10.2. Источники ионизирующих излучений

Различают естественные (природные) и искусственные (техногенные) источники ионизирующих излучений. Радиоактивные материалы вошли в состав Земли с самого ее рождения. Даже человек слегка радиоактивен, так как во всякой живой ткани присутствуют в следовых количествах радиоактивные вещества.

Ионизирующими свойствами обладают космические лучи, которые в основном приходят к нам из глубин Вселенной, но некоторая их часть рождается на Солнце во время солнечных вспышек. Эти лучи могут достигать поверхности Земли или взаимодействовать с ее атмосферой, порождая вторичное излучение и приводя к образованию различных радионуклидов. Радиационный фон, создаваемый космическими лучами, дает чуть меньше половины внешнего облучения, получаемого населением от естественных источников радиации.

Природными источниками ионизирующих излучений на Земле являются и естественно распределенные на ней радиоактивные вещества. Основные радиоактивные изотопы, встречающиеся в горных породах Земли, – это калий-40, рубидий-87 и члены двух радиоактивных семейств, берущих начало соответственно от урана-238 и тория-232 – долгоживущих изотопов, включившихся в состав Земли с самого ее рождения. Уровни земной радиации неодинаковы для разных мест земного шара и зависят от концентрации радионуклидов в том или ином участке земной коры.

За последние десятилетия человек создал несколько сотен искусственных радионуклидов и научился использовать энергию в самых разных целях. Все это приводит к увеличению дозы облучения как отдельных людей, так и населения Земли в целом.

Искусственными источниками ионизирующих излучений являются предприятия по добыче и переработке ядерного горючего, атомные электростанции, хранилища отходов, исследовательские объекты, испытательные полигоны и т.п.

Работа с радиоактивными веществами в открытом виде может сопровождаться загрязнением воздуха, оборудования, помещения, спецодежды, открытых частей тела работающих радиоактивными аэрозолями, газами, парами, растворами.

Выделение аэрозолей происходит при механической и химической обработке радиоактивных материалов и руд, при процессах, связанных с измельчением, пересыпанием, возгонкой, истиранием.

Радиоактивные газы образуются при работе реакторов, ускорителей, получении и переработке руд и материалов, содержащих радиоактивные криптон, аргон; при использовании радоновых источников воздух может загрязняться радоном.

Работы с радиоактивными веществами в закрытом виде связаны с эксплуатацией установок гамма-дефектоскопии, ядерных реакторов, рентгеновских установок. Гамма-дефектоскопия нашла широкое распространение в самых различных отраслях промышленности (машиностроение, судостроение, металлургия, строительство и т.д.).

Наиболее опасными операциями при гамма-дефекто-скопии являются транспортировка контейнеров с изотопами, установка контейнера на место работы, ремонт и перезарядка контейнеров.

Гамма-излучение представляет наибольшую опасность при внешнем облучении.

Работа на атомных электростанциях может сопровождаться как внешним облучением (гамма- и бета-лучи, нейтроны), так и внутренним при поступлении в организм радиоактивных аэрозолей и газов с пищей, водой и воздухом. В результате распада ядерного топлива образуются многочисленные продукты распада, являющиеся источниками альфа-, бета- и гамма-излучения.

В настоящее время благодаря высокой проникающей способности и простоте получения рентгеновское излучение стало наиболее широко используемым средством в медицинской практике для рентгенодиагностики и рентгенотерапии, и сфера использования этого излучения все расширяется. Например, с помощью исследования рассеяния рентгеновских лучей на кристаллах изучают их структуру (рентгеноструктурный анализ). Возбуждение и анализ спектров характеристического излучения атомов используют для экспресс-анализа содержания различных элементов в пробах. Современные рентгено-флуоресцентные анализаторы определяют концентрацию таких элементов в диапазоне 110^-4–100 % за одну минуту.

Рентгеновские лучи широко используются при дефектоскопии металлических изделий.

Основной опасностью при работе на рентгеноустановках является внешнее облучение обслуживающего персонала, а также работающих в соседних помещениях.