Скрізь нас оточують електромагнітні поля. Залежно від свого хвильового діапазону вони по-різному можуть діяти на живі організми. Більш щадними вважаються неіонізуючі випромінювання, проте вони часом небезпечні. Що це за явища, і який вплив вони мають на наш організм?

Що таке неіонізуючі випромінювання?

Енергія поширюється як дрібних частинок і хвиль. Процес її випромінювання та поширення і називається випромінюванням. За характером на предмети і живі тканини розрізняють два основних його виду. Перше - іонізуюче, є потоками елементарних частинок, які утворюються в результаті розподілу атомів. Воно включає радіоактивне, рентгенівське, гравітаційне випромінювання та промені Хокінга.

До другого відносяться неіонізуючі випромінювання. По суті, це електромагнітні яких становить більше 1000 нм, а кількість виділеної енергії менша за 10 кеВ. Воно діє у вигляді мікрохвиль, в результаті виділяючи світло та тепло.

На відміну від першого виду, дане випромінювання не іонізує молекули та атоми речовини, на яку впливає, тобто не розриває зв'язок між його молекулами. Звісно, ​​і тут є свої винятки. Так, окремі види, наприклад, УФ-промені можуть іонізувати речовину.

Види неіонізуючих випромінювань

Електромагнітне випромінювання представляє набагато ширше поняття, ніж неіонізуюче. Високочастотні рентгенівські та гамма-промені також є електромагнітними, проте вони більш жорсткі та іонізують речовину. Всі інші види ЕМІ відносяться до неіонізуючих, їхньої енергії не вистачає для того, щоб втрутитися в структуру матерії.

Найбільшу довжину серед них мають радіохвилі, чий діапазон коливається від наддовгих (більше 10 км) до ультракоротких (10 м - 1 мм). Хвилі інших ЕМ випромінювань становлять менше 1 мм. Після радіовипромінювання йде інфрачервоне чи теплове, довжина його хвиль залежить від температури нагрівання.

Неіонізуючими також є видиме світлове і перше часто називається оптичним. Своїм спектром він дуже близький до інфрачервоних променів і утворюється при нагріванні тіл. Ультрафіолетове випромінювання наближено до рентгенівського, тому може мати здатність до іонізації. За довжини хвиль від 400 до 315 нм воно розпізнається людським оком.

Джерела

Неіонізуючі електромагнітні випромінювання можуть бути як природного, і штучного походження. Одним із головних природних джерел є Сонце. Воно посилає всі види випромінювання. Повному їхньому проникненню на нашу планету перешкоджає земна атмосфера. Завдяки озоновому шару, вологості, вуглекислому газу дія шкідливих променів сильно пом'якшується.

Для радіохвиль природним джерелом може бути блискавка, і навіть космічні об'єкти. Теплові інфрачервоні промені може випромінювати будь-яке нагріте до потрібної температури тіло, хоча основне випромінювання походить від штучних об'єктів. Так, основними його джерелами є обігрівачі, пальники та прості лампочки розжарювання, які є в кожному будинку.

Вплив на людину

Електромагнітне випромінювання характеризується довжиною хвилі, частотою та поляризацією. Від усіх цих критеріїв залежить сила його впливу. Чим хвиля довша, тим менше енергії вона переносить на об'єкт, а отже, є менш шкідливою. Найбільш згубно діють випромінювання у дециметрово-сантиметровому діапазоні.

Неіонізуючі випромінювання при тривалому впливі на людину здатні завдати шкоди здоров'ю, хоча в помірних дозах вони можуть бути корисними. можуть викликати опіки шкіри та очної рогівки, викликати різні мутації. А в медицині з їх допомогою синтезують у шкірі вітамін D3, стерилізують обладнання, знезаражують воду та повітря.

У медицині інфрачервоне випромінювання використовують для покращення метаболізму та стимуляції кровообігу, дезінфекції харчових продуктів. При надмірному нагріванні це випромінювання здатне сильно висушити слизову оболонку ока, а на максимальній потужності - навіть зруйнувати молекулу ДНК.

Радіохвилі використовують для мобільного та радіозв'язку, навігаційних систем, телебачення та інших цілей. Постійна дія радіочастот, що походять від побутових приладів, може підвищити збудливість нервової системи, погіршити роботу мозку, негативно позначитися на серцево-судинній системі та дітородній функції.

Радіоактивне випромінювання є потужним впливом на організм людини, здатним викликати незворотні процеси, що ведуть до трагічних наслідків.Залежно від потужності різні види радіоактивних випромінювань можуть спричинити тяжкі захворювання, а можуть, навпаки, лікувати людину. Деякі їх використовують у діагностичних цілях. Інакше кажучи, все залежить від контрольованості процесу, тобто. його інтенсивності та тривалості впливу на біологічні тканини.

Сутність явища

У випадку під поняттям радіація мається на увазі вивільнення частинок та його поширення як хвиль. Радіоактивність має на увазі мимовільний розпад ядер атомів деяких речовин з появою потоку заряджених частинок великої потужності. Речовини, здатні на таке явище, дістали назву радіонуклідів.

То що таке радіоактивне випромінювання? Зазвичай під цим терміном відзначаються як радіоактивні, і радіаційні випромінювання. По суті, це спрямований потік елементарних частинок значної потужності, що викликають іонізацію будь-якого середовища, що потрапляє на їх шляху: повітря, рідини, метали, мінерали та інші речовини, а також біологічні тканини. Іонізація будь-якого матеріалу веде до зміни його структури та основних властивостей. Біологічні тканини, зокрема. людського організму, піддаються змінам, які сумісні зі своїми життєдіяльністю.

Різні типи радіоактивного випромінювання мають різну проникну та іонізуючу здатність. Вражаючі властивості залежать від основних характеристик радіонуклеїдів: вид радіації, потужність потоку, період напіврозпаду. Іонізуюча здатність оцінюється за питомим показником: кількістю іонів іонізованої речовини, що формуються на відстані 10 мм шляхом проникнення випромінювання.

Негативний вплив на людину

Радіаційне опромінення людини призводить до структурних змін у тканинах організму. В результаті іонізації в них з'являються вільні радикали, які є активними в хімічному плані молекулами, що вражають і вбивають клітини. Першими і найбільше страждають шлунково-кишкова, сечостатева та кровотворна системи. З'являються виражені симптоми їх дисфункції: нудота та блювання, підвищена температура, порушення випорожнень.

Досить типовою є променева катаракта, спричинена впливом випромінювання на очні тканини. Спостерігаються інші серйозні наслідки радіаційного опромінення: судинний склероз, різке зниження імунітету, гематогенні проблеми. Особливу небезпекупредставляє ушкодження генетичного механізму. Виникаючі активні радикали здатні змінити структуру головного носія генетичної інформації - ДНК. Такі порушення можуть призводити до непрогнозованих мутацій, що відображаються на наступних поколіннях.

Ступінь ураження людського організму залежить від того, які види радіоактивного випромінювання мали місце, якою є інтенсивність та індивідуальна сприйнятливість організму.Головний показник - доза опромінення, що показує, скільки радіації проникло в організм. Встановлено, що разова велика доза значно небезпечніша, ніж накопичення такої дози при тривалому опроміненні малопотужним випромінюванням. Поглинена організмом кількість радіації вимірюється в ейвертах (Ев).

Будь-яке життєве середовище має певний рівень радіації. Нормальним вважається радіаційне тло не вище 0,18-0,2 мЕв/год або 20 мікрорентгенів. Критичний рівень, що веде до смерті, оцінюється в 5,5-6,5 Ев.

Різновиди випромінювання

Як зазначалося, радіоактивне випромінювання та його види можуть по-різному впливати на організм людини. Можна виділити такі основні різновиди радіації.

Випромінювання корпускулярного типу, що є потоками частинок:

1. Альфа-випромінювання. Це потік, складений з альфа-частинок, що мають величезну іонізуючу здатність, але невелика глибина проникнення. Навіть листок щільного паперу здатний зупинити такі частинки. Одяг людини досить ефективно виконує роль захисту.
2. Бета-випромінювання обумовлено потоком бета-часток, що летять зі швидкістю, наближеною до швидкості світла. Через величезну швидкість ці частинки мають підвищену проникаючу здатність, але іонізуючі можливості у них нижчі, ніж у попередньому варіанті. Як екран від даного випромінювання можуть служити віконні вікна або металевий лист товщиною 8-10 мм. Для людини воно дуже небезпечне при прямому попаданні на шкіру.
3. Нейтронне випромінювання складається з нейтронів і має найбільшу вражаючу дію. Достатній захист від них забезпечується матеріалами, у структурі яких є водень: вода, парафін, поліетилен тощо.

Хвильове випромінювання, що є променеве поширення енергії:

1. Гамма-випромінювання є, по суті, електромагнітним полем, що створюється при радіоактивних перетвореннях в атомах. Хвилі випускаються як квантів, імпульсами. Випромінювання має дуже високу проникність, але низьку іонізуючу здатність. Для захисту від таких променів необхідні екрани з важких металів.
2. Рентгенівське випромінювання, або Х-промені. Ці квантові промені багато в чому подібні до гамма-випромінювання, але проникаючі можливості дещо занижені. Такий тип хвилі виробляється у вакуумних рентгенівських установках з допомогою удару електронами про спеціальну мету. Загальновідомо діагностичне призначення цього випромінювання. Однак слід пам'ятати, що тривала дія його здатна завдати людському організму серйозної шкоди.

Як може опромінитися людина

Людина отримує радіоактивне опромінення за умови проникнення радіації у його організм. Воно може відбуватися 2 способами: зовнішнє та внутрішнє вплив. У першому випадку джерело радіоактивного випромінювання знаходиться зовні, а людина з різних причин потрапляє до поля його діяльності без належного захисту. Внутрішнє вплив здійснюється при проникненні радіонукліду всередину організму. Це може статися при вживанні опромінених продуктів або рідин, з пилом та газами, при диханні зараженим повітрям тощо.

Зовнішні джерела радіації можна поділити на 3 категорії:

1. Природні джерела: важкі хімічні елементи та радіоактивні ізотопи.
2. Штучні джерела: технічні пристрої, що забезпечують випромінювання за відповідних ядерних реакцій.
3. Наведена радіація: різні середовища після на них інтенсивного іонізуючого випромінювання самі стають джерелом радіації.

До найбільш небезпечних об'єктів у частині можливого радіаційного опромінення можна віднести такі джерела:

1. Виробництва, пов'язані зі здобиччю, переробкою, збагаченням радіонуклідів, виготовленням ядерного палива для реакторів, зокрема уранова промисловість.
2. Ядерні реактори будь-якого типу, зокрема. на електростанціях та кораблях.
3. Радіохімічні підприємства займаються регенерацією ядерного палива.
4. Місця зберігання (поховання) відходів радіоактивних речовин, а також підприємства з їхньої переробки.
5. З використанням радіаційних випромінювань у різних галузях: медицина, геологія, сільське господарство, промисловість тощо.
6. Випробування ядерної зброї, ядерні вибухи у мирних цілях

Прояв ураження організму

Характеристика радіоактивних випромінювань грає вирішальну роль ступеня поразки людського організму.В результаті впливу розвивається променева хвороба, яка може мати 2 напрямки: соматичний та генетичний ураження. За часом прояви виділяється ранній та віддалений ефект.

Ранній ефект виявляє характерні симптоми від 1 години до 2 місяців. Типовими вважаються такі ознаки: шкірна почервоніння та лущення, каламутність очного кришталика, порушення кровотворного процесу. Останній варіант при великій дозі опромінення - смерть. Локальне ураження характеризуються такими ознаками, як променевий опік шкірного покриву та слизової оболонки.

Віддалені прояви виявляються через 3-5 місяців, або навіть через кілька років. У цьому випадку спостерігаються стійкі шкірні ураження, злоякісні пухлини різної локалізації, різке погіршення імунітету, зміна складу крові (значне зниження рівня еритроцитів, лейкоцитів, тромбоцитів та нейтрофілів). Внаслідок цього часто розвиваються різні інфекційні хвороби, суттєво знижується тривалість життя.

Для запобігання опроміненню людини іонізуючим випромінюванням застосовуються різні види захисту, які залежать від типу радіації. Крім того, регламентуються жорсткі норми щодо максимальної тривалості перебування людини в зоні опромінення, мінімальної відстані до джерела радіації, використання індивідуальних засобів захисту та встановлення захисних екранів.

Радіоактивне випромінювання здатне надавати сильний руйнівний вплив на всі тканини людського організму.У той самий час воно використовується при лікуванні різних хвороб. Все залежить від дози опромінення, що отримується людиною в разовому або тривалому режимі. Тільки неухильне дотримання норм радіаційного захисту допоможе зберегти здоров'я, навіть якщо у межах дії радіаційного джерела.

Навігація за статтею:

Радіація та види радіоактивних випромінювань, склад радіоактивного (іонізуючого) випромінювання та його основні характеристики. Дія радіації на речовину.

Що таке радіація

Для початку дамо визначення, що таке радіація:

У процесі розпаду речовини або його синтезу відбувається викид елементів атома (протонів, нейтронів, електронів, фотонів), інакше можна сказати відбувається випромінюванняцих елементів. Подібне випромінювання називають - іонізуюче випромінюванняабо що частіше зустрічається радіоактивне випромінювання, або ще простіше радіація . До іонізуючих випромінювань відноситься також рентгенівське і гама випромінювання.

Радіація - це процес випромінювання речовиною заряджених елементарних частинок, як електронів, протонів, нейтронів, атомів гелію або фотонів і мюонів. Від того, який елемент випромінюється залежить вид радіації.

Іонізація- це процес утворення позитивно чи негативно заряджених іонів чи вільних електронів із нейтрально заряджених атомів чи молекул.

Радіоактивне (іонізуюче) випромінюванняможна розділити на кілька типів, залежно від виду елементів, з якого воно складається. Різні видивипромінювання викликані різними мікрочастинками і тому мають різну енергетичну дію на речовину, різну здатність проникати крізь неї і як наслідок різною біологічною дією радіації.

Альфа, бета та нейтронне випромінювання- це випромінювання, що з різних частинок атомів.

Гамма та рентгенівське випромінювання- Це випромінювання енергії.

Альфа випромінювання

• випромінюються: два протони і два нейтрони
• проникаюча здатність: низька
• опромінення від джерела: до 10 см
• швидкість випромінювання: 20 000 км/с
• іонізація: 30 000 пар іонів на 1 см пробігу
• висока

Альфа (α) випромінювання виникає при розпаді нестабільних ізотопівелементів.

Альфа випромінювання- це випромінювання важких, позитивно заряджених альфа частинок, якими є ядра атомів гелію (два нейтрони і два протони). Альфа частки випромінюються при розпаді складніших ядер, наприклад, при розпаді атомів урану, радію, торію.

Альфа частки мають велику масу і випромінюються з відносно невисокою швидкістю в середньому 20 тис. км/с, що приблизно в 15 разів менше швидкості світла. Оскільки альфа частки дуже важкі, то при контакті з речовиною, частинки стикаються з молекулами цієї речовини, починають з ними взаємодіяти, втрачаючи свою енергію і тому проникаюча здатність даних частинок невелика і здатний затримати навіть простий аркуш паперу.

Проте альфа частки несуть у собі велику енергію і за взаємодії з речовиною викликають його значну іонізацію. А в клітинах живого організму, крім іонізації, альфа-випромінювання руйнує тканини, що призводить до різних пошкоджень живих клітин.

З усіх видів радіаційного випромінювання, альфа випромінювання має найменшу проникаючу здатність, але наслідки опромінення живих тканин даним видом радіації найбільш важкі та значні в порівнянні з іншими видами випромінювання.

Опромінення радіацією у вигляді альфа-випромінювання може статися при попаданні радіоактивних елементів усередину організму, наприклад, з повітрям, водою або їжею, а також через порізи або поранення. Потрапляючи в організм, дані радіоактивні елементи розносяться струмом крові організмом, накопичуються в тканинах і органах, надаючи на них потужний енергетичний вплив. Оскільки деякі види радіоактивних ізотопів, що випромінюють альфа-радіацію, мають тривалий термін життя, то потрапляючи всередину організму, вони здатні викликати в клітинах серйозні зміни та призвести до переродження тканин та мутацій.

Радіоактивні ізотопи фактично не виводяться з організму самостійно, тому потрапляючи всередину організму, вони опромінюватимуть тканини зсередини протягом багатьох років, поки не призведуть до серйозних змін. Організм людини не здатний нейтралізувати, переробити, засвоїти або утилізувати більшість радіоактивних ізотопів, що потрапили всередину організму.

Нейтронне випромінювання

• випромінюються: нейтрони
• проникаюча здатність: висока
• опромінення від джерела: кілометри
• швидкість випромінювання: 40 000 км/с
• іонізація: від 3000 до 5000 пар іонів на 1 см пробігу
• біологічна дія радіації: висока

Нейтронне випромінювання- це техногенне випромінювання, що виникають у різних ядерних реакторах та при атомних вибухах. Також нейтронна радіація випромінюється зірками, у яких йдуть активні термоядерні реакції.

Не володіючи зарядом, нейтронне випромінювання зіштовхуючись з речовиною, слабо взаємодіє з елементами атомів на атомному рівні, тому має високу проникаючу здатність. Зупинити нейтронне випромінювання можна за допомогою матеріалів з високим вмістом водню, наприклад ємністю з водою. Також нейтронне випромінювання погано проникає через поліетилен.

Нейтронне випромінювання при проходженні через біологічні тканини, завдає клітинам серйозних збитків, оскільки має значну масу і вищу швидкість ніж альфа випромінювання.

Бета випромінювання

• випромінюються: електрони або позитрони
• проникаюча здатність: середня
• опромінення від джерела: до 20 м
• швидкість випромінювання: 300 000 км/с
• іонізація: від 40 до 150 пар іонів на 1 см пробігу
• біологічна дія радіації: середнє

Бета (β) випромінюваннявиникає при перетворенні одного елемента на інший, у своїй процеси відбуваються у самому ядрі атома речовини зі зміною властивостей протонів і нейтронів.

При бета-випромінюванні відбувається перетворення нейтрона в протон або протона в нейтрон, при цьому перетворенні відбувається випромінювання електрона або позитрона (античастка електрона), залежно від виду перетворення. Швидкість випромінюваних елементів наближається до швидкості світла і дорівнює 300 000 км/с. Випромінені у своїй елементи називаються бета частки.

Маючи спочатку високу швидкість випромінювання і малі розміри випромінюваних елементів, бета випромінювання має більш високу проникаючу здатність ніж альфа випромінювання, але має в сотні разів меншу здатність іонізувати речовину в порівнянні з альфа випромінюванням.

Бета радіація з легкістю проникає крізь одяг і частково крізь живі тканини, але при проходженні через щільніші структури речовини, наприклад, через метал, починає з ним інтенсивніше взаємодіяти і втрачає більшу частину своєї енергії передаючи її елементам речовини. Металевий лист у кілька міліметрів може повністю зупинити бета-випромінювання.

Якщо альфа радіація становить небезпеку лише за безпосереднього контакту з радіоактивним ізотопом, то бета випромінювання залежно з його інтенсивності, вже може завдати істотного шкоди живому організму з відривом кілька десятків метрів від джерела радіації.

Якщо радіоактивний ізотоп, що випромінює бета-випромінювання, потрапляє всередину живого організму, він накопичується в тканинах і органах, надаючи на них енергетичну дію, призводячи до змін у структурі тканин і з часом спричиняючи суттєві ушкодження.

Деякі радіоактивні ізотопи з бета-випромінюванням мають тривалий період розпаду, тобто потрапляючи в організм, вони будуть опромінювати його роками, поки не призведуть до переродження тканин і як наслідок до раку.

Гамма випромінювання

• випромінюються: енергія у вигляді фотонів
• проникаюча здатність: висока
• опромінення від джерела: до сотень метрів
• швидкість випромінювання: 300 000 км/с
• іонізація:
• біологічна дія радіації: низька

Гамма (γ) випромінювання- це енергетичне електромагнітне випромінювання як фотонів.

Гама радіація супроводжує процес розпаду атомів речовини та проявляється у вигляді випромінюваної електромагнітної енергії у вигляді фотонів, що вивільняються при зміні енергетичного стану ядра атома. Гамма промені випромінюються ядром зі швидкістю світла.

Коли відбувається радіоактивний розпад атома, з одних речовин утворюються інші. Атом новостворених речовин перебувають у енергетично нестабільному (збудженому) стані. Впливають один на одного, нейтрони і протони в ядрі приходять до стану, коли сили взаємодії врівноважуються, а надлишки енергії викидаються атомом у вигляді гама випромінювання

Гамма випромінювання має високу проникаючу здатність і з легкістю проникає крізь одяг, живі тканини, трохи складніше через щільні структури речовини типу металу. Щоб зупинити гама випромінювання, знадобиться значна товщина сталі або бетону. Але при цьому гама випромінювання в сто разів слабше впливає на речовину ніж бета-випромінювання і десятки тисяч разів слабше ніж альфа-випромінювання.

Основна небезпека гама випромінювання - це його здатність долати значні відстані та впливати на живі організми за кілька сотень метрів від джерела гама випромінювання.

Рентгенівське випромінювання

• випромінюються: енергія у вигляді фотонів
• проникаюча здатність: висока
• опромінення від джерела: до сотень метрів
• швидкість випромінювання: 300 000 км/с
• іонізація: від 3 до 5 пар іонів на 1 см пробігу
• біологічна дія радіації: низька

Рентгенівське випромінювання- це енергетичне електромагнітне випромінювання як фотонів, що виникають під час переходу електрона всередині атома з однієї орбіти в іншу.

Рентгенівське випромінювання подібне до дії з гама випромінюванням, але має меншу проникаючу здатність, тому що має більшу довжину хвилі.

Розглянувши різні види радіоактивного випромінювання, видно, що поняття радіація включає в себе абсолютно різні види випромінювання, які різний вплив на речовину і живі тканини, від прямого бомбардування елементарними частинками (альфа, бета і нейтронне випромінювання) до енергетичного впливу у вигляді гамма і рентгенівського лікування.

Кожне з розглянутих випромінювань є небезпечним!

Порівняльна таблиця з характеристиками різних видів радіації

характеристика	Вид радіації
	Альфа випромінювання	Нейтронне випромінювання	Бета випромінювання	Гамма випромінювання	Рентгенівське випромінювання
випромінюються	два протони і два нейтрони	нейтрони	електрони або позитрони	енергія у вигляді фотонів	енергія у вигляді фотонів
проникаюча здатність	низька	висока	середня	висока	висока
опромінення від джерела	до 10 см	кілометри	до 20 м	сотні метрів	сотні метрів
швидкість випромінювання	20 000 км/с	40 000 км/с	300 000 км/с	300 000 км/с	300 000 км/с
іонізація, пара на 1 см пробігу	30 000	від 3000 до 5000	від 40 до 150	від 3 до 5	від 3 до 5
біологічна дія радіації	висока	висока	середнє	низька	низька

Як видно з таблиці, в залежності від виду радіації, випромінювання при одній і тій же інтенсивності, наприклад в 0.1 Рентген, буде мати різну руйнівну дію на клітини живого організму. Для врахування цієї відмінності був введений коефіцієнт k, що відображає ступінь впливу радіоактивного випромінювання на живі об'єкти.

Коефіцієнт k
Вид випромінювання та діапазон енергій	Ваговий множник
Фотонивсіх енергій (гамма випромінювання)	1
Електрони та мюонивсіх енергій (бета-випромінювання)	1
Нейтрони з енергією < 10 КэВ (нейтронное излучение)	5
Нейтронивід 10 до 100 Кев (нейтронне випромінювання)	10
Нейтронивід 100 КэВ до 2 МеВ (нейтронне випромінювання)	20
Нейтронивід 2 МеВ до 20 МеВ (нейтронне випромінювання)	10
Нейтрони> 20 МеВ (нейтронне випромінювання)	5
Протониз енергій > 2 МеВ (крім протонів віддачі)	5
Альфа-частинки, уламки розподілу та інші важкі ядра (альфа випромінювання)	20

Чим вище "коефіцієнт k" тим небезпечніша дія певного видурадіації для тканин живого організму.

Відео:

Завдання (для розігріву):

Розповім я вам, друже,
Як вирощувати гриби:
Потрібно в полі рано вранці
Зрушити два шматки урану.

Питання: Якою має бути загальна маса шматків урану, щоб стався ядерний вибух?

Відповідь(Для того, щоб побачити відповідь - потрібно виділити текст) : Для урану-235 критична маса становить приблизно 500 кг., якщо взяти кульку такої маси, то діаметр такої кулі дорівнюватиме 17 см.

Радіація, що це?

Радіація (у перекладі з англійської "radiation") - це випромінювання, яке застосовується не тільки щодо радіоактивності, але і для інших фізичних явищ, наприклад: сонячна радіація, теплова радіація та ін. Таким чином, щодо радіоактивності необхідно використовувати прийняте МКРЗ (Міжнародною комісією з радіаційного захисту) та правилами радіаційної безпеки словосполучення "іонізуюче випромінювання".

Іонізуюче випромінювання, що це?

Іонізуюче випромінювання – випромінювання (електромагнітне, корпускулярне), яке викликає іонізацію (утворення іонів обох знаків) речовини (середовища). Імовірність та кількість утворених пар іонів залежить від енергії іонізуючого випромінювання.

Радіоактивність, що це?

Радіоактивність - випромінювання збуджених ядер або мимовільне перетворення нестійких атомних ядер на ядра інших елементів, що супроводжується випромінюванням частинок або -кванта (ів). Трансформація звичайних нейтральних атомів у збуджений стан відбувається під впливом зовнішньої енергії різноманітних. Далі збуджене ядро ​​прагне зняти надмірну енергію шляхом випромінювання (виліт альфа-частинки, електронів, протонів, гамма-квантів (фотонів), нейтронів) до досягнення стабільного стану. Багато важких ядра (трансурановий ряд у таблиці Менделєєва - торій, уран, нептуній, плутоній та інших.) спочатку перебувають у нестабільному стані. Вони здатні спонтанно розпадатися. Цей процес також супроводжується випромінюванням. Такі ядра називаються природними радіонуклідами.

На цій анімації наочно показано явище радіоактивності.

Камера Вільсона (пластиковий бокс охолоджений до -30 ° C) наповнена парою ізопропілового спирту. Жюльєн Саймон помістив у неї 0,3-cm³ шматок радіоактивного урану (мінералу уранініт). Мінерал випромінює α-частинки та бета-частинки, оскільки він містить U-235 та U-238. На шляху руху і бета частинок знаходяться молекули ізопропілового спирту.

Оскільки частинки заряджені (альфа – позитивно, бета – негативно), вони можуть відривати електрон від молекули спирту (альфа частка) чи додати електрони молекулам спирту бета частки). Це, у свою чергу, дає молекулам заряд, який потім залучає незаряджені молекули навколо них. Коли молекули збираються в купу, виходять помітні білі хмари, що чудово видно на анімації. Так ми легко можемо простежити шляхи частинок, що викидаються.

α-частинки створюють прямі, густі хмари, тоді як бета-частинки створюють довгі.

Ізотопи, що це таке?

Ізотопи – це розмаїтість атомів однієї й тієї ж хімічного елемента, які мають різними масовими числами, але включають однаковий електричний заряд атомних ядер і, отже, які у періодичної системі елементів Д.І. Менделєєва єдине місце. Наприклад: 131 55 Cs, 134 m 55 Cs, 134 55 Cs, 135 55 Cs, 136 55 Cs, 137 55 Cs. Тобто. заряд більшою мірою визначає Хімічні властивостіелемент.

Існують ізотопи стійкі (стабільні) та нестійкі (радіоактивні ізотопи) – спонтанно розпадаються. Відомо близько 250 стабільних та близько 50 природних радіоактивних ізотопів. Прикладом стійкого ізотопу може служити 206 Pb, що є кінцевим продуктом розпаду природного радіонукліду 238 U, який у свою чергу з'явився на Землі на початку утворення мантії і не пов'язаний з техногенним забрудненням.

Які види іонізуючого випромінювання існують?

Основними видами іонізуючого випромінювання, з якими найчастіше доводиться стикатися, є:

• альфа-випромінювання;
• бета-випромінювання;
• гамма-випромінювання;
• рентгенівське випромінювання.

Звичайно, є й інші види випромінювання (нейтронне, позитронне та ін), але з ними ми зустрічаємось у повсякденному життіпомітно рідше. Кожен вид випромінювання має свої ядерно-фізичні характеристики і як наслідок – різний біологічний вплив на організм людини. Радіоактивний розпад може супроводжуватися одним із видів випромінювання або відразу декількома.

Джерела радіоактивності бувають природними чи штучними. Природні джерела іонізуючого випромінювання - це радіоактивні елементи, що знаходяться в земній корі і утворюють природне радіаційне тло разом з космічним випромінюванням.

Штучні джерела радіоактивності зазвичай утворюються в ядерних реакторах або прискорювачах на основі ядерних реакцій. Джерелами штучних іонізуючих випромінювань можуть бути різноманітні електровакуумні фізичні прилади, прискорювачі заряджених частинок та ін. Наприклад: кінескоп телевізора, рентгенівська трубка, кенотрон та ін.

Альфа-випромінювання (α-випромінювання) - корпускулярне іонізуюче випромінювання, що складається з альфа-часток (ядер гелію). Утворюються при радіоактивному розпаді та ядерних перетвореннях. Ядра гелію мають досить велику масу і енергію до 10 МеВ (Мегаелектрон-Вольт). 1 еВ = 1,6∙10 -19 Дж. Маючи несуттєвий пробіг у повітрі (до 50 см) становлять високу небезпеку для біологічних тканин при попаданні на шкіру, слизові оболонки очей та дихальних шляхів, при попаданні всередину організму у вигляді пилу або газу ( радон-220 та 222). Токсичність альфа-випромінювання обумовлюється колосально високою щільністю іонізації через високу енергію і масу.

Бета-випромінювання (β-випромінювання) – корпускулярне електронне або позитронне іонізуюче випромінювання відповідного знака з безперервним енергетичним спектром. Характеризується максимальною енергією спектру Е β max або середньою енергією спектру. Пробіг електронів (бета-частин) у повітрі досягає кількох метрів (залежно від енергії), у біологічних тканинах пробіг бета-частинки становить кілька сантиметрів. Бета-випромінювання, як і альфа-випромінювання, становить небезпеку при контактному опроміненні (поверхневому забрудненні), наприклад, при попаданні всередину організму, на слизові оболонки та шкірні покриви.

Гамма-випромінювання (γ-випромінювання або гама кванти) – короткохвильове електромагнітне (фотонне) випромінювання з довжиною хвилі

Рентгенівське випромінювання – за своїми фізичним властивостямподібно до гамма-випромінювання, але має ряд особливостей. Воно з'являється в рентгенівській трубці внаслідок різкої зупинки електронів на керамічній мішені-аноді (то місце, куди вдаряються електрони, виготовляють, як правило, з міді або молібдену) після прискорення в трубці (безперервний спектр - гальмівне випромінювання) та при вибиванні електронів з внутрішніх оболонок атома мішені (лінійчастий спектр). Енергія рентгенівського випромінювання невелика - від часток одиниць еВ до 250 кеВ. Рентгенівське випромінювання можна отримати, використовуючи прискорювачі заряджених частинок - синхротронне випромінювання з безперервним спектром, що має верхню межу.

Проходження радіації та іонізуючих випромінювань через перешкоди:

Чутливість людського організму до впливу радіації та іонізуючих випромінювань на нього:

Що таке джерело випромінювання?

Джерело іонізуючого випромінювання (ІІІ) - об'єкт, який включає радіоактивну речовину або технічний пристрій, який створює або в певних випадках здатне створювати іонізуюче випромінювання. Розрізняють закриті та відкриті джерела випромінювання.

Що таке радіонукліди?

Радіонукліди – ядра, схильні до спонтанного радіоактивного розпаду.

Що таке період напіврозпаду?

Період напіврозпаду – період часу, протягом якого кількість ядер даного радіонукліду внаслідок радіоактивного розпаду знижується вдвічі. Ця величина використовується у законі радіоактивного розпаду.

У яких одиницях вимірюється радіоактивність?

Активність радіонукліда відповідно до системи вимірювань СІ вимірюється в Беккерелях (Бк) – на ім'я французького фізика, який відкрив радіоактивність у 1896 р.), Анрі Беккереля. Один Бк дорівнює 1 ядерному перетворенню на секунду. Потужність радіоактивного джерела вимірюється відповідно до Бк/с. Відношення активності радіонукліду у зразку до маси зразка називається питома активність радіонукліду та вимірюється у Бк/кг (л).

У яких одиницях вимірюється іонізуюче випромінювання (рентгенівське та гамма)?

Що ж бачимо на дисплеї сучасних дозиметрів, що вимірюють ІІ? МКРЗ запропонувала з метою оцінки опромінення людини вимірювати дозу на глибині d, що дорівнює 10 мм. Вимірювана величина дози на цій глибині отримала назву еквівалент амбіентний дози, що вимірюється в зивертах (Зв). Фактично це розрахункова величина, де поглинена доза помножена на коефіцієнт, що зважує, для даного виду випромінювання і коефіцієнт, що характеризує чутливість різних органів і тканин до конкретного виду випромінювання.

Еквівалентна доза (або поняття «доза», що часто вживається) – дорівнює добутку поглиненої дози на коефіцієнт якості впливу іонізуючого випромінювання (наприклад: коефіцієнт якості впливу гамма-випромінювання становить 1, а альфа-випромінювання – 20).

Одиниця виміру еквівалентної дози – бер (біологічний еквівалент рентгена) та його долеві одиниці: мілібер (мбер), мікробер (мкбер) тощо, 1 бер = 0,01 Дж/кг. Одиниця виміру еквівалентної дози у системі СІ – зиверт, Зв,

1 Зв = 1 Дж/кг = 100 бер.

1 мбер = 1 * 10 -3 бер; 1 мкбер = 1 * 10-6 бер;

Поглинена доза - кількість енергії іонізуючого випромінювання, яке поглинене в елементарному обсязі, віднесеному до маси речовини в цьому обсязі.

Одиниця поглиненої дози – радий, 1 рад = 0,01 Дж/кг.

Одиниця поглиненої дози у системі СІ – грей, Гр, 1 Гр=100 рад=1 Дж/кг

Потужність еквівалентної дози (або потужність дози) – це відношення еквівалентної дози на проміжок часу її виміру (експозиції), одиниця виміру бер/годину, Зв/годину, мкЗв/с тощо.

В яких одиницях вимірюється альфа- та бета-випромінювання?

Кількість альфа- та бета-випромінювання визначається як щільності потоку частинок з одиниці площі, в одиницю часу - a-часток * хв / см 2, β - Часток * мін / см 2 .

Що довкола нас радіоактивно?

Майже все, що нас оточує, навіть сама людина. Природна радіоактивність певною мірою є природним місцем існування людини, якщо вона не перевищує природних рівнів. На планеті є ділянки з підвищеним середнім рівнем радіаційного фону. Однак у більшості випадків, будь-яких вагомих відхилень у стані здоров'я населення при цьому не спостерігається, так як ця територія є їх природним середовищем проживання. Прикладом такої ділянки є, наприклад, штат Керала в Індії.

Для істинної оцінки, що іноді виникають у друку лякаючих цифр, слід відрізняти:

• природну, природну радіоактивність;
• техногенну, тобто. зміна радіоактивності довкілля під впливом людини (видобуток копалин, викиди та скидання промислових підприємств, аварійні ситуації та багато іншого).

Як правило, усунути елементи природної радіоактивності майже неможливо. Як можна позбутися від 40 К, 226 Ra, 232 Th, 238 U, які всюди поширені в земній корі і знаходяться практично у всьому, що нас оточує, і навіть у нас самих?

З усіх природних радіонуклідів найбільшу небезпеку здоров'ю людини становлять продукти розпаду природного урану (U-238) - радій (Ra-226) і радіоактивний газ радон (Ra-222). Головними «постачальниками» радію-226 в навколишнє природне середовище є підприємства, що займаються видобуванням та переробкою різних копалин: видобуток та переробка уранових руд; нафти та газу; вугільна промисловість; виробництво будівельних матеріалів; підприємства енергетичної промисловості та ін.

Радій-226 добре схильний до вилуговування з мінералів містять уран. Цією його властивістю пояснюється наявність великих кількостей радію в деяких видах підземних вод (деякі з них, збагачені газом радоном застосовуються в медичної практики), у шахтних водах. Діапазон утримання радію в підземних водах варіюється від одиниць до десятків тисяч Бк/л. Вміст радію в поверхневих природних водах значно нижчий і може становити від 0.001 до 1-2 Бк/л.

Значною складовою природної радіоактивності є продукт розпаду радію-226 – радон-222.

Радон – інертний, радіоактивний газ, без кольору та запаху з періодом напіврозпаду 3.82 дні. Альфа-випромінювач. Він у 7.5 рази важчий за повітря, тому переважно концентрується у льохах, підвалах, цокольних поверхах будівель, у шахтних гірничих виробках, тощо.

Вважається, що до 70% дії радіації на населення пов'язане із радоном у житлових будинках.

Головним джерелом надходження радону в житлові будинки є (у міру зростання значущості):

• водопровідна вода та побутовий газ;
• будівельні матеріали (щебінь, граніт, мармур, глина, шлаки та ін.);
• ґрунт під будинками.

Докладніше про радон і прибораз для його вимірювання: РАДІОМЕТРИ РАДОНУ І ТОРОНУ.

Професійні радіометри радону коштують непідйомні гроші, для побутового використання – рекомендуємо Вам звернути увагу на побутовий радіометр радону та торону виробництва Німеччина: Radon Scout Home.

Що таке "чорні піски" і яку небезпеку вони становлять?

«Чорні піски» (колір варіюється від світло-жовтого до червоно-бурого, коричневого, зустрічаються різновиди білого, зеленого відтінку і чорні) є мінералом монацитом - безводним фосфатом елементів торієвої групи, головним чином церію і лантану (Ce, La)PO 4 , що замінюються торієм. Монацит налічує до 50-60% окисів рідкоземельних елементів: окису ітрію Y 2 O 3 до 5%, окису торію ThO 2 до 5-10%, іноді до 28%. Потрапляє в пегматитах, іноді в гранітах і гнейсах. При руйнуванні гірських порід, що містять монацит, він збирається в розсипах, які являють собою великі родовища.

Розсипи монацитових пісків існуючі на суші, як правило, не вносять особливої ​​зміни в радіаційну обстановку, що вийшла. А ось родовища монацита, що знаходяться біля прибережної смуги Азовського моря (у межах Донецької області), на Уралі (Красноуфимськ) та інших областях створюють низку проблем, пов'язаних з можливістю опромінення.

Наприклад, через морський прибій за осінньо-весняний період на узбережжі, внаслідок природної флотації, набирається істотна кількість "чорного піску", що характеризується високим вмістом торію-232 (до 15-20 тис. Бк/кг і більше), який створює на локальних ділянках рівні гамма-випромінювання близько 3,0 і більше мкЗв/годину. Звичайно, відпочивати на таких ділянках небезпечно, тому щорічно проводиться збір цього піску, виставляються попереджувальні знаки, закриваються деякі ділянки узбережжя.

Засоби вимірювання радіації та радіоактивності.

Для вимірювання рівнів радіації та вмісту радіонуклідів у різних об'єктах застосовуються спеціальні засоби вимірювання:

• для вимірювання потужності експозиційної дози гамма випромінювання, рентгенівського випромінювання, щільності потоку альфа та бета-випромінювання, нейтронів, застосовуються дозиметри та пошукові дозиметри-радіометри різних типів;
• для визначення виду радіонукліду та його вмісту в об'єктах навколишнього середовища застосовуються спектрометри ІІ, які складаються з детектора випромінювання, аналізатора та персонального комп'ютераз відповідною програмою обробки спектра випромінювання.

В даний час присутня велика кількість дозиметрів різного типу для вирішення різних завдань радіаційного контролю та мають широкі можливості.

Ось для прикладу дозиметри, які найчастіше використовуються у професійній діяльності:

1. Дозиметр-радіометр МКС-АТ1117М(Пошуковий дозиметр-радіометр) – професійний радіометр використовується для пошуку та виявлення джерел фотонного випромінювання. Має цифровий індикатор, можливість встановлення порога спрацьовування звукового сигналізатора, що дуже полегшує роботу при обстеженні територій, перевірки металобрухту та ін. Блок детектування виносної. Як детектор застосовується сцинтиляційний кристал NaI. Дозиметр є універсальним рішенням різних завдань, що комплектується десятком різних блоків детектування з різними технічними характеристиками. Вимірювальні блоки дозволяють вимірювати альфа, бета, гама, рентгенівське та нейтронне випромінювання.

   Інформація про блоки детектування та їх застосування:

Найменування блоку детектування	Вимірюване випромінювання	Основна особливість (технічна характеристика)	Галузь застосування
	БД для альфа-випромінювання	Діапазон вимірювання 3,4 · 10 -3 - 3,4 · 10 3 Бк · см -2	БД для вимірювання щільності потоку альфа-часток з поверхні
	БД для бета-випромінювання	Діапазон вимірювання 1 - 5·10 5 част./(хв·см 2)	БД для вимірювання густини потоку бета-часток з поверхні
	БД для гама випромінювання	Чутливість 350 імп·с -1 /мкЗв·год -1 діапазон вимірів 0,03 - 300 мкЗв/год	Оптимальний варіант за ціною, якість, технічні характеристики. Має широке застосування у галузі вимірювання гамма-випромінювання. Хороший пошуковий блок детектування для знаходження джерел випромінювання.
	БД для гама випромінювання	Діапазон виміру 0,05 мкЗв/год - 10 Зв/ч	Блок детектування має високий верхній поріг вимірювання гамма-випромінювання.
	БД для гама випромінювання	Діапазо виміру 1 мЗв/год - 100 Зв/год Чутливість 900 імп·с -1 /мкЗв·ч -1	Дорогий блок детектування, що має високий діапазон вимірювання і відмінну чутливість. Використовується для знаходження джерел випромінювання із сильним випромінюванням.
	БД для рентгенівського випромінювання	Діапазон енергії 5 - 160 кеВ	Блок детектування для рентгенівського випромінювання. Широко застосовується в медицині та установках, що працюють з виділенням рентгенівського випромінювання маленької енергії.
	БД для нейтронного випромінювання	діапазон вимірів 0,1 - 10 4 нейтр/(с·см 2) Чутливість 1,5 (імп·с -1)/(нейтрон·с -1 ·см -2)
	БД для альфа, бета, гама та рентгенівського випромінювання	Чутливість 6,6 імп·с -1 /мкЗв·год -1	Універсальний блок детектування, який дозволяє вимірювати альфа, бета, гама та рентгенівське випромінювання. Має невелику вартість і погану чутливість. Знайшов широке примирення у сфері атестація робочих місць (АРМ), де переважно потрібно проводити вимір локального об'єкта.

2. Дозиметр-радіометр ДКС-96– призначений для вимірювання гама та рентгенівського випромінювання, альфа-випромінювання, бета-випромінювання, нейтронного випромінювання.

Багато в чому аналогічний дозиметр-радіометр.

• вимірювання дози та потужності амбіентного еквівалента дози (далі дози та потужності дози) Н*(10) та Н*(10) безперервного та імпульсного рентгенівського та гамма-випромінювань;
• вимірювання щільності потоку альфа- та бета-випромінювань;
• вимірювання дози Н*(10) нейтронного випромінювання та потужності дози Н*(10) нейтронного випромінювання;
• вимірювання густини потоку гамма-випромінювання;
• пошук, а також локалізація радіоактивних джерел та джерел забруднень;
• вимірювання щільності потоку та потужності експозиційної дози гамма-випромінювання у рідких середовищах;
• радіаційний аналіз місцевості з урахуванням географічних координат, використовуючи GPS;

Двоканальний сцинтиляційний бета-гамма-спектрометр призначений для одноразового та роздільного визначення:

• питомої активності 137 Cs, 40 K та 90 Sr у пробах різного навколишнього середовища;
• питомої ефективної активності природних радіонуклідів 40 K, 226 Ra, 232 Th у будівельних матеріалах.

Дозволяє забезпечувати експрес-аналіз стандартизованих проб плавок металу на наявність радіаційного випромінювання та забруднення.

9. Гамма-спектрометр на основі ОЧГ детектораСпектрометри на основі коаксіальних детекторів з ОЧГ (особливо чистого германію) призначені для реєстрації гамма-випромінювання в діапазоні енергій від 40 кеВ до З МеВ.

Спектрометр бета та гама випромінювання МКС-АТ1315



Спектрометр із свинцевим захистом NaI ПАК



Портативний NaI спектрометр МКС-АТ6101





Носитий ОЧГ спектрометр Еко ПАК



Портативний ОЧГ спектрометр Еко ПАК



Спектрометр NaI ПАК автомобільного виконання



Спектрометр MKS-AT6102



Спектрометр Еко ПАК з електромашинним охолодженням



Ручний ППД спектрометр Еко ПАК

Ознайомитись з іншими засобами вимірювання для вимірювання іонізуючого випромінювання, Ви можете у нас на сайті:

• при проведенні дозиметричних вимірювань, якщо мається на увазі їх часте проведення з метою стеження за радіаційною обстановкою, необхідно суворо дотримуватися геометрії та методики вимірювання;
• збільшення надійності дозиметричного контролю необхідно проводити кілька вимірів (але щонайменше 3-х), потім розрахувати середнє арифметическое;
• при вимірах фону дозиметра біля вибирають ділянки, віддалені на 40 м від будинків та споруд;
• вимірювання на місцевості проводять на двох рівнях: на висоті 0.1 (пошук) та 1.0 м (вимір для протоколу – при цьому слід обертати датчик з метою визначення максимального значенняна дисплеї) від поверхні ґрунту;
• при вимірі в житлових та громадських приміщеннях, вимірювання проводяться на висоті 1.0 м від підлоги, бажано в п'яти точках методом «конверта».На перший погляд, важко зрозуміти, що відбувається на фотографії. З-під підлоги ніби виріс гігантський гриб, а примарні люди в касках начебто працюють поряд із ним.

  На перший погляд, важко зрозуміти, що відбувається на фотографії. З-під підлоги ніби виріс гігантський гриб, а примарні люди в касках начебто працюють поряд із ним.

  Щось незрозуміло моторошне в цій сцені, тому є причина. Ви бачите найбільше скупчення, ймовірно, найтоксичнішої речовини, коли-небудь створеної людиною. Це ядерна лава чи коріум.

  Протягом днів і тижнів після аварії на Чорнобильській атомній електростанції 26 квітня 1986 року просто зайти в приміщення з такою ж купою радіоактивного матеріалу - її похмуро прозвали "слоняча нога" - означало вірну смерть за кілька хвилин. Навіть через десятиліття, коли була зроблена ця фотографія, ймовірно, через радіацію фотоплівка поводилася дивно, що проявилося в характерній зернистій структурі. Людина на фотографії, Артур Корнєєв, швидше за все, відвідував це приміщення частіше, ніж будь-хто інший, так що зазнав, мабуть, максимальної дози радіації.

  Дивно, але, ймовірно, він ще живий. Історія, як США отримали у володіння унікальну фотографію людини у присутності неймовірно токсичного матеріалу сама по собі огорнута таємницею - так само як і причини, навіщо комусь знадобилося робити селфі поруч із горбом розплавленої радіоактивної лави.

  Фотографія вперше потрапила до Америки наприкінці 90-х, коли новий уряд незалежності України взяв під контроль ЧАЕС і відкрив Чорнобильський центр з проблем ядерної безпеки, радіоактивних відходів та радіоекології. Незабаром Чорнобильський центр запросив інші країни до співпраці у проектах ядерної безпеки. Міністерство енергетики США розпорядилося надати допомогу, направивши відповідний наказ до Pacific Northwest National Laboratories (PNNL) - багатолюдного науково-дослідного центру в Річленді, шт. Вашингтон.

  Тоді Тім Ледбеттер (Tim Ledbetter) був одним з новачків у ІТ-відділі PNNL, і йому доручили створити бібліотеку цифрових фотографійдля Проекту з ядерної безпеки Міністерства енергетики, тобто для демонстрації фотографій американській публіці (точніше, для тієї крихітної частини публіки, яка тоді мала доступ до інтернету). Він попросив учасників проекту зробити фотографії під час поїздок до України, найняв фотографа-фрілансера, а також попросив матеріали в українських колег у Чорнобильському центрі. Серед сотень фотографій незграбних рукостискань чиновників та людей у ​​лабораторних халатах, однак, є з десяток знімків із руїнами всередині четвертого енергоблоку, де десятиліттям раніше, 26 квітня 1986 року, під час випробування турбогенератора стався вибух.

  Коли радіоактивний дим піднявся над станицею, отруюючи навколишню землю, знизу зріджувалися стрижні, розплавившись через стінки реактора та сформувавши субстанцію під назвою коріум.

  Коли радіоактивний дим піднявся над станицею, отруюючи навколишню землю, знизу зріджувалися стрижні, розплавившись через стінки реактора та сформувавши субстанцію під назвою коріум .

  Коріум формувався за межами науково-дослідних лабораторій щонайменше п'ять разів, каже Мітчелл Фармер (Mitchell Farmer), провідний інженер-ядерник в Аргоннській національній лабораторії, ще одній установі Міністерства енергетики США на околицях Чикаго. Одного разу коріум сформувався на реакторі Three Mile Island у Пенсільванії у 1979 році, одного разу у Чорнобилі та три рази під час розплавлення реактора у Фукусімі у 2011 році. У своїй лабораторії Фармер створив модифіковані версії коріуму, щоб краще зрозуміти, як уникнути подібних подій у майбутньому. Дослідження субстанції показало, зокрема, що полив водою після формування коріуму насправді перешкоджає розпаду деяких елементів та утворенню небезпечніших ізотопів.

  Із п'яти випадків формування коріуму лише у Чорнобилі ядерна лава змогла вирватися за межі реактора. Без системи охолодження радіоактивна маса повзла по енергоблоку протягом тижня після аварії, вбираючи розплавлений бетон і пісок, які перемішувалися з молекулами урану (паливо) і цирконію (покриття). Ця отруйна лава текла вниз, у результаті розплавивши підлогу будинку. Коли інспектори нарешті проникли в енергоблок за кілька місяців після аварії, вони виявили 11-тонний триметровий зсув у кутку коридору паророзподілу внизу. Тоді його і назвали "слонячою ногою". Протягом наступних років "слонову ногу" охолоджували та дробили. Але навіть сьогодні її залишки все ще тепліші за навколишнє середовище на кілька градусів, оскільки розпад радіоактивних елементів триває.

  Ледбеттер неспроможна згадати, де саме він здобув ці фотографії. Він склав фотобібліотеку майже 20 років тому, і веб-сайт, де вони розміщуються, досі у гарній формі; лише зменшені копії зображень загубилися. (Ледбеттер, який все ще працює в PNNL, був здивований, щоб дізнатися, що фотографії досі доступні в онлайні). Але він точно пам'ятає, що нікого не відправляв фотографувати "слонову ногу", тож її, швидше за все, надіслав хтось із українських колег.

  Фотографія почала розповсюджуватися по інших сайтах, а в 2013 році на неї натрапив Кайл Хілл (Kyle Hill), коли писав статтю про "слонячу ногу" для журналу Nautilus. Він відстежив її походження до лабораторії PNNL. На сайті було знайдено давно втрачений опис фотографії: "Артур Корнєєв, заступник директора об'єкту Укриття, вивчає ядерну лаву "слонову ногу", Чорнобиль. Фотограф: невідомий. Осінь 1996". Ледбеттер підтвердив, що опис відповідає фотографії.

  Артур Корнєєв- інспектор із Казахстану, який займався освітою співробітників, розповідаючи та захищаючи їх від "слонячої ноги" з моменту її утворення після вибуху на ЧАЕС у 1986 році, любитель похмуро пожартувати. Швидше за все, останнім із ним розмовляв репортер NY Times у 2014 році у Славутичі – місті, спеціально побудованому для евакуйованого персоналу з Прип'яті (ЧАЕС).

  Ймовірно, знімок зроблений з довшою витримкою, ніж інші фотографії, щоб фотограф встиг з'явитися у кадрі, що пояснює ефект руху та те, чому наголовний ліхтар виглядає як блискавка. Зернистість фотографії, мабуть, викликана радіацією.

  Для Корнєєва це конкретне відвідування енергоблоку було одним із кількох сотень небезпечних походів до ядра з моменту його першого дня роботи у наступні дні після вибуху. Його першим завданням було виявляти паливні відкладення та допомагати заміряти рівні радіації ("слонова нога" спочатку "світилася" більш ніж на 10 000 рентген на годину, що вбиває людину на відстані метра менш ніж за дві хвилини). Незабаром після цього він очолив операцію з очищення, коли з дороги іноді доводилося забирати цілісні шматки ядерного палива. Понад 30 людей загинуло від гострої променевої хвороби під час очищення енергоблоку. Незважаючи на неймовірну дозу отриманого опромінення, сам Корнєєв продовжував повертатися в спішно збудований бетонний саркофаг знову і знову, часто з журналістами, щоб убезпечити їх від небезпеки.

  У 2001 році він привів репортера Associated Press до ядра, де рівень радіації був 800 рентгенів на годину. У 2009 році відомий белетрист Марсель Теру написав статтю для Travel + Leisure про свій похід у саркофаг і про божевільний проводник без протигазу, який знущався над страхами Теру і говорив, що це "чиста психологія". Хоча Теру назвав його як Віктора Корнєєва, цілком імовірно людиною був Артур, оскільки він опускав такі ж чорні жарти через кілька років із журналістом NY Times.

  Його нинішнє заняття невідоме. Коли Times знайшло Корнєєва півтора роки тому, він допомагав у будівництві склепіння для саркофага - проекту вартістю $1,5 млрд, який має бути закінчений у 2017 році. Планується, що склепіння повністю закриє Притулок і запобігатиме витоку ізотопів. У свої 60 з чимось років Корнєєв виглядав болісно, ​​страждав від катаракт, і йому заборонили відвідування саркофагу після багаторазового опромінення у попередні десятиліття.

  Втім, почуття гумору Корнєєва залишилося незмінним. Схоже, він не шкодує про роботу свого життя: "Радянська радіація, - жартує він, - найкраща радіація у світі" .

  
  

Радіоактивне випромінювання (або іонізуюче) – це енергія, що вивільняється атомами у формі частинок або хвиль електромагнітної природи. Людина піддається такому впливу як через природні, і через антропогенні джерела.

Корисні властивості випромінювання дозволили успішно використовувати його в промисловості, медицині, наукових експериментах та дослідженнях, сільському господарствіта інших областях. Проте із поширенням застосування цього явища виникла загроза здоров'ю людей. Мала доза радіоактивного опромінення здатна підвищити ризик набуття серйозних захворювань.

Відмінність радіації від радіоактивності

Радіація, у сенсі, означає випромінювання, тобто поширення енергії як хвиль чи часток. Радіоактивні випромінювання ділять на три види:

• альфа-випромінювання – потік ядер гелію-4;
• бета-випромінювання – потік електронів;
• гамма-випромінювання – потік високоенергетичних фотонів.

Характеристика радіоактивних випромінювань заснована на їх енергії, пропускних властивостях і вигляді часток, що випускаються.

Альфа-випромінювання, яке є потік корпускул з позитивним зарядом, може бути затримане товщею повітря або одягом. Цей вид практично не проникає через шкірний покрив, але при попаданні в організм, наприклад, через порізи дуже небезпечний і згубно діє на внутрішні органи.

Бета-випромінювання має більшу енергію – електрони рухаються з високою швидкістю, а їх розміри малі. Тому цей вид радіації проникає через тонкий одяг та шкіру глибоко у тканині. Екранувати бета-випромінювання можна за допомогою алюмінієвого листа кілька міліметрів або товстої дерев'яної дошки.

Гамма-випромінювання – це високоенергетичне випромінювання електромагнітної природи, яке має сильну проникаючу здатність. Для захисту від нього потрібно використовувати товстий шар бетону або пластину з важких металів, таких як платина та свинець.

Феномен радіоактивності було виявлено у 1896 році. Відкриття зробив французький фізик Беккерель. Радіоактивність – здатність предметів, з'єднань, елементів випускати іонізуюче вивчення, тобто радіацію. Причина явища полягає у нестабільності атомного ядра, яке при розпаді виділяє енергію. Існує три види радіоактивності:

• природна – притаманна важких елементів, порядковий номер яких більше 82;
• штучна - ініціюється спеціально за допомогою ядерних реакцій;
• наведена – властива об'єктам, які самі стають джерелом радіації, якщо їх сильно опромінити.

Елементи, що мають радіоактивність, називають радіонуклідами. Кожен із них характеризується:

• періодом напіврозпаду;
• видом радіації, що випускається;
• енергією радіації;
• та іншими властивостями.

Джерела радіації

Людський організм регулярно піддається дії радіоактивного випромінювання. Приблизно 80% щорічно одержуваної кількості посідає космічні промені. У повітрі, воді та ґрунті містяться 60 радіоактивних елементів, що є джерелами природної радіації. Основним природним джерелом випромінювання вважається інертний газ радон, що вивільняється із землі та гірських порід. Радіонукліди також проникають у організм людини з їжею. Частина іонізуючого опромінення, якому піддаються люди, походить від антропогенних джерел, починаючи від атомних генераторів електрики та ядерних реакторів до радіації, що використовується для лікування та діагностики. На сьогоднішній день поширеними штучними джерелами випромінювання є:

• медичне обладнання (основне антропогенне джерело радіації);
• радіохімічна промисловість (видобуток, збагачення ядерного палива, переробка ядерних відходів та їх відновлення);
• радіонукліди, що застосовуються у сільському господарстві, легкій промисловості;
• аварії на радіохімічних підприємствах, ядерні вибухи, радіаційні викиди
• будівельні матеріали.

Радіаційне опромінення за способом проникнення в організм поділяється на два типи: внутрішнє та зовнішнє. Остання характерне для розпорошених у повітрі радіонуклідів (аерозоль, пил). Вони потрапляють на шкіру чи одяг. У разі джерела радіації можна видалити, змив їх. Зовнішнє опромінення викликає опіки слизових оболонок і шкірних покривів. При внутрішньому типі радіонуклід потрапляє в кровотік, наприклад, введенням у вену або через рани, і видаляється шляхом екскреції або за допомогою терапії. Таке опромінення провокує злоякісні пухлини.

Радіоактивний фон істотно залежить від географічного положення – у деяких регіонах рівень радіації може перевищувати середній у сотні разів.

Вплив радіації на здоров'я людини

Радіоактивне випромінювання через іонізуючу дію призводить до утворення в організмі людини вільних радикалів – хімічно активних агресивних молекул, які спричиняють пошкодження клітин та їх загибель.

Особливо чутливі до них клітини ШКТ, статевої та кровотворної систем. Радіоактивне опромінення порушує їхню роботу і викликає нудоту, блювання, порушення випорожнення, температуру. Впливаючи на тканини ока, воно може призвести до променевої катаракти. До наслідків іонізуючого випромінювання також належать такі ушкодження, як склероз судин, погіршення імунітету, порушення генетичного апарату.

Система передачі спадкових даних має тонку організацію. Вільні радикали та їх похідні здатні порушувати структуру ДНК – носія генетичної інформації. Це призводить до виникнення мутацій, що впливають на здоров'я наступних поколінь.

Характер впливу радіоактивного випромінювання на організм визначається низкою факторів:

• вид випромінювання;
• інтенсивність радіації;
• індивідуальні особливості організму

Результати радіоактивного випромінювання можуть виявитися не відразу. Іноді його наслідки стають помітними через значний проміжок часу. При цьому велика одноразова доза радіації небезпечніша, ніж довготривале опромінення малими дозами.

Поглинена кількість радіації характеризується величиною, яка називається Зіверт (Зв).

• Нормальний радіаційний фон не перевищує 0,2 мЗв/год, що відповідає 20 мікрорентгенів на годину. При рентгенографії зуба людина отримує 0,1 мЗв.

• Смертельна разова доза становить 6-7 ЗВ.

Застосування іонізуючих випромінювань

Радіоактивне випромінювання широко застосовується в техніці, медицині, науці, військовій та атомній промисловості та інших сферах людської діяльності. Явище лежить в основі таких пристроїв, як датчики задимлення, генератори електроенергії, сигналізатори зледеніння, іонізатори повітря.

У медицині радіоактивне випромінювання використовується в променевої терапіїна лікування онкологічних захворювань. Іонізуюча радіація дозволила створити радіофармацевтичні препарати. З їхньою допомогою проводять діагностичні обстеження. На основі іонізуючого випромінювання влаштовані прилади для аналізу складу сполук, стерилізації.

Відкриття радіоактивного випромінювання було перебільшення революційним – застосування цього явища вивело людство нового рівня розвитку. Однак це також спричинило загрозу екології та здоров'ю людей. У зв'язку з цим підтримання радіаційної безпеки є важливим завданням сучасності.