Глава 21. Основы радиационной безопасности

21.1. Ионизирующее излучение

Радиационная безопасность регулируется законодательными документами, регламентирующими обеспечение безопасных усло­вий труда персонала и жизнедеятельности населения. Основными документами являются СП 2.6.1.758-99 «Ионизирующее излучение, радиационная безопасность. Нормы радиационной безопасности (НРБ-99)», Федеральный закон № З-ФЗ «О радиационной без­опасности населения», Санитарные правила СП 2.6.1.799-99 «Ос­новные санитарные правила обеспечения радиационной безопас­ности (ОСПОРБ-99)».

Нормы радиационной безопасности НРБ-99 разработаны для обеспечения безопасности человека в условиях нормальной эксп­луатации техногенных источников излучения, при радиационной аварии, при медицинском облучении и в условиях воздействия ионизирующего излучения природного происхождения.

Любое излучение, взаимодействие которого со средой приво­дит к образованию электрических разрядов разных знаков, назы­вается ионизирующим. При этом различают корпускулярное и фотонное ионизирующее излучение.

Корпускулярное ионизирующее излучение — это поток эле­ментарных частиц с массой покоя, отличной от нуля, образую­щихся при радиоактивном распаде и ядерных превращениях либо генерируемых на ускорителях. К нему относятся α- и β-частицы, нейтроны (п), протоны (р) и т.д.

α-Излучение — это поток частиц, являющихся ядрами атомов гелия и обладающих двумя единицами заряда. Энергия а-частиц, испускаемых различными радионуклидами, находится в пределах 2—8 Мэв. При этом все ядра данного радионуклида испускают а-частицы, обладающие одинаковой энергией.

β-Излучение — это поток электронов или позитронов. При рас­паде р-активного радионуклида его ядра испускают р-частицы различной энергии, поэтому энергетический спектр р-частиц не­прерывен. Средняя энергия (3-спектра составляет примерно 0,3Е_mах. Максимальная энергия р-частиц может достигать 3,0 — 3,5 Мэв.

Нейтроны (нейтронное излучение) — это нейтральные элемен­тарные частицы. Они не имеют электрического заряда и при про­хождении через вещество взаимодействуют только с ядрами ато­мов. В результате этих процессов образуются либо заряженные ча­стицы (ядра отдачи, протоны, дейтроны), либо у-излучение, вы­зывающие ионизацию.

Фотонное излучение — это поток электромагнитных колеба­ний, распространяющихся в вакууме с постоянной скоростью 300 000 км/с. К нему относятся γ-излучение, характеристическое, тормозное и рентгеновское излучение.

γ-Излучение генерируется при ядерных превращениях или при аннигиляции частиц.

Характеристическое излучение — это фотонное излучение с дискретным спектром, испускаемое при изменении энергетичес­кого состояния атома, обусловленного перестройкой внутренних электронных оболочек.

Тормозное излучение связано с изменением кинетической энер­гии заряженных частиц. Оно имеет непрерывный спектр и возни­кает в среде, окружающей источник р-излучения, в рентгеновских трубках и ускорителях электронов.

Рентгеновское излучение — это совокупность тормозного и характеристического излучений с диапазоном энергии фотонов от 1 Кэв до 1 Мэв.

Излучение характеризуется ионизирующей и проникающей способностью.

Ионизирующая способность излучения определяется удельной ионизацией, т. е. числом пар ионов, создаваемых частицей в еди­нице объема, единице массы среды или на единице длины пути.

Проникающая способность излучений определяется величиной пробега. Пробегом называется путь, пройденный частицей в ве­ществе до ее полной остановки, обусловленной тем или иным видом взаимодействия.

Сравнительная характеристика свойств различных видов иони­зирующего излучения представлена в табл. 21.1.

Прохождение фотонного излучения через вещество вообще не может быть охарактеризовано понятием пробега. Для этого исполь­зуют показатель ослабления потока электромагнитного излучения в веществе, характеризующийся коэффициентом ослабления ц, который зависит от энергии излучения и свойств вещества и под­чиняется экспоненциальному закону. Это значит, что какой бы ни была толщина слоя вещества, оно не способно полностью

Таблица 21.1. Сравнительная характеристика некоторых видов излучения

Излучение	Ионизирующая способность, число пар ионов на 1 см пути в воздухе	Проникающая способность (длина свободного пробега)
α	(25-60)· 103	Несколько сантиметров
β	-100	Несколько метров
Фотонное	Вещество ионизирует вторичные электроны	∞

поглотить поток фотонного излучения, можно только ослабить его интенсивность в любое число раз.