маси тіла людини. Наприклад, для одного пацієнта буде підходити доза ліків в 2 мг. Для іншого та ж доза може мати несприятливий вплив. Так само оцінюють і дозу радіоактивного випромінювання. Його небезпека визначається поглиненою дозою. Щоб її визначити, спочатку вимірюють кількість радіації, яке було поглинуто тілом. А потім ця кількість порівнюється з масою тіла.

Доза випромінювання - критерій його небезпеки

Різні види випромінювань здатні надати різнийшкоду на живі організми. Тому не можна плутати проникаючу здатність різних видів радіоактивного випромінювання і їх шкідливу дію. Наприклад, коли у людини немає можливості захиститися від радіації, альфа-випромінювання виявляється набагато небезпечніше гамма-променів. Адже в його склад входять важкі ядра водню. А такий тип, як альфа-випромінювання, проявляє свою небезпеку тільки в тому випадку, коли потрапляє всередину організму. Тоді відбувається внутрішнє опромінення.

Отже, до складу радіоактивного випромінювання можевходити три типи частинок: це ядра гелію, звичайні електрони, а також фотони з певною довжиною хвилі. Небезпека того чи іншого виду випромінювання визначається його дозою. Походження цих променів не має значення. Для живого організму абсолютно відсутня різниця, звідки набралася радіація: будь це рентгенівський апарат, Сонце, атомна станція, радоновий курорт або ж вибух. Найголовніше - скільки небезпечних частинок була поглинена.

Звідки береться атомне випромінювання?

Поряд з природним радіаційним фономлюдська цивілізація змушена існувати серед багатьох штучно створених джерел небезпечного іонізуючого випромінювання. Найчастіше воно є наслідком страшних аварій. Наприклад, катастрофа на атомній станції "Фукусіма-1" у вересні 2013 року призвела до витоку радіоактивної води. В результаті цього вміст ізотопів стронцію і цезію в навколишньому середовищі зросла в рази.