どの放射線が最も大きな電離能力を持っていますか? 核教育プログラム: 電離放射線。質問。アクティビティとは何ですか

たまたま、原子力エネルギーは、最初から、自国民を含め、極秘かつ秘密裏に生み出されました。彼女は何年もこの状態に留まりました。核生態学の基礎と電離放射線からの健康保護について国民を教育することに関しては、核科学者は事実上これらの問題に取り組んでいなかった。結局のところ、こうした問題について人々の理解が少なければ少ないほど、「無視」したり、だましたりすることが容易になります。

そして、大規模な原子研究センターRIARの隣に住んでいる私たちの地域の住民が、電離放射線に関連する基本的な問題さえほとんど、あるいはまったく理解していないのは偶然ではありません。

状況を改善するために、私たちは今号の「シビル・イニシアチブ」ニュースレターで原子力教育プログラムを開始し、少なくとも電離放射線、または日常生活で言うところの放射線に関連する基本的な概念に関する情報を公開することにしました。最も明確で最も単純な説明を選択するために、多くの関連資料を整理する必要がありました。最終的に、私たちはジャーナル「Physics」からの情報を選択し、それを基礎として、ロシア科学アカデミーの対応会員であるA.V.ヤブロコフによる本の「Atomic Mythology」の付録など、他の情報源から情報を補足しました。

以下は、読者からの手紙や地域住民との会話で出てきた質問への回答です。

質問。核種、放射性核種、同位体とは何ですか?

答え。核種は原子核と呼ばれ、第一に特定の核子の組成（陽子と中性子の数）、第二に特定のエネルギー状態によって特徴付けられます。同じ原子核組成を持つが、異なるエネルギー状態を持つ原子核を呼びます。 核異性体。核組成とエネルギー状態を無期限に長期間保持する原子核は安定と呼ばれます。それ以外の場合は、放射性核種について話していることになります。 放射性核種。 2 つ以上の核異性体が存在する可能性がありますが、そのうちの 1 つだけが安定核種です。

放射性核種は、しばしば同位体と呼ばれます。これは真実ではありません: 概念 同位体同じ数の陽子を持つ核種（安定核種と放射性核種の両方）のセットが決定されます（これらの核種は本来同じ原子番号を持ち、周期表の同じ元素の種であるため、化学的に同一です）。

質問。放射能や放射線とは何ですか?

答え。放射能一部の放射性核種には、時間の経過とともに核組成および（または）エネルギー状態が変化し、新しい核種（安定または再び放射性核種）が形成され、多かれ少なかれ透過率を伴う電離放射線が放出される特性があります。これらの放射線は口語的に呼ばれます 放射線.

質問。活動とは何ですか?

答え。活動放射性核種源または薬剤は、単位時間あたりの放射性核種変換の数です。活動単位は、 ベクレル(Bq) - (統計的な意味で平均して) 1 秒間に 1 回の放射性変化が起こる線源の放射能。実際の放射線測定では、次のものがよく使用されます。
キロベクレル (1 kBq = 10 3 Bq);
メガベクレル (1 MBq = 10 6 Bq);
ギガベクレル (1 GBq = 10 9 Bq)。

非システム活動単位は依然としてよく使用されます - キュリー（キ）。 1 Ci は、娘崩壊生成物と平衡状態にある 1 g のラジウム 226 の放射能に相当します。タイトルと意味内容は核物理学の歴史を反映しており、そのページの 1 つはマリー・キュリーとピエール・キュリーによるウラン鉱石からのラジウムの単離とその特性の研究でした。

1 Ci = 3.7*10 10 Bq (37 GBq) は (日常用語で) 非常に大規模な活動であるため、実際には次のものがよく使用されます。
ミリキュリー (1 mCi = 10 -3 Ci);
マイクロキュリー (1 μCi = 10 -6 Ci);
ナノキュリー (1 nCi = 10 -9 Ci)。

質問。すべての放射線は電離するのでしょうか? どれがイオン化しているのでしょうか？

答え。いいえ、すべてではありませんが、イオン化を引き起こす可能性のあるエネルギーを持つものだけです。たとえば、電波や可視光線の範囲の電磁放射線は電離放射線ではありません。個々の粒子の大きなエネルギーを特徴とする核放射線は、別の問題です。

原子力技術とエネルギー、放射線の安全性と放射線生態学に関連するプロセスと現象を検討するには、次の種類の核電離放射線が不可欠です。

1. アルファ (a) 放射線。これは、2 つの陽子と 2 つの中性子 (ヘリウム原子核) で構成される核粒子の放出です。これは、鉛より重い原子核 (ウラン、トリウム、ラジウム、プルトニウムなど) の崩壊中や、多くの核反応中に発生します。アルファ線放出物質が体内に入ると、その細胞に生物学的損傷を引き起こす可能性があります。アルファ粒子は大量のエネルギーを持っており、そのイオン化能力は非常に高いです。

2. ベータ (b) 放射線。これは、非常に高速で移動する電子と陽電子の放出です。それは主に放射性崩壊の結果として発生します。電離能はα線に比べて著しく低い。しかし、ベータ粒子は体の表面や体内に入ると危険です。

3. ガンマ (g) 放射線- 高エネルギーの最短波長の電磁放射であり、最大の透過能力を持っています。したがって、外部ガンマ線からの保護が最大の課題となります。

質問。放射線の透過力はどれくらいですか？

答え。放射線の透過力効果的に吸収する材料の組成と厚さが決まります。

α線は最も透過性が低いです。厚さ数センチメートルの空気層、厚さ約 0.1 mm の水層、またはたとえば紙に吸収されます。 b 放射線は非常に優れた透過能力を持っています。これを阻止するには、たとえば厚さ数ミリメートルのアルミニウムの層が必要であり、生物組織内のベータ粒子の範囲は数センチメートルに達します。 g 線の場合、これらのバリアはすべてほぼ透明です。これを拘束するには、できるだけ原子番号の高い物質 (鉛など) を非常に厚く (数十センチメートル、場合によってはメートル) 層にする必要があります。

以上を図で説明します。 a 線、b 線、および g 線の場合、単純なパターンが観察されることが簡単にわかります。つまり、放射線の電離能力が高くなるほど、透過能力が低くなります。これはまったく偶然ではありません。これらの放射線が物質と相互作用するとき、エネルギーの主要部分はイオン化に費やされます。

質問。「曝露線量」、「吸収線量」、「等価線量」、「実効等価線量」とは何ですか?またその測定単位は何ですか?

答え。被ばく線量- 空気のイオン化によって決定されるガンマ線エネルギーの尺度。単位時間あたりのレントゲン (R) で表されます: 時間あたりのレントゲン (R/h) または時間あたりのマイクロレントゲン (μR/h) など。

1 レントゲンは 1000 ミリレントゲンまたは 1,000,000 マイクロレントゲンに相当します。

吸収線量- 照射された物質の単位質量によって吸収されるあらゆるタイプの電離放射線のエネルギー量 (主要な線量測定量)。吸収線量の単位は 1 グレイ (Gy) です。

等価線量- 同じ生物学的影響を引き起こす、異なる種類の放射線の吸収線量（つまり、異なる種類の電離放射線の係数を掛けた値）（任意の組成の放射線への慢性曝露による人間の健康への損傷を評価するための主な線量測定値）。ベータ線、ガンマ線、および X 線放射線の係数は 1、アルファ線放射線の係数は 20 です。

SI システムによれば、等価線量はシーベルト (Sv と略記) で測定されます。この測定単位の名前は、スウェーデンの放射線科医であるシーベルトを記念して付けられました。以前は、別の測定単位であるレム (X 線の生物学的等価物) がよく使用されていました。 1 Sv は 100 レムに相当します。

等価線量の導関数は次のようになります。 実効等価線量- 単位時間当たりのシーベルト。たとえば、ミリシーベルト/年 (略称 mSv/年)、マイクロシーベルト/年 (略称 μSv/年) です。

質問。放射線汚染はどのような単位で測定されますか?

答え。地域の放射線汚染は、平方キロメートルあたりのキュリーまたは平方キロメートルあたりのベクレルで表されます。液体、製品、その他の物質の放射性汚染は、リットルまたはキログラムあたりのベクレル (Bq/l、Bq/kg) で表されます。

詳細については：より詳細な情報は、市民イニシアチブ推進センターから入手できます。そこでは、これらの問題に関する関連文献が入手可能です。

コンテンツ

放射性放射線 (または電離放射線) は、電磁的な性質の粒子または波の形で原子によって放出されるエネルギーです。人間は、自然源と人為的源の両方を通じてそのような曝露にさらされています。

放射線の有益な特性により、産業、医療、科学実験と研究、農業、その他の分野で放射線をうまく利用することが可能になりました。しかし、この現象の蔓延により、人間の健康に対する脅威が生じています。少量の放射線を浴びると、重篤な病気にかかるリスクが高まる可能性があります。

放射線と放射能の違い

放射線とは広義には放射線、つまり波や粒子の形でエネルギーが広がることを意味します。放射線は次の 3 種類に分類されます。

アルファ線 - ヘリウム 4 原子核のフラックス。
ベータ線 - 電子の流れ。
ガンマ線は高エネルギーの光子の流れです。

放射性放射線の特性は、そのエネルギー、透過特性、放出される粒子の種類に基づいています。

プラスの電荷を帯びた微粒子の流れであるアルファ線は、厚い空気や衣服によって遅延される可能性があります。この種は実際には皮膚を貫通しませんが、切り傷などから体内に入ると非常に危険であり、内臓に悪影響を及ぼします。

ベータ線はより多くのエネルギーを持っています - 電子は高速で移動し、サイズが小さいです。したがって、このタイプの放射線は、薄い衣服や皮膚を通って組織の奥まで浸透します。ベータ線は数ミリメートルの厚さのアルミニウムシートまたは厚い木の板を使用して遮蔽できます。

ガンマ線は、強力な透過能力を持つ電磁的な性質の高エネルギー放射線です。それから保護するには、厚いコンクリートの層、または白金や鉛などの重金属の板を使用する必要があります。

放射能という現象は 1896 年に発見されました。発見したのはフランスの物理学者ベクレル。放射能とは、物体、化合物、元素が電離放射線、つまり放射線を放出する能力です。この現象の理由は、崩壊中にエネルギーを放出する原子核の不安定性です。放射能には次の 3 種類があります。

ナチュラル – シリアル番号が 82 を超える重元素に典型的。
人工的 – 特に核反応の助けを借りて開始されます。
誘導 - 大量の放射線が照射されると、それ自体が放射線源となる物体の特性。

放射性元素は放射性核種と呼ばれます。それぞれの特徴は次のとおりです。

人生の半分;
放出される放射線の種類。
放射線エネルギー。
およびその他のプロパティ。

放射線源

人体は定期的に放射線にさらされています。毎年受け取る量の約80％は宇宙線によるものです。空気、水、土壌には自然放射線源である 60 種類の放射性元素が含まれています。主な自然放射線源は、大地や岩石から放出される不活性ガスであるラドンであると考えられています。放射性核種は食物からも人体に入ります。人々がさらされる電離放射線の一部は、原子力発電所や原子炉から、治療や診断に使用される放射線に至るまで、人工的な発生源に由来します。現在、一般的な人工放射線源は次のとおりです。

医療機器（主な人為的放射線源）。
放射化学産業（核燃料の抽出、濃縮、核廃棄物の処理とその回収）。
農業および軽工業で使用される放射性核種。
放射化学工場での事故、核爆発、放射線放出
建設資材。

放射線の体内への侵入方法により、内部被曝と外部被ばくの2種類に分けられます。後者は、空気中に分散した放射性核種 (エアロゾル、粉塵) に典型的です。皮膚や衣服に付着します。この場合、放射線源を洗い流すことにより除去することができる。外部放射線は粘膜や皮膚に火傷を引き起こします。内部型では、放射性核種は、例えば静脈への注射または傷口からの注射によって血流に入り、排泄または治療によって除去されます。このような放射線は悪性腫瘍を引き起こします。

放射性バックグラウンドは地理的位置に大きく依存し、地域によっては放射線レベルが平均を数百倍も超える場合があります。

放射線が人間の健康に及ぼす影響

放射性放射線は、その電離効果により、人体内でフリーラジカル（細胞の損傷や細胞死を引き起こす化学的に活性な攻撃的な分子）の形成を引き起こします。

胃腸管、生殖系および造血系の細胞は特にそれらに対して敏感です。放射性放射線は彼らの働きを妨害し、吐き気、嘔吐、腸機能障害、発熱を引き起こします。目の組織に影響を与えることで、放射線白内障を引き起こす可能性があります。電離放射線の影響には、血管硬化、免疫力の低下、遺伝子装置への損傷などの損傷も含まれます。

遺伝データの伝達システムは優れた組織を持っています。フリーラジカルとその誘導体は、遺伝情報の伝達体である DNA の構造を破壊する可能性があります。これは、後の世代の健康に影響を与える突然変異を引き起こします。

放射線が人体に及ぼす影響の性質は、次のようなさまざまな要因によって決まります。

放射線の種類。
放射線強度。
身体の個々の特性。

放射線の影響はすぐには現れない場合があります。場合によっては、かなりの期間が経過した後にその影響が顕著になることがあります。さらに、一度に大量の放射線を被曝することは、少量の放射線を長期間被曝するよりも危険です。

放射線の吸収量はシーベルト（Sv）と呼ばれる値で表されます。

通常のバックグラウンド放射線は 0.2 mSv/h を超えず、これは 1 時間あたり 20 マイクロレントゲンに相当します。歯のX線検査を行うと、人は0.1ミリシーベルトを受けます。

致死量は 1 回あたり 6 ～ 7 Sv です。

電離放射線の応用

放射性放射線は、技術、医学、科学、軍事産業、核産業、その他の人間活動の分野で広く使用されています。この現象は、煙感知器、発電機、着氷警報器、空気イオナイザーなどの機器の基礎となっています。

医学では、がんを治療するための放射線療法に放射線が使用されます。電離放射線により放射性医薬品の作成が可能になりました。彼らの助けを借りて診断検査が行われます。化合物の組成を分析したり滅菌するための機器は、電離放射線に基づいて構築されています。

放射性放射線の発見は、誇張することなく革命的でした。この現象の利用は、人類を新たな発展レベルに導きました。しかし、これは環境と人間の健康への脅威も引き起こしました。この点で、放射線の安全性を維持することは現代の重要な課題です。

ガンマ線は、イオン化が最も少なく、透過力が最も大きいという特徴があります。これは高周波電気です

ガンマ線は、イオン化能力が最も低く、透過能力が最も高いという特徴があります。ガンマ線は、ベータ線やアルファ線よりもはるかに高い透過力を持っています。物質を通るガンマ線の通過は、その経路長によってまったく特徴づけることができません。物質を通過する際のガンマ線束の減衰は指数則に従い、減衰係数 μ> によって特徴付けられます。

放射性汚染は、核爆発の雲からの放射性物質（RS）の降下によって発生します。核爆発時の主な放射能発生源：核燃料を構成する物質の核分裂生成物（36 種類の化学元素の 200 個の放射性同位体）。土壌を構成する一部の化学元素（ナトリウム、ケイ素など）に対する核爆発の中性子束の影響によって引き起こされる活動。核燃料の一部は核分裂反応に関与せず、小さな粒子の形で爆発生成物に入ります。放射性物質からの放射線は、アルファ線、ベータ線、ガンマ線の3種類から構成されます。ガンマ線は最大の透過力を持ち（空気中で数百メートルの距離を進みます）、ベータ粒子の透過力はそれより低く（数メートル）、アルファ粒子の透過力はわずかです（数センチメートル）。したがって、その地域が放射能汚染された場合に人々に及ぼす主な危険はガンマ線とベータ線です。

さらに、熱流が人体に及ぼす影響は、放射線のスペクトル特性によって異なります。長さのある赤外線

α線、β線、γ線は電離能を持っています。パーティクルはに比べて速度が遅い)