3.1.2. Радіоактивні речовини у виробництві

У техніці широко застосовують прилади і устаткування, принцип роботи яких побудований на використанні радіоактивних речовин та іонізуючих випромінювань. Такі пристрої використовують при дефектоскопії, визначенні зносу деталей, прискоренні хімічних процесів, контролі якості, в медичній практиці. Проте їх використання пов'язане з негативною дією на організм людини.

Радіоактивними речовинами називаються речовини, що містять ізотопи хімічних елементів і що випускають іонізуюче випромінювання в результаті їх ядерного розпаду.

В даний час розрізняють корпускулярне іонізуюче випромінювання, що складається з частинок, маса спокою яких більше нуля, і електромагнітне іонізуюче випромінювання.

До корпускулярних іонізуючих випромінювань відносять:

альфа-випромінювання – потік ядер гелію. Швидкість окремих частинок може досягати 20 км/с. Пробіг частинок змінюється від 2 до 12 см в повітрі. Альфа-частки мають високу іонізуючу, але малу проникаючу здатність;

бета-випромінювання утворюється при розпаді радіоактивних речовин і є електронами або позитронами, що швидко рухаються. Мають велику проникаючу здатність і меншу іонізуючу здатність, чим альфа-частки;

нейтронне випромінювання – потік частинок, маса яких близька до маси протона, але без заряду. Нейтрони мають високу проникаючу здатність. Їх іонізаційна здатність нижча, ніж у бета-часток.

До електромагнітних іонізуючих випромінювань відносять:

гамма-випромінювання – електромагнітне випромінювання з дуже короткою довжиною хвилі. Володіє дуже високою проникаючою здатністю і малою іонізуючою дією;

рентгенівське випромінювання близьке по своїх характеристиках до гамма-випромінювання. Довжина хвилі рентгенівського випромінювання більша, ніж у гамма-випромінювання, а частота нижча.

Для оцінки радіоактивних речовин використовують поняття активності (швидкості радіоактивного розпаду), що є кількістю атомів, що розпадаються в одиницю часу. У системі вимірювань СІ за одиницю розпаду прийнятий беккерель (Бк) – один ядерний розпад в секунду. Позасистемною одиницею активності радіоактивного ізотопу є кюрі (Кі) – що складає 3,7·10¹⁰ розпадів в секунду.

Кількісною характеристикою рентгенівського і гамма-випромінювань є експозиційна доза. Вона дорівнює заряду заряджених частинок одного знаку, що виникає в одиниці маси сухого повітря під впливом іонізуючого випромінювання. За одиницю експозиційної дози прийнято 1 Кулон/кг (Кл/кг). Позасистемною одиницею експозиційної дози є рентген.

За способом дії іонізуючих випромінювань на організм людини розрізняють зовнішнє і внутрішнє. Зовнішнє відбувається в результаті дії сторонніх джерел випромінювання (рентгенівські апарати та ін.). Внутрішнє викликається джерелами випромінювань, що потрапили в організм в результаті вдихання газів, пари, пилу радіоактивних речовин та ін. Зовнішнє опромінювання триває тільки при роботі з джерелами, тоді як внутрішнє триває до повного розпаду або виведення з організму радіоактивного джерела.

Комплекс стійких змін в організмі людини під впливом іонізуючого випромінювання називають променевою хворобою.

Захист від зовнішнього випромінювання, як правило, здійснюється екрануванням. Оскільки альфа-випромінювання практично небезпечне при зовнішньому опромінюванні, захист повністю забезпечується шаром повітря або щільною речовиною (склом, алюмінієм) товщиною в декілька міліметрів. Захист від бета-випромінювання виконується з легких матеріалів, наприклад алюмінію. Зазвичай захисний екран робиться двошаровим. Для захисту від гамма-випромінювання застосовують матеріали високої щільності і великої атомної маси, наприклад свинець.

Застосовують також захист відстанню з повною механізацією і автоматизацією робіт. Якщо ж технічно неможливо повністю захистити працівника, то необхідно регламентувати час його перебування в небезпечній зоні. Крім того, ті що працюють з джерелами іонізуючих випромінювань і радіоактивними речовинами повинні забезпечуватися спецодягом, дотримувати правила особистої гігієни і регулярно проходити дозиметричний і медичний контроль.