Ионизирующее излучение, характеристики, источники воздействия на организм, нормирование

Быстрое развитие ядерной энергетики и широкое применение ис-точников ионизирующих излучений (ИИ) в различных областях науки и техники создали потенциальную угрозу радиационной опасности для человека и загрязнения окружающей среды радиоактивными веще-

1.1. Классификация негативных факторов производственной среды •23

 

ствами. Поэтому вопросы защиты от ионизирующих излучений (ра-диационная безопасность) превращаются в важнейшую из проблем.

 

Радиация характеризуется лучистой энергией. Ионизирующим излу-чением называют потоки частиц и электромагнитных квантов,образу-ющихся при ядерных превращениях, т.е. в результате радиоактивного распада. Чаще всего встречаются такие разновидности ионизирующих излучений, как рентгеновское и гамма-излучения, потоки альфа-частиц, электронов, нейтронов и протонов. Ионизирующее излучение прямо или косвенно вызывает ионизацию среды, т.е. образование за-ряженных атомов или молекул-ионов.

 

Источниками ИИ могут быть природные и искусственные ра-диоактивные вещества, различного рода ядерно-технические уста-новки, медицинские препараты, многочисленные контрольно-измерительные устройства (используемые при дефектоскопии металлов, контроле качества сварных соединений). Они используют-ся также в сельском хозяйстве, геологической разведке, при борьбе со статическим электричеством и др. Основными источниками ИИ являются следующие.

 

Радон-222 —газ,испускающий альфа-частицы.Постоянно образу-ется в горных породах. Опасен при накоплении в шахтах, подвалах, на 1-м этаже здания. Необходима вентиляция (проветривание).

 

Ксенон-133 —газообразные изотопы.Постоянно образуются и рас-падаются в процессе работы атомного реактора. В качестве защиты ис-пользуют изоляцию.

 

Йод-131 —испускает бета-частицы и гамма-излучение.Образуетсяпри работе атомного реактора. Вместе с зеленью усваивается жвачны-ми животными и переходит в молоко. Накапливается в щитовидной железе человека. В качестве защиты применяют «йодную диету», т.е. вводят в рацион человека стабильный йод.

 

Криптон-85 —тяжелый газ,испускающий бета-частицы и гамма-излучение. Входит в состав отработанных топливных элементов реак-тора. Выделяется при их хранении. Защита — изолированное помеще-ние.

 

Стронций-90 —металл,испускающий бета-частицы.Основнойпродукт деления в радиоактивных отходах. Накапливается в костных тканях человека.

 

Цезий-137 —металл,испускающий бета-частицы и гамма-излучение. Накапливается в клетках мышечной ткани.

 

Радий-226 —металл,испускающий гамма-излучение,альфа-и бета-частицы. Защита — укрытия и убежища.

24• Глава 1. Классификация и  воздействие на человека...

 

Углерод-14 —испускает бета-частицы.Естественный природныйизотоп углерода. Используется при определении возраста археологи-ческого материала.

 

Плутоний-239 —испускает альфа-частицы.Содержится в радиоак-тивных отходах. Защита — качественное захоронение радиоактивных отходов.

 

Калий-40 —испускает бета-частицы и гамма-излучение.Содержит-ся и замещается (выводится) во всех растениях и животных.

Альфа-частицы —представляют собой положительно заряженныеядра атомов гелия. Эти частицы испускаются при радиоактивном рас-паде некоторых элементов с большим атомным номером, в основном это трансурановые элементы с атомными номерами более 92. Альфа-частицы распространяются в средах прямолинейно со скоростью около 20 тыс. км/с, создавая на своем пути ионизацию большой плотности. Альфа-частицы, обладая большой массой, быстро теряют свою энер-гию и поэтому имеют незначительный пробег: в воздухе — 20—110  мм, в биологических тканях — 30—150 мм, в алюминии — 10—69 мм.

 

Бета-частицы —это поток электронов или позитронов,облада-ющий большей проникающей и меньшей ионизирующей пособно-стью, чем альфа-частицы. Они возникают в ядрах атомов при радио-активном распаде и сразу же излучаются оттуда со скоростью, близкой к скорости света. При средних энергиях пробег бета-частиц в воздухе составляет несколько метров, в воде — 1—2 см, в тканях человека — около 1  см, в металлах — 1 мм.

 

Рентгеновское излучение —представляет собой электромагнитноеизлучение высокой частоты и с короткой длиной волны, возникающее при бомбардировке вещества потоком электронов. Важнейшим свой-ством рентгеновского излучения является его большая проникающая способность. Рентгеновские лучи могут возникать в рентгеновских трубках, электронных микроскопах, мощных генераторах, выпрями-тельных лампах, электронно-лучевых трубках и др.

 

Гамма-излучение — относится к электромагнитному излучениюи представляет собой поток квантов энергии, распространяющихся со скоростью света. Они обладают более короткими длинами волн, чем рентгеновское излучение. Гамма-излучение свободно проходит через тело человека и другие материалы без заметного ослабления и может создавать вторичное и рассеянное излучение в средах, че-рез которые проходит. Интенсивность облучения гамма-лучами сни-жается обратно пропорционально квадрату расстояния от точечного источника.

1.1. Классификация негативных факторов производственной среды •25

 

Нейтронное излучение —это поток нейтральных частиц,выле-тающих из ядер атомов при некоторых ядерных реакциях, в частно-сти при реакциях деления ядер урана и плутония. Вследствие того что нейтроны не имеют электрического заряда, нейтронное излучение об-ладает большой проникающей способностью. Нейтронное излучение возникает при работе ускорителей заряженных частиц и реакторов, образующих мощные потоки быстрых и тепловых нейтронов. Отли-чительной особенностью нейтронного излучения является способность превращать атомы стабильных элементов в их радиоактивные изотопы, что резко повышает опасность нейтронного облучения.