Типы и источники радиоактивного излучения

Типы излучения

Несмотря на то, что большинство людей, услышав слово «радиация» представляют себе вредное облучение, радиация может быть не только вредной, но и полезной. Радиация применяется в разных сферах – от промышленности до медицины, в том числе, при лечении раковых больных. 

Правила поведения населения в случае аварии и радиоактивном загрязнении читайте в новой статье.

Типы излучения

Выделяют три основных типа радиоактивного излучения:

  • альфа;
  • бета;
  • гамма.
Типы излучения

Альфа-излучение самое разреженное. Это крупные частицы, которые не могут пробить даже кожу или верхний слой одежды.

Бета-излучение несмотря на то, что оно легкое, содержит позитроны. Остановить излучение можно простой защитой, например, тонким слоем стекла.

Гамма-излучение – наиболее опасное, оно пробивает даже толстые стены из бетона и может повреждать структуру ДНК. Данный вид излучения относят к категории ионизирующих.

Естественные источники радиационного излучения

Небольшой радиоактивностью могут обладать самые разные естественные источники:

  • радон, содержащийся в земной коре в большом количестве;
  • космические и солнечные лучи;
  • изотоп калия в некоторых продуктах (бразильских орехах, картофеле, бананах и бобовых).

 

В большинстве случаев такая радиация не причиняет существенного вреда здоровью, поскольку воздействие на организм сравнительно небольшое. Однако, если уровень радиоактивного загрязнения возрастает, например, при попадании большого количества радона в жилые помещения, следует принять меры для защиты.

Пешеходная гамма-съемка

Теоретические определения основных понятий

Чтобы понимать, какое количество радиации может принести вред организму, необходимо ознакомиться с такими теоретическими понятиями, как:  

Доза ионизирующего излучения в радиационной безопасности – это величина, используемая для оценки степени воздействия ионизирующего вещества на живые организмы.

Мощность поглощенной дозы – показатель, который означает, какое количество радиации было поглощено организмом за определенную единицу времени.

Гамма-съемка: методы и техника проведения

Какая радиация опасна для человека

Опасность для человека представляет ионизирующее излучение. Ионизирующее излучение возникает за счет естественных, либо искусственных процессов. 

Опасность для здоровья представляет ионизирующая радиация – альфа, бета и гамма-лучи. Уровень радиации, опасный для человека, начинается от 1 Зв (100 бэр), этого облучения достаточно для того, чтобы спровоцировать развитие лучевой болезни легкой степени.

«Встретить» такое облучение случайно, гуляя по городу, практически невозможно. Чаще всего опасные радиоактивные частицы попадают в окружающую среду из-за нарушения правил работы и хранения радиоактивного материала на производствах и атомных станциях.

Какая радиация безопасна

Врачи, делая рентгеновский снимок, не просто так закрывают не исследуемые органы специальным материалом, — рентгеновские лучи, так же, как и гамма и УФ лучи, способы ионизировать. Однако, небольшое количество облучения безопасно для человека.

Также можно не беспокоиться из-за радиации от сотовых телефонов и микроволновых печей, их излучение находится в длинноволновой части спектра, а следовательно, от этих устройств невозможно получить дозу ионизирующего облучения.

Типы и источники радиоактивного излучения

Что такое урановое стекло и опасно ли оно

Некоторое время назад считалось, что радиоактивные материалы не несут существенной опасности для здоровья человека, а радиоактивные вещества использовались даже при создании медицинских препаратов. Также материалы с ионизирующим излучением высоко ценились за их красивого свечения.

Один из примеров радиоактивного материала, широко применяемого в быту – урановое стекло. За счет наличия в его составе оксида урана, стекло светится красивым зеленым светом. 

Типы и источники радиоактивного излучения

В таком стекле содержится малое количество урана, и выделяется незначительное количество энергии, поэтому урановое стекло считают относительно безопасным. Раньше из него изготавливали даже посуду.

Урановое стекло может светиться даже при солнечном свете, поскольку солнце излучает ультрафиолет. Однако, под УФ лампами свечение наиболее выражено.

Доза радиации

Тот вид радиации, который называют «дозой острого облучения», представляет для человека наибольшую угрозу. Такая радиация оказывает негативное влияние на клетки организма.  

Наиболее сильно страдают клетки, подверженные частому делению:

  • кровяные тельца;
  • клетки репродуктивной системы;
  • зародыши, которые уже сформировались в организме женщины.

Наименее всего воздействию ионизирующего излучения подвержены кости, мышцы и кожный покров, а также нервные клетки.

Типы и источники радиоактивного излучения

Единицы измерения радиации

Зиверты – основная единица измерения радиации. Безопасной считают дозу в 1 милизиверт, полученный в течение всего года. Такую дозу облучения человек может получить, пройдя тридцать обследований на рентгеновском аппарате.

Серьезные последствия для организма возможны в случае острого облучения, когда доза от одного зиверта и больше воздействует на организм за короткое время. Так, острое облучение в 1 зиверт может вызвать тошноту и рвоту, а доза в 4 зиверта может стать смертельной.

Единицы измерения радиации

Однако, вероятность столкнуться с источником острого излучения крайне мала. Реальные риски для здоровья могут представлять собой космическое и терригенное излучение, а также другие источники. Наиболее распространенным является излучение от радона – оно составляет 59,3% от общего количества.

Радиоактивный газ может накапливаться в помещениях, и при вдыхании наносить серьезный вред клеткам. Всемирная Организация Здравоохранения называет радон второй после курения причиной рака легких, приписывая его вредному воздействию от 3 до 14% случаев.

К счастью, чтобы вдвое снизить вредное воздействие радона, достаточно просто регулярно проветривать помещение.

Измерение общей дозы поглощенной радиации

Используя современное оборудование можно измерять показатели поглощенной дозы радиации. Это общая величина отношения энергии ионизирующего излучения, поглощенной в конкретном объеме вещества. Данный показатель измеряют в Джоулях на килограмм.

Важно понимать, что общая доля поглощенной радиации зависит в большей степени от того, на какой материал она воздействует, и какой 

электро магнитное излучение

поглощающей способностью обладает этот материал. Доза поглощения в вакууме всегда равна нулю, а поглощение радиации при использовании рентгеновского излучения в костной ткани может оказаться больше в 4 раза чем доза, поглощенная в воздухе.

Измерение эквивалентной дозы радиации

Эквивалентная доза измеряется в зивертах на определенную единицу времени. Используется два основных показателя:

  • миллизиверты в год;
  • микрозиверты в час.

Заметить радиацию невооруженным взглядом невозможно, поэтому для ее измерения используются специальные приборы. Одно из наиболее распространенных устройств – счетчик Гейгера-Мюллера. Этот счетчик состоит из трубки и дисплея. Через трубку проникает определенное количество радиоактивных частиц, а их общее количество за час или другой период времени отображается на экране. 

Обследование земельных участков на радиацию

Приборы, оснащенные счетчиками Гейгера, издают щелчки, каждый из которых сигнализирует о том, что подсчитана новая доза излучения.

Другой вид датчиков, которые используются для измерения уровня радиации – сцинтилляционные датчики. Они хорошо определяют как альфа, так и бета и гамма-излучение. Принцип работы оборудования прост; заряженная частица проходит через сцинтиллятор, при этом атомы выпускают фотоны. Весь свет (фотоны), излученный в результате этого процесса, передается на фотоприемник, а затем на экран выводится результат измерений.

Воздействие радиации на биологические материалы

Энергия ионизирующего излучения настолько большая, что происходит ионизация атомов и молекул биологического материала. В результате такого взаимодействия отделяются электроны, и работа организма нарушается. Изменения в живых тканях вызваны тем, что при ионизации происходит разрушение химических связей между частицами, молекулы внутри клеток повреждаются и больше не могут нормально функционировать. 

Радиационные исследования

Если ионизация сильно повредила структуру клеток, их работа нарушается или полностью прекращается. В случаях, когда изменения не велики, организм может восстановиться самостоятельно. Организм справляется с последствиями радиоактивного воздействия, если общий уровень заражения не слишком высок.

Если же человек или животное получили высокую дозу облучения, процессы, происходящие в клетках, становятся необратимыми. Клетки работают не так, как должны, либо вовсе отмирают. В случае повреждения жизненно важных клеток, таких, как ДНК или РНК, а также ферментов и белков, развивается лучевая болезнь.

Облучение также вызывает мутации в клетках, которые передаются от родителей к детям. Мутации вызывают чрезмерно быстрое деление клеток, из-за чего вероятность заболевания раком многократно увеличивается.

На сегодняшний день, несмотря на большой научный прогресс, человек все еще мало знает о радиации и о том, как она влияет на организм. Большая часть знаний, доступных сегодня, была получена при проведении обследования пациентов, являющихся жертвами катастрофы на Хиросиме и Нагасаки, а также жертвами взрыва на Чернобыльской атомной электростанции.

Сегодня исследования проводятся безопасными способами, ученые собирают больше информации о разных видах облучения и о том, какую опасность они представляют для человека. Особое внимание уделяется изучению так называемой «бытовой» радиации, например, радону, и решаются вопросы о том, как строить полностью безопасные, современные дома.