69. Іонізуюче випромінювання.Джерела, властивості та види іонізуючого випромінювання

Іонізуюче випромінювання (радіоактивність) - це будь-яке випромінювання, взаємодія якого із середовищем призводить до утворен-ня електричних зарядів різних знаків. Воно має місце при розпаді ядердеяких природних елементів (уран, радій, торій і т. п.), штучних радіоактивних ізотопів. Їх хвилеподібне електромагнітне випромінювання, маючи велику енергію, здатне спричиняти іонізацію навколишнього середовища (повітря, матеріалів, живої тканини), тобто утворення позитивно і негативно заряджених атомів і молекул (іонів), які змінюють фізико-хімічні властивості речовини. Енергія випромінювання витрачається на утворення іонів. Тому чим більше утворюється іонів, тим менший шлях в речовині пройдуть хвилі до повної втрати енергії, тобто від іонізуючої здатності залежить проникливість та швидкість руху.

До основних видів іонізуючого випромінювання належать:

альфа-частинки (ядра гелію), які рухаються зі швидкістю 20000 км/с, мають велику питому іонізацію і малу проникливість. Одяг захищає людину від цих променів, але небезпечним є попадання цього випромінювання всередину людини;

бета-частинки - рухаються з швидкістю світла. Вони мають меншу здатність до іонізації, але більш проникливі. Одяг поглинає до50% цих променів. Небезпечним є безпосереднє попадання цих часточок на шкіру, в очі й всередину організму;

нейтронне випромінювання - це потік нейтронів з швидкістю 20 000 км/с, що легко проникають в живу тканину і захоплюються ядрами атомів, руйнуючи їх. Добрими захисними матеріалами від них єполіетилен, парафін, вода;

гамма-випромінювання - це електромагнітні промені з довжиною хвилі 10- -10- см, які утворюються при альфа- і бета-розпаді атомів. Випромінювання відбувається окремими порціями і розповсюджується зі швидкістю світла. Іонізуюча здатність його менша,ніж в а- і в-частках, але значно більша проникливість. Добре захищають від цих променів екрани з тяжких металів;

- рентгенівське випромінювання - електромагнітні промені, але позаядерного походження, які володіють високою проникливою здатністю (довжина від 5 до 0,004 нм).

Основну частину опромінення населення земної кулі одержує від природних джерел. Це опромінення з космосу та від радіоактивних речовин, що знаходяться у земній корі.

Космічні промені можуть досягати поверхні землі або взаємодіяти з її атмосферою, породжуючи повторне випромінювання і призводячи до утворення різноманітних радіонуклідів.

Штучними джерелами іонізуючих випромінювань є ядерні вибухи,ядерні установки для виробництва енергії, ядерні реактори, прискорювачі заряджених частинок, рентгенівські апарати, прилади апаратури засобів зв'язку високої напруги тощо. Серед техногенних джерел іонізуючого опромінення людина найбільш опромінюється під час медичних процедур і лікування,пов'язаного із застосуванням штучних джерел радіації.

Дія іонізуючого випромінювання оцінюється дозою випромінювання. Розрізняють поглинуту, еквівалентну та експозиційну дози.

Поглинута доза D - це відношення середньої енергії Е, що передається випромінюванням речовині в деякому елементарному об'ємі, до маси dm у цьому об'ємі. Одиницею поглинутої дози в системі одиниць СІ є грей (Гр), а позасистемною - рад; 1 Гр = 1 Дж/кг = 100 рад.

Оскільки різні види іонізуючого випромінювання навіть при однакових значеннях поглинутої дози спричинюють різний біологічний ефект, введено поняття еквівалентної дози H, що визначається як добуток поглинутої дози та коефіцієнта якості даного випромінювання Кя:

Одиницею еквівалентної дози опромінення в системі СІ є зіверт (Зв): 1 Зв = 100 бер. Бер (біологічний еквівалент рада) - позасистемна одиниця Н.

Для кількісної оцінки іонізуючої дії рентгенівського та гамма-випромінювання в сухому атмосферному повітрі використовується експозиційна доза X, яка являє собою відношення повного заряду іонів одного знаку dQ, що виникають у малому об'ємі повітря, до маси повітря в цьому об'ємі dm. За одиницю експозиційної дози приймають кулон на кілограм (Кл/кг). Застосовується також позасистемна одиниця - рентген (Р); 1 Р = 2,58 o 10"4 Кл/кг.

Поглинута, еквівалентна та експозиційна дози за одиницю часу (1с) називаються потужностями відповідних доз.