Лекция 1 виды излучений. Источники излучения. Виды облучения. Дозы Виды излучений

Предметом рассмотрения данной дисциплины является защита от ионизирующих излучений. Ионизирующими излучениями называют излучения, взаимодействие которых с веществом приводит к образованию ионов разных знаков. К ионизирующим излучениям не относят видимый свет и ультрафиолетовое излучение. Ионизация обычно заключается в отрыве электронов из верхних электронных оболочек атомов.

Ионизирующие излучения разделяют на непосредственно ионизирующие излучения и косвенно ионизирующие излучения.

Непосредственно ионизирующие излучения – излучения, состоящие из заряженных частиц, кинетическая энергия которых достаточна для ионизации атомов или молекул при столкновении с ними. Частицы таких излучений сами производят ионизацию большого числа атомов или молекул вещества. Непосредственно ионизирующими являются, например, альфа-, бета-излучение, протоны.

Косвенно ионизирующие излучения – излучения, состоящие из незаряженных частиц, которые могут создать непосредственно ионизирующие излучения и/или вызвать ядерные превращения. Ионизация среды при взаимодействии излучения с веществом происходит за счёт вторичных заряженных частиц, создаваемых при взаимодействии с веществом первичного незаряженного излучения. Косвенно ионизирующими излучениями являются фотонные излучения и нейтроны.

Фотонными излучениями называют излучения, состоящие из фотонов. К ним относят гамма-, тормозное, характеристическое и рентгеновское излучения.

Гамма-излучение – это фотонное излучение, возникающее при изменении энергетического состояния ядер или при аннигиляции частиц.

Тормозное излучение – фотонное излучение с непрерывным энергетическим спектром, возникающее при уменьшении кинетической энергии заряженных частиц.

Характеристическое излучение – фотонное излучение с дискретным энергетическим спектром, возникающее при изменении энергетического состояния электронов атома.

Рентгеновское излучение – фотонное излучение, состоящее из тормозного и/или характеристического излучения. Пример спектра излучения рентгеновской установки приведён на рис. 1.

Корпускулярное излучение – излучение, состоящее из частиц, с массой, отличной от нуля. К корпускулярным излучениям относятся альфа-, бета-, нейтронное, нейтринное и ряд других излучений.

Рисунок 1. Спектр излучения рентгеновской установки.

Смешанное излучение – излучение, состоящее из частиц различного вида, или из частиц и фотонов.

Моноэнергетическое излучение – излучение, состоящее из фотонов с одинаковой энергией или из частиц одного вида с одинаковой кинетической энергией.

Немоноэнергетическое излучение – излучение, состоящее из фотонов различной энергии или частиц одного вида с различной кинетической энергией.

Классификация источников излучения

Ионизирующее излучение создаётся источниками ионизирующего излучения, которыми могут являться радиоактивные вещества, генерирующие источники, ядерные реакции. Далее рассмотрим классификацию источников ионизирующего излучения.

По происхождению излучений рассматриваются природные и техногенные источники. Первые имеют природное происхождение, вторые созданы человеком специально для их полезного применения или являются побочным продуктом этой деятельности.

По виду излучения, испускаемого источником, выделяют источники альфа-, бета-, фотонного, смешанного излучения, источники нейтронов, протонов, электронов и т.д.

По геометрии источника выделяют точечные, линейные, поверхностные и объёмные источники. Подробнее эта классификация источников будет рассмотрена во второй лекции.

По энергетическому спектру излучения разделяют источники моноэнергетического излучения и источники немоноэнергетического излучения, при этом последняя группа источников разделяется на две подгруппы: источники немоноэнергетического излучения с дискретным спектром, при этом частицы одного вида или фотоны испускаются несколькими группами, каждая из которых обладает одинаковым значением энергии и источники немоноэнергетического излучения с непрерывным спектром – при этом частицы одного вида или фотоны обладают энергией в некотором энергетическом диапазоне.

По временному распределению излучения источники разделяют на стабильные, интенсивность излучения которых не изменяется в течение всего времени работы; нестабильные, у которых интенсивность излучения изменяется в какой-либо закономерности или случайным образом; импульсные – излучение таких источников имеет импульсный характер.

По типу источники излучения разделяют на источники закрытого и открытого типа. Устройство закрытого источника излучения исключает поступление содержащихся в нём радионуклидов в окружающую среду в условиях применения и износа, на которые он рассчитан. При применении открытого источника возможно поступление содержащихся в нём радионуклидов в окружающую среду.