рентген
В природе есть небольшое
количество химических элементов, ядра атомов
которых распадаются самопроизвольно. Этот
процесс сопровождается невидимым излучением.
Самопроизвольный распад ядер атомов некоторых
химических элементов называется
радиоактивностью, а сами элементы и их
излучения - соответственно радиоактивными
элементами и радиоактивными излучениями. Органы
чувств человека не обладают способностью
воспринимать присутствие радиоактивного
излучения. Информацию о радиоактивном излучении
и о радиоактивном загрязнении местности, воды,
воздуха, транспортных средств, продуктов питания
и т.д. можно получить только по показаниям
специальных приборов.
Радиоактивное
загрязнение возникает в процессе
радиоактивных превращений ядер атомов
химических элементов: альфа-распад, бета-распад,
электронный захват, спонтанное
(самопроизвольное) деление атомных ядер. Одно из
важных свойств всех радиоактивных излучений
-способность вызывать ионизацию электрически
нейтральных молекул среды, в которой они
распространяются. Наибольшей ионизирующей
способностью обладают альфа-частицы. Вследствие
ионизации энергия альфа-частицы быстро
уменьшается. После прохождения определенного
расстояния, называемого длиной свободного
пробега, альфа-частица как таковая прекращает
свое существование. Потеряв большую часть
энергии, она захватывает два электрона и
становится нейтральным атомом гелия. Для
человека, как и для любого другого живого
организма, альфа-излучение не представляет собой
какой-либо опасности.
Способностью при прохождении через
вещество ионизировать его обладают и
бета-частицы, однако она значительно меньше.
Поскольку бета-частицы теряют свою энергию
несколько медленнее, то длина их свободного
пробега в воздухе и других материалах гораздо
больше. Значительная часть бета-частиц различных
радиоактивных изотопов проходит в воздухе 3-5 м. В
веществах, имеющих большую плотность, намного
меньше (в воде, древесине, тканях организма в 1000
раз). Несмотря на это, бета-излучение опасно
для человека, особенно при попадании
радиоактивных веществ на открытые участки кожи.
Альфа-распад и бета-распад, как правило,
сопровождаются гамма-излучением. Оно
представляет собой электромагнитные колебания
очень большой частоты, распространяющиеся в
пространстве со скоростью света; испускается
ядром в виде отдельных порций, называемых
гамма-квантами или фотонами.
Гамма-кванты обладают очень большой проникающей
способностью. Для характеристики ослабления
гамма-излучения различными материалами
пользуются величиной слоя половинного
ослабления (d 1/2). Это такая толщина слоя
материала, которая ослабляет мощность
гамма-излучения в два раза. Слой половинного
ослабления является мерой характеристики
защитных свойств материала.
Степень
опасности поражения людей ионизирующими
излучениями определяется значением экспозиционной
дозы излучения (Д), которая измеряется в
рентгенах (Р). Интенсивность радиоактивных
излучений оценивается мощностью дозы излучения
(Р). Мощность дозы излучения характеризует
скорость накопления дозы и выражается в
рентгенах в час (Р/ч), миллирентгенах в час (мР/ч)
или в микрорентгенах в час (мк Р/ч).
В Международной системе
единиц СИ экспозиционная доза излучения
измеряется в кулонах на килограмм (Кл/кг), и ее
мощность - в кулонах на килограмм в секунду
(Кл/(кгс). Кулон на килограмм равен экспозиционной
дозе, при которой в 1 кг воздуха образуется в
результате ионизации суммарный электрический
заряд всех ионов одного знака, равный 1 Кл.
При
оценке
последствий облучения людей
ионизирующими излучениями важно знать
не экспозиционную дозу, а поглощенную дозу
излучения, то есть количество энергии
ионизирующих излучений, поглощенное тканями
организма человека. В качестве единицы измерения
поглощенной дозы излучения в системе СИ принят грэй
(Гр), а мощность такой дозы - грэй в секунду (Гр/с).
На практике используется внесистемная единица
поглощенной дозы - рад (в одном грамме
облучаемого вещества поглощается энергия,
равная 100 эрг). Внесистемная единица мощности
поглощенной дозы - рад в час или рад в секунду
(рад/ч, рад/с).
Между
экспозиционной и поглощенной дозами излучения
имеется зависимость:
Дпог = Дэкс х К,
где К - коэффициент
пропорциональности
(для мягких тканей организма человека К = 0,877).