Глава 1. Виды ионизирующих излучений и единицы измерения

Радиоактивность и сопутствующие ей ионизирующие излучения существовали на Земле задолго до зарождения на ней жизни и присутствовали в Космосе до возникновения самой Земли.

Преобразование биосферы в ноосферу (по В. И. Вернадскому) привело к изменению глобальной радиологической ситуации: усилились потоки мигрирующих естественных и искусственных источников излучений, возросло число зон повышенного локального радиационного воздействия.

В результате антропогенных процессов в биосферу продолжают поступать в нарастающих количествах искусственные радионуклиды, ранее не присутствовавшие в ней. К числу этих искусственных радионуклидов, которыми оказалась «обогащенной» окружающая среда, относится очень большое число радиоактивных продуктов деления и нуклидов наведенной активности, а также трансурановые элементы.

Излучение называют ионизирующим, если, проходя через среду, оно вызывает ее ионизацию. Помимо ионизации излучения могут вызывать возбуждение молекул среды.

По своей природе ионизирующее излучение бывает фотонное и корпускулярное.

Фотонное излучение представляет собой электромагнитное ионизирующее излучение. Оно включает в себя -излучение и рентгеновское излучение.  - излучением называется электромагнитное излучение, возникающее при изменении энергетического состояния атомных ядер или при аннигиляции частиц (например, электрона и позитрона ).

Электронное излучение (или электромагнитные волны) – колебания электрических и магнитных полей, распространяющихся в мировом пространстве со скоростью света. В зависимости от вида энергии электромагнитного излучение проявляется по-разному. В порядке повышения энергии излучения различают: технический переменный ток, радиоволны (УВК, СВ и ДВ), микроволны, тепловые (инфракрасные излучения), видимый свет, ультрафиолетовое излучение, рентгеновское излучение и гамма-излучение. Особенно опасны для человека излучение высоких энергий – рентгеновское и гамма излучение. В меньшей степени УФ и микроволновое излучение (Прилож.1).

Рентгеновское излучение – это электромагнитное излучение – тормозное или характеристическое. Под тормозным понимают фотонное излучение с непрерывным энергетическим спектром, возникающее при уменьшении кинетической энергии заряженных частиц. Характеристическим называют фотонное излучение с дискретным энергетическим спектром, возникающее при изменении энергетического состояния электронов атома.

Корпускулярное излучение – это ионизирующее излучение, состоящее из частиц с массой, отличной от нуля. Корпускулярное излучение бывает следующих видов: -излучение, состоящее из электронов или позитронов ⁺; протонное излучение, состоящее из протонов ; нейтронное излучение, состоящее из нейтронов ; дейтронное, состоящее из ядер изотопа водорода – дейтерия ; -излучение, состоящее из -частиц, имеющих строение, аналогичное строению ядра атома гелия, т. е. состоящих из двух протонов и двух нейтронов – ⁴Не²⁺; потоки многозарядных ионов; атомы отдачи, образующиеся в результате ядерных реакций; продукты ядерных реакций деления.

Ионизирующее излучение делят также на первичное и вторичное. Первичным называется ионизирующее излучение, которое в рассматриваемом процессе взаимодействия со средой принимается за исходное. Под вторичным излучением понимают ионизирующее излучение, возникающее в результате взаимодействия первичного излучения со средой.

По способу воздействия на вещество излучения подразделяются на непосредственно ионизирующее и косвенно ионизирующее. Непосредственно ионизирующим излучением называется излучение, представляющее собой поток заряженных частиц, имеющих кинетическую энергию, достаточную для ионизации при столкновении. Косвенно ионизирующее излучение – это поток фотонов или незаряженных частиц, которые могут создавать непосредственно ионизирующее излучение или вызывать ядерные превращения.

Важной характеристикой ионизирующего излучения является его энергия. Обычно энергию ионизирующей частицы измеряют в электрон-вольтах. Электрон-вольт – это энергия, которую приобретает электрон, проходя разность потенциалов в один вольт (1эВ = 1,6•10 ^-19Дж; 1МэВ = 10⁶эВ=10³кэВ). Излучение бывает моноэнергетическим и немоноэнергетическим.

Излучение называют моноэнергетическим, если оно состоит из фотонов одинаковой энергии или частиц одного вида с равной кинетической энергией. Излучение называют немоноэнергетическим, когда оно состоит из фотонов разной энергии или одинаковых частиц с разной кинетической энергией. Энергетический спектр немоноэнергетического излучения может быть либо дискретным (состоящим из отдельных линий), либо непрерывным.

Основными величинами, характеризующими ионизирующие излучения являются: активность радионуклидов, энергия и доза излучения (рис.1).