12 Билет

р АДИОАКТИВНОСТЬ самопроизвольное превращение атомов одного элемента в атомы других элементов, сопровождающееся испусканием частиц и жесткого электромагнитного излучения. 

Ионизи́рующее излуче́ние — в самом общем смысле — поток микрочастиц , способные ионизировать вещество. 

Альфа-частица — это положительно заряженные ионы гелия, образующиеся при распаде ядер, как правило, тяжелых естественных элементов (радия, тория и др.). Эти лучи не проникают глубоко в твердые или жидкие среды, поэтому для защиты от внешнего воздействия достаточно защититься любым тонким слоем, даже листком бумаги.

Бета-излучение представляет собой поток электронов, образующихся при распаде ядер как естественных, так и искусственных радиоактивных элементов. Бета-излучения обладают большей проникающей способностью по сравнению с альфа-лучами, поэтому и для защиты от них требуются более плотные и толстые экраны.

Гамма-излучение, или кванты энергии (фотоны), представляют собой жесткие электромагнитные колебания, образующиеся при распаде ядер многих радиоактивных элементов. Эти лучи обладают гораздо большей проникающей способностью. Поэтому для экранирования от них необходимы специальные устройства из материалов, способных хорошо задерживать эги лучи (свинец, бетон, вода). Ионизирующий эффект действия гамма-излучения обусловлен в основном как непосредственным расходованием собственной энергии, так и ионизирующим действием электронов, выбиваемых из облучаемого вещества.

Рентгеновское излучение образуется при работе рентгеновских трубок, а также сложных электронных установок (бетатронов и т. п.). По характеру рентгеновские лучи во многом сходны с гамма-лучами и отличаются от них происхождением и иногда длиной волны: рентгеновские лучи, как правило, имеют большую длину волны и более низкие частоты, чем гамма-лучи. Нейтронное излучение представляет собой поток нейтральных, то есть незаряженных частиц нейтронов (n) являющихся составной частью всех ядер, за исключением атома водорода. Они не обладают зарядами, поэтому сами не оказывают ионизирующего действия, однако весьма значительный ионизирующий эффект происходят за счет взаимодействия нейтронов с ядрами облучаемых веществ. Облучаемые нейтронами вещества могут приобретать радиоактивные свойства, то есть получать так — называемую наведенную радиоактивность. Все виды ионизирующих излучений отличаются друг от друга различными зарядами, массой и энергией. 

Внутреннее облучение

В отличие от описанного выше внешнего облучения под внутренним понимают такой процесс, при котором источники излучения находятся внутри человеческого организма, попадая туда при вдыхании, заглатывании, а также через повреждения кожного покрова. Это отличие обусловливает ряд особенностей, которые делают внутреннее облучение во много раз более опасным, чем внешнее, при одних и тех же количествах радионуклидов. Во-первых, резко увеличивается время облучения тканей организма, так как в отличие от внешнего облу­чения, где доза определяется временем пребывания в зоне радиационного воздействия, при внутреннем облучении время облучения совпадает со временем пребы­вания радиоактивного вещества в организме. Для наи­более опасных веществ, таких, как Ra²²⁶ или Pu²³⁹, выве­дение из организма практически отсутствует, и облуче­ние длится всю жизнь.

Во-вторых, доза внутреннего облучения резко возрастает из-за практически бесконечно малого расстояния до ионизируемой ткани (так называемое контактное об­лучение) и увеличения телесного угла от величины, су­щественно меньшей 4π при внешнем облучении, до пол­ных 4π при внутреннем.

В-третьих, введение радиоактивных веществ в организм означает исключение поглощения ионизирующих α-частиц роговым слоем кожи и переводит α-активные вещества из полностью безопасных при внешнем облу­чении в разряд наиболее опасных.

В-четвертых, за очень небольшим исключением радиоактивные вещества распределяются по тканям орга­низма не равномерно, а избирательно концентрируются в отдельных органах, еще более усиливая их локальное облучение.

В-пятых, в случае внутреннего облучения мы лишены возможности использовать те методы защиты, кото­рые разработаны для внешнего облучения (экранирование, удаление от источника или сокращение времени пре­бывания в поле)

внешнему облучению может подвергаться либо полностью весь организм, либо отдельные участки тела (локальное облучение). В зависимости от этого последствия облучения будут различными. Например, доза в 10 Гр является смертельной при общем облучении. В то же время при радиотерапии раковых заболеваний суммарная доза облучения опухоли в течение длительного времени может быть в 5-7 раз больше. Нельзя сказать, что эти процедуры не наносят никакого  вреда пациенту, однако через некоторое время после облучения здоровье восстанавливается.

Радиоактивные изотопы могут попасть в организм с вдыхаемым воздухом, водой и продуктами питания, тем самым формируя внутреннее облучение иногда в течение многих лет. Снижение уровней облучения будет происходить за счёт распада и выделения радионуклидов из организма. Радионуклиды могут равномерно распределяться внутри тела (например, радиоактивный натрий), а могут избирательно накапливаться в отдельных органах и тканях: радиоактивный йод – в щитовидной железе, стронций – в костях, цезий – в мягких тканях и т.д. Таким образом, может происходить равномерное или неравномерное облучение. Величина дозы облучения, которую ткань или орган поглощает за счет внутреннего облучения радионуклидами, зависит от свойств радиоактивного элемента и от его количества в организме.