5). Характеристика альфа-випромінювання

Альфа-випромінювання (α-випромінювання) – іонізуюче випромінювання, яке являє собою потік відносно важких частинок (ядер гелію, що складаються з двох протонів і двох нейтронів), що випускаються при ядерних перетвореннях. Енергія частинок складає декілька мегаелектрон-вольт і різна для різних радіонуклідів. При цьому деякі радіонукліди випускають α-частинки кількох енергій. Цей вид випромінювання, маючи малу довжину пробігу частинок, характеризується слабкою проникаючою здатністю, затримуючись навіть листком паперу. Наприклад, пробіг α-частинок з енергією 4 МеВ в повітрі складає 2,5 см, а в біологічній тканині лише 31 мкм. Випромінювання практично не спроможне проникнути через зовнішній шар шкіри, утворений відмерлими клітинами. Тому α-випромінювання не небезпечне до тих пір, поки радіоактивні речовини, що випускають альфачастинки, не потраплять всередину організму через органи дихання, травлення або через відкриті рани і опікові поверхні. Ступінь небезпеки радіоактивної речовини залежить від енергії частинок, які нею випускаються. Оскільки енергія одного атома складає одиниці-десятки електрон-вольт, кожна α-частинка здатна іонізувати до 100000 молекул усередині організму.

6). Характеристика бета-випромінювання

Бета-випромінювання - потік негативно заряджених електронів, або як їх називають бета-частинок. Відхиляються до позитивно зарядженого електрода. Швидкість - близька до швидкості світла. По масі в 1840 разів легше протонів, не говорячи вже про нейтрони. Мають велику проникаючу спроможність (до 25 метрів у повітрі, і декілька десятків сантиметрів у м'яких тканинах і рідинах). Матеріали:скло, залізо, бетон товщиною кілька міліметрів, повністю поглинають їх. Одяг майже на половину зменшує проникнення бета-частинок. Шлях польоту звивистий, тому що дуже легкий, і відпихається або притягається окремими атомами. На 1 см прольоту в повітрі утворить 50-100 пар іонів. Може мати різноманітну енергію 0,05 - 12 МеВ.

7). Характеристика гама-випромінювання

Електромагнітне випромінення, що виникає при переході ядра із збудженого стану в більш низький енергетичний стан. Це короткохвильове електромагнітне випромінювання з дуже малою довжиною хвилі. Являють собою електромагнітні коливання або потік гама-квантів, які не мають маси спокою. Проникаюча спроможність у повітрі - до 100 - 150 м, м'які тканини - метри, залізобетон - 372 см. Гамма-кванти - як і корпускулярні частки, це випромінювання ядерного походження. Гамма-кванти випускаються тільки ядрами при альфа- і бетарозпаді, коли в дочірньому ядрі залишається надлишок енергії, не захопленої корпускулярним випромінюванням. Повертаючись в основний стан, збуджене ядро може пройти через ряд проміжних станів, тому - випромінювання одного і того самого радіоактивного ізотопу може містити кілька груп -кван­тів, що відрізняються одна від одної своєю енергією. Отже, спектр - випромінювання дискретний(роздільний, переривний).

8). Поглинена доза: визначення, одиниці вимірювання. Доза випромінювання - це кількість енергії радіоактивних випромінювань, поглинутих одиницею об'єму середовища, яке опромінюється.Доза випромінювання (або опромінення) є мірою уражаючої дії радіоактивних випромінювань на організм людини, тварин і рослини. Вона може накопичуватись за різний час, а біологічне ураження від опромінення залежить від величини дози і від часу її накопичення. Поглинута доза - це кількість енергії різних видів іонізуючих випромінювань, поглинутих одиницею маси речовини. Одиниця випромінювання поглинутої дози тканинами організму в системі Сі - джоуль на кілограм (Дж/кг). Дж/кг - це кількість енергії будь-якого виду іонізуючої речовини в 1 кг. Крім цього, одиницею вимірювання поглинутої дози є грей - (Гр). Ще застосовують несистемну одиницю – рад. Поглинута доза більш точно визначає вплив іонізуючих випромінювань на біологічні тканини організму, у яких різний атомний склад і щільність. Існує окрема залежність між поглинутою дозою і радіаційним ефектом: чим більш поглинута доза, тим більший радіаційний ефект. Поглинута доза характеризує радіаційний ефект для всіх видів органічних та хімічних тіл, крім живих організмів. Одиницею потужності поглинутої дози в системі СІ є грей за секунду (Гр/с) і джоуль на кілограм за секунду (Дж/кг.с), а несистемною -рад за секунду (рад/с). Але поглинута доза не враховує те, що вплив на організм такої самої дози різних випромінювань неодинаковий. Наприклад, альфа-випромінювання у 20 разів, а бета - випромінювання у 10 разів небезпечніше від гамма випромінювання. Знання величини поглинутої дози не досить для точного передбачення ні ступеня трудності, ні ймовірності виникнення ефектів ураження. Через це введена еквівалентна доза.

9). Еквівалентна доза: визначення, одиниці вимірювання. Доза випромінювання - це кількість енергії радіоактивних випромінювань, поглинутих одиницею об'єму середовища, яке опромінюється.Доза випромінювання (або опромінення) є мірою уражаючої дії радіоактивних випромінювань на організм людини, тварин і рослини. Вона може накопичуватись за різний час, а біологічне ураження від опромінення залежить від величини дози і від часу її накопичення. Еквівалентна доза характеризує те, що різні види іонізуючого випромінювання під час опромінювання організму одинаковими дозами призводить до різного біологічного ефекту. Це пов'язано з неодинаковою питомою щільністю іонізації викликаного різними видами випромінювань. Так, кількість іонів, які утворюються під дією випромінювання на одиниці шляху в тканинах, тобто щільність іонізації альфа-частинками, у сотні разів вища, від гамма-променів. Тому введено поняття «відносна біологічна активність», яка показує співвідношення поглинутих доз різних видів випромінювання, що викликають одинаковий біологічний ефект. Еквівалентна доза опромінення використовується для оцінки дії випромінювання на живі організми, в першу чергу людей і тварин. Одиницею еквівалентної дози в системі СІ є зіверт (Зв). Для обліку біологічної ефективності випромінювань введена несистемна одиниця поглинутої дози - біологічний еквівалент рентгена - бер. Вираження дози в берах проводиться тоді, коли необхідно оцінити загальний біологічний ефект, незалежно від типу діючих випромінювань. Щоб урахувати нерівномірність ураження від різних видів випромінювань введено «коефіцієнт якості», на. який необхідно перемножити величину поглинутої дози від певного виду випромінювання, щоб одержати еквівалентну дозу. Всі міжнародні і національні норми встановлені в еквівалентній дозі опромінення. Одиницею потужності еквівалентної дози в системі СІ є зіверт за секунду (Зв/с), а несистемною одиницею є бер за секунду (бер/с).

10). Радіаційна стимуляція. Радіаційна стимуляція – це прискорення росту і розвитку організму при дії на нього іонізуючого випромінювання в дозах, в десятки, а іноді й сотні разів нижчих за ті, що викликають гальмування цих процесів. Описана вперше французькими вченими М. Мальдінеєм та К.Тувіненом ще в 1898 p. як явище прискорення проростання опроміненого ними насіння. На сьогодні доведено, що в умовах радіобіологічної лабораторії при наявності джерела іонізуючого випромінення можна підібрати для насіння, проростків, вегетуючих рослин, мікроорганізмів, комах, лабораторних тварин та інших організмів будь-якого виду дозу, при якій спостерігається ефект радіаційної стимуляції. Ці дози варіюють у досить широких межах, що залежить від чутливості організмів до випромінень, їх фізіологічного стану, виду випромінення та деяких інших факторів. Наприклад, для насіння стимулюючі дози в багато разів вищі, ніж для проростків та вегетуючих рослин, для мікроорганізмів - у десятки і сотні разів вищі, ніж для ссавців та комах. Радіаційна стимуляція рослин виявляється в прискоренні проростання насіння, збільшенні енергії проростання, схожості, наступному прискоренні росту рослин, проходженні фаз розвитку, що в цілому приводить до скорочення тривалості вегетаційного періоду, прискорення достигання рослин та збільшення їх урожайності. Про стимулюючу дію іонізуючого випромінення на організм тварин можна зробити висновок за тими самими критеріями, що й при опроміненні рослин, а саме за прискоренням чи посиленням таких функцій, як ріст, розвиток, продуктивність. При опроміненні сперми та ікри риби спостерігається прискорення розвитку ембріонів, а при опроміненні мальків - активізація росту й розвитку. Радіаційна стимуляція спостерігається не тільки при одноразовому, а й при хронічному опроміненні, коли рослини і тварини опромінюються протягом усього періоду розвитку або значної його частини. Якщо вважати, що потужність радіаційного фону в середньому становить 10 мкР/год, то збільшення його десь у 100 разів може зумовити стимуляцію росту рослин. Схожа ситуація з радіаційним фоном тривалий час була в деяких регіонах України протягом весняно-літнього періоду 1986 р. після аварії на Чорнобильській АЕС. Не випадково деякі дослідники схильні пояснювати небувалий урожай зернових і деяких інших культур того року саме радіаційною стимуляцією.