2. Характеристика радіаційного забруднення та його наслідків.

Основні терміни і одиниці виміру

Радіоактивність – це властивість речовин самовільно перетворюватись в інші, самовільний розпад атомних ядер вилучаючи при цьому різні елементарні частинки.

Розрізняють природну (уран, радон, космічні промені) і штучну радіоактивність (ізотопи).

Радіоактивні елементи містяться всюди: вони є в земній поверхні, повітрі, воді, біосфері. І про це треба знати, щоб людина могла правильно поводитися з ними, змогла забезпечити безпеку свого життя і діяльності. Зберегти своє здоров’я, працездатність та навколишнє середовище.

Радон – невидимий, без смаку і запаху газ, який у 7,5 разів важчий за повітря. В приміщенні, яке не провітрюється радону у 8 раз більше, ніж ззовні. Багато радону в артезіанській воді, в ванних кімнатах, підвалах.

Радіонуклід – нестабільний нуклід, здатний до мимовільного розпаду.

Якщо помістити радій в свинцеву коробку з вузькою щілиною, то з допомогою приладів можна опре ділити, що через неї виходить пучок випромінювань які діляться в магнітному полі.

Випромінювання – по фізичній природі це потік елементарних часток, які складають атоми ядра, а також їх хвильове електромагнітне випромінювання. В залежності від характеру взаємодії з речовинами, іонізуючі випромінювання діляться на дві великі групи:

1. Випромінювання, що складається з заряджених альфа і бета частинок, пучків електронів, протонів, важких іонів (мають заряд).

2. Випромінювання, що не мають електричних зарядів – нейтрони, рентгенівське, гамма-випромінювання.

Рентгенівське, гамма-випромінювання мають велику проникаючу властивість. Наприклад 0,5 см свинцю послаблює проникаючу дію променевої радіації тільки в 2 рази.

Проникаюча властивість заряджених частинок значно менша.

Пробіг альфа-частинок – які відхиляються на Північ є потоком позитивно заряджених частинок(ядер атомів гелію) в повітрі від 3 до 11 см, в шкірі до 0,02-0,06 мм (мікрони), але вони мають велику іонізуючу здатність. Випромінювані альфа-частинки рухаються практично прямолінійно зі швидкістю приблизно 20000 км.сек. Для альфа –частинок навіть лист паперу є нездоланною перешкодою. Надійним захистом від альфа-частинок є одяг людини. Постільки альфа-випромінювання має найбільшу іонізуючу, але найменшу проникаючу здібність, зовнішнє опромінення практично не шкідливе, але попадання їх всередину організму дуже небезпечно.

Бета частинки, які відхиляються на Південь, і є потоком негативно заряджених швидких електронів в тканини організмів проникають на глибину до 2,5 см. Пробіг в повітрі до 15-40 м. в металі до 1 см. Іонізуюча здатність їх менша чим альфа-частинок в 20 раз. Швидкість поширення наближається до швидкості світла (300 тис. км. сек.). На практиці бета-частинки майже повністю затримуються віконним чи автомобільним склом і металевим екраном в декілька міліметрів. Одяг поглинає до 50% бета-частинок. Небезпека є при попаданні на шкіру (особливо на очі) чи в середину організму. Так, після Чорнобильської катастрофи спостерігались бета-опіки ніг за 50-100 км від АЕС (в Народичах Житомирської обл..). Тому місцевому населенню не рекомендувалось ходити по землі пішки. Зараз відомо біля 900 бета-радіоактивних ізотопів.

Нейтронне випромінювання – потік нейтронів, які не мають електричного заряду, легко проникають в ядра атому і захоплюються ними. Маса нейтрона приблизно в 4 рази менша від маси альфа-частинки, швидкість поширення досягає 20 тис. км. сек. Залежно від енергії розрізняють повільні нейтрони (з енергією менше 1 КеВ (кілоелектро-Вольт)), нейтрони проміжних енергій (від 1 до 500 КеВ) і швидкі нейтрони (від 500 КеВ до 20 МеВ). Проникаюча здатність нейтронів залежить від їхньої енергії, але суттєво вища, ніж в альфа або бета-частинок. Так, довжина пробігу нейтронів проміжних енергій становить близько 15 м у повітрі і 3 см у біологічній тканині, аналогічні показники для швидких нейтронів-відповідно 120 м і 10 см. Має високу проникаючу здатність і має сильні вражаючі дії при зовнішньому опроміненні. Кращими захисними матеріалами від них є : поліетилен, парафін, вода і ін.

Гамма-випромінювання – коротко хвильове електромагнітне випромінювання має пробіг в повітрі до 800(1500) м. Воно як правило супроводжує бета-розпад, рідше альфа розпад. Іонізуюча здатність його менша, чім бета-частинок і тим більше в альфа-частинок. Зате гамма-випромінювання має найбільшу проникаючу здібність. По характеристикам близьке до рентгенівського але має значно більшу швидкість і енергію, поширюється зі швидкістю світла. Для послаблення його енергії в 2-а рази (шар половинного послаблення) потрібна товщина: свинцю - 0,5 см, сталі - 2,8 см, бетону - 10 см, дерева - 30.

Рентгенівське випромінювання були відкриті першими із всіх іонізуючих випромінювань. У них таж фізична природа (електромагнітне поле) і ті ж властивості, що й у гамма-випромінювань. Їх відрізняють перше всього по способу отримання, вони мають в неядерне походження. Випромінювання отримують в спеціальних вакуумних рентгенівських трубках при гальмуванні (вдарянні в спеціальну мішень) швидко летючих електронів. Рентгенівські промені широко використовуються в медицині, сільському господарстві.

Іонізуючі випромінювання мають ряд загальних характеристик, дві з яких – здатність проникати через матеріали різної товщини і іонізувати повітря і живі клітини організму – заслуговують особливої уваги.

Радіоактивні речовини володіють радіоактивністю тільки в визначений термін, поки в них існують ядерні перетворення. Після закінчення цього часу вони втрачають свої властивості і перетворюються в стабільні нерадіоактивні ізотопи. Для оцінки тривалості життя радіонукліду існує поняття – період напіврозпаду.

Радіоактивний розпад не може бути зупинений чи прискорений яким не будь способом.

Період напіврозпаду ізотопу – час, за який розпадається в середньому половина всіх радіонуклідів даного типу в будь – якому радіоактивному джерелі.

Період піврозпаду йоду-131 – 8 діб, стронцію – 90-29 років, цезію – 137 – 30 років, плутонію-239 – 24 тис. років, урану – 238 (руда) – 4,5 млрд. років, урану-235 - 703 млн. років, а торію-232-більше 14 млрд. років.

Вважається, що речовина стає не радіоактивною після 10 періодів напіврозпаду. Усі іонізуючі випромінювання мають здатність викликати іонізацію речовин, а разом з тим тканин живих організмів. Суть процесу іонізації полягає в тому, що під дією радіоактивних випромінювань електрично-нейтральні в нормальних умовах атоми молекул речовин розпадаються на пари негативно і позитивно заряджених частинок – іонів.

Серед різноманітних видів іонізуючих випромінювань, як уже зазначалося вище, надзвичайно важливими при вивченні питання небезпеки для здоров'я і життя людини є випромінювання, що виникають в результаті розпаду ядер радіоактивних елементів, тобто радіоактивне випромінювання.

Щоб уникнути плутанини в термінах, варто пам'ятати; що радіоактивні випромінювання, незважаючи на їхнє величезне значення, є одним з видів іонізуючих випромінювань. Радіонукліди утворюють випромінювання в момент перетворення одних атомних ядер в інші. Вони характеризуються періодом напіврозпаду (від секунд до млн. років), активністю (числом радіоактивних перетворень за одиницю часу), що характеризує їх іонізуючу спроможність. Активність у міжнародній системі (СВ) вимірюється в бекерелях (Бк), а позасистемною одиницею є кюрі (Кі). Один Кі = 37 х 10⁹Бк. Міра дії іонізуючого випромінювання в будь-якому середовищі залежить від енергії випромінювання й оцінюється дозою іонізуючого випромінювання. Останнє визначається для повітря, речовини і біологічної тканини. Відповідно розрізняють * експозиційну, * поглинену та * еквівалентну дози іонізуючого випромінювання. Іонізуюча дія випромінювання, їх вражаюча дія на організм визначається дозою опромінення.