Qaysi nurlanish eng katta ionlash qobiliyatiga ega? Yadroviy ta'lim dasturi: ionlashtiruvchi nurlanish. Savol. Faoliyat nima

Shunday bo'ldiki, atom energetikasi boshidanoq chuqur maxfiylik va maxfiylik sharoitida, shu jumladan o'z xalqi tomonidan yaratilgan. U ko'p yillar davomida bu holatda qoldi. Aholini yadro ekologiyasi asoslariga o'rgatish va salomatlikni ionlashtiruvchi nurlanishdan himoya qilishga kelsak, yadro olimlari bu masalalar bilan deyarli shug'ullanmaganlar. Axir, odamlar bu masalalarni qanchalik kam tushunsa, ularni "o'chirish" yoki ularni aldash osonroq bo'ladi.

Yirik atom tadqiqot markazi RIAR yonida yashovchi mintaqamiz aholisi ionlashtiruvchi nurlanish bilan bog'liq asosiy masalalarni ham juda kam yoki umuman tushunmasligi bejiz emas.

Vaziyatni yaxshilash uchun biz "Fuqarolik tashabbusi" axborot byulletenining ushbu sonida yadroviy ta'lim dasturini ochishga va hech bo'lmaganda ionlashtiruvchi nurlanish yoki kundalik hayotda aytilganidek, radiatsiya bilan bog'liq asosiy tushunchalar haqida ma'lumot nashr etishga qaror qildik. Biz eng aniq va eng oddiy tushuntirishlarni tanlash uchun ko'plab tegishli materiallarni saralashimiz kerak edi. Oxir-oqibat, biz "Fizika" jurnalidan ma'lumotni tanladik, uni asos qilib oldik va uni boshqa manbalardan, shu jumladan Rossiya Fanlar akademiyasining muxbir a'zosi A.V.Yablokovning "Atom mifologiyasi" kitobiga ilovadan to'ldirdik.

Quyida o'quvchilarimiz maktublarida va viloyat aholisi bilan suhbatlarda paydo bo'ladigan savollarga javoblar keltirilgan.

Savol. Nuklid, radionuklid, izotop nima?

Javob. Nuklid atom yadrosi deb ataladi, birinchidan, ma'lum bir nuklon tarkibi (proton va neytronlar soni), ikkinchidan, ma'lum bir energiya holati bilan tavsiflanadi. Nukleon tarkibi bir xil, lekin energiya holati har xil bo'lgan yadrolar deyiladi yadro izomerlari. Nuklon tarkibini va energiya holatini cheksiz uzoq vaqt saqlaydigan yadrolar barqaror deyiladi; aks holda biz radioaktiv nuklidlar haqida gapiramiz radionuklidlar. Ikki yoki undan ortiq yadro izomerlari bo'lishi mumkin, ammo ulardan faqat bittasi barqaror nukliddir.

Radionuklidlar ko'pincha izotoplar deb ataladi. Bu to'g'ri emas: kontseptsiya izotoplar bir xil miqdordagi protonga ega bo'lgan nuklidlar to'plami (barqaror va radioaktiv) aniqlanadi (va shuning uchun kimyoviy jihatdan bir xil, chunki bu nuklidlar tabiiy ravishda bir xil atom raqamiga ega va davriy jadvaldagi bir xil elementning turlari).

Savol. Radioaktivlik va radiatsiya nima?

Javob. Radioaktivlik ba'zi radionuklidlarning vaqt o'tishi bilan nukleon tarkibini va (yoki) energiya holatini yangi nuklidlar hosil bo'lishi (barqaror yoki yana radioaktiv) va ionlashtiruvchi nurlanishning katta yoki kamroq PENETRASYON emissiyasi bilan o'zgartirish xususiyati mavjud. Bu nurlanishlar xalq tilida deyiladi radiatsiya.

Savol. Faoliyat nima?

Javob. Faoliyat radionuklid manbasi yoki preparati - vaqt birligida undagi radioaktiv o'zgarishlar soni. Faoliyat birligi bekkerel(Bq) - 1 soniyada (o'rtacha, statistik ma'noda) 1 ta radioaktiv transformatsiya sodir bo'ladigan manbaning faolligi. Amaliy nurlanish o'lchovlarida ko'pincha quyidagilar qo'llaniladi:
kilobekkerel (1 kBq = 10 3 Bq);
megabekkerel (1 MBq = 10 6 Bq);
gigabekkerel (1 GBq = 10 9 Bq).

Tizimdan tashqari faoliyat birligi hali ham tez-tez ishlatiladi - kuri(Ki). 1 Ci 1 g radiy-226 ning qizi parchalanish mahsulotlari bilan muvozanatdagi faolligiga mos keladi. Sarlavha va semantik mazmun yadro fizikasi tarixining aks-sadosidir, uning sahifalaridan biri Mari va Per Kyuri tomonidan uran rudasidan radiyni ajratib olish va uning xususiyatlarini o'rganish edi.

1 Ci = 3,7*10 10 Bq (37 GBq) juda katta faoliyat (kundalik ma'noda), shuning uchun amalda ular ko'pincha foydalanadilar:
millikuriya (1 mCi = 10 -3 Ci);
mikrokuriya (1 µCi = 10 -6 Ci);
nanokuriya (1 nCi = 10 -9 Ci).

Savol. Barcha nurlanishlar ionlashtiruvchimi? Qaysi biri ionlashtiruvchi hisoblanadi?

Javob. Yo'q, hammasi emas, faqat energiyasi ionlanishni keltirib chiqarishga qodir bo'lganlar. Masalan, radioto'lqinlar yoki ko'rinadigan yorug'lik diapazonidagi elektromagnit nurlanish ionlashtiruvchi nurlanish emas. Har bir alohida zarrachaning muhim energiyasi bilan ajralib turadigan yadroviy nurlanish boshqa masala.

Yadro texnologiyasi va energetikasi, shuningdek, radiatsiyaviy xavfsizlik va radioekologiya bilan bog‘liq jarayonlar va hodisalarni ko‘rib chiqish uchun yadroviy ionlashtiruvchi nurlanishning quyidagi turlari zarur:

1. Alfa (a) nurlanishi. Bu har biri 2 proton va 2 neytrondan (geliy yadrosi) iborat bo'lgan yadro zarralarining emissiyasidir. U qo'rg'oshindan og'irroq atom yadrolarining parchalanishi paytida (masalan, uran, toriy, radiy, plutoniy), shuningdek, ko'plab yadro reaktsiyalarida sodir bo'ladi. Alfa-emitterning tanaga kirishi uning hujayralariga biologik zarar etkazishi mumkin, chunki Alfa zarrachasi katta miqdorda energiya olib yuradi va uning ionlash qobiliyati juda yuqori.

2. Beta (b) nurlanish. Bu juda yuqori tezlikda harakatlanuvchi elektronlar va pozitronlarning emissiyasi. U asosan radioaktiv parchalanish natijasida yuzaga keladi. Ionlash qobiliyati a-radiatsiyaga qaraganda ancha past. Biroq, beta zarralari tananing yuzasiga yoki tananing ichiga tushganda xavflidir.

3. Gamma (g) nurlanish- yuqori energiyaning eng qisqa to'lqin uzunligi elektromagnit nurlanishi va eng katta kirib borish qobiliyatiga ega. Shunga ko'ra, tashqi gamma nurlanishidan himoya qilish eng katta qiyinchiliklarni keltirib chiqaradi.

Savol. Radiatsiyaning kirib borish kuchi qanday?

Javob. Radiatsiyaning kirib borish kuchi uni samarali o'zlashtiradigan materialning tarkibi va qalinligini aniqlaydi.

a-radiatsiya eng kam kirib boradi. U bir necha santimetr qalinlikdagi havo qatlami, taxminan 0,1 mm qalinlikdagi suv qatlami yoki, masalan, qog'oz varag'i tomonidan samarali so'riladi. b-nurlanish sezilarli darajada katta kirish qobiliyatiga ega; uni to'xtatish uchun, masalan, bir necha millimetr qalinlikdagi alyuminiy qatlami kerak va biologik to'qimalarda beta zarralari oralig'i bir necha santimetrga etadi. G-nurlanish uchun bu to'siqlarning barchasi deyarli shaffofdir. Uni ushlab turish uchun imkon qadar yuqori atom raqamiga ega bo'lgan moddaning juda qalin (o'nlab santimetr va hatto metr) qatlami kerak (masalan, qo'rg'oshin).

Yuqoridagilar rasmda ko'rsatilgan. Ko'rinib turibdiki, a -, b - va g - nurlanishlar uchun oddiy naqsh kuzatiladi: nurlanishning ionlashtiruvchi qobiliyati qanchalik yuqori bo'lsa, kirib borish qobiliyati shunchalik past bo'ladi. Bu tasodifiy emas - bu nurlanishlar materiya bilan o'zaro ta'sirlashganda, energiyaning asosiy qismi ionlanishga sarflanadi.

Savol. “EHM dozasi”, “so‘rilgan doza”, “ekvivalent doza”, “effektiv ekvivalent doza” nima va ularning o‘lchov birliklari nima?

Javob. Ta'sir qilish dozasi- havoning ionlanishi bilan aniqlangan gamma nurlanish energiyasining o'lchovi. Vaqt birligi uchun rentgen (R) da ifodalangan: soatiga rentgen (R/s) yoki soatiga mikro-Rentgen (mkR/s) va boshqalar.

1 rentgen 1000 milliRentgen yoki 1000000 mikroRentgenga teng.

So'rilgan doza- nurlangan moddaning birlik massasi tomonidan yutilgan har qanday turdagi ionlashtiruvchi nurlanish energiyasining miqdori (asosiy dozimetrik miqdor). So'rilgan doza birligi 1 Grey (Gy).

Ekvivalent doza- bir xil biologik ta'sirni keltirib chiqaradigan turli xil nurlanish turlari uchun so'rilgan doza (ya'ni, har xil turdagi ionlashtiruvchi nurlanish uchun koeffitsientga ko'paytiriladi) (o'zboshimchalik tarkibidagi nurlanishning surunkali ta'siridan inson salomatligiga etkazilgan zararni baholash uchun asosiy dozimetrik qiymat). Beta, gamma va rentgen nurlanishi uchun koeffitsient 1 ga, alfa nurlanishi uchun 20 ga teng.

SI tizimiga ko'ra, ekvivalent doza Sievertsda (Sv sifatida qisqartiriladi) o'lchanadi. Ushbu o'lchov birligining nomi shved radiologi Sievert xotirasiga berilgan. Ilgari biz tez-tez boshqa o'lchov birligidan foydalanardik - rem (rentgenning biologik ekvivalenti). 1 Sv 100 remga teng.

Ekvivalent dozaning hosilasi hisoblanadi samarali ekvivalent doza- vaqt birligi uchun sievert. Masalan, milliSievert/yil (qisqartirilgan mSv/yil), microSievert/yil (qisqartirilgan mSv/yil).

Savol. Radiatsiyaviy ifloslanish qaysi birliklarda o‘lchanadi?

Javob. Hududning radiatsiyaviy ifloslanishi kvadrat kilometrga Kyuri yoki kvadrat kilometrga Bekkerelda ifodalanadi. Suyuqliklar, mahsulotlar va boshqa moddalarning radioaktiv ifloslanishi litr yoki kilogramm uchun bekkerelda (Bq/l, Bq/kg) ifodalanadi.

Ma'lumot uchun: Batafsilroq maʼlumotni ushbu masalalar boʻyicha tegishli adabiyotlar mavjud boʻlgan “Fuqarolik tashabbuslarini qoʻllab-quvvatlash markazimiz”dan olishingiz mumkin.

< Tarkib >

Radioaktiv nurlanish (yoki ionlashtiruvchi nurlanish) - atomlar tomonidan zarrachalar yoki elektromagnit tabiatdagi to'lqinlar shaklida chiqariladigan energiya. Insonlar ham tabiiy, ham antropogen manbalar orqali bunday ta'sirga duchor bo'ladilar.

Radiatsiyaning foydali xususiyatlari uni sanoat, tibbiyot, ilmiy tajriba va tadqiqotlar, qishloq xo'jaligi va boshqa sohalarda muvaffaqiyatli qo'llash imkonini berdi. Biroq, bu hodisaning tarqalishi bilan inson salomatligiga tahdid paydo bo'ldi. Radioaktiv nurlanishning kichik dozasi jiddiy kasalliklarga chalinish xavfini oshirishi mumkin.

Radiatsiya va radioaktivlik o'rtasidagi farq

Radiatsiya keng maʼnoda nurlanishni, yaʼni energiyaning toʻlqin yoki zarracha koʻrinishida tarqalishini bildiradi. Radioaktiv nurlanish uch turga bo'linadi:

  • alfa nurlanishi - geliy-4 yadrolarining oqimi;
  • beta nurlanish - elektronlar oqimi;
  • Gamma nurlanish - bu yuqori energiyali fotonlar oqimi.

Radioaktiv nurlanishning xarakteristikalari ularning energiyasi, o'tkazuvchanlik xususiyatlari va chiqariladigan zarrachalar turiga asoslanadi.

Ijobiy zaryadga ega bo'lgan tanachalar oqimi bo'lgan alfa nurlanishi qalin havo yoki kiyim bilan kechiktirilishi mumkin. Bu tur amalda teriga kirmaydi, lekin tanaga kirganda, masalan, kesish orqali, u juda xavflidir va ichki organlarga zararli ta'sir ko'rsatadi.

Beta nurlanish ko'proq energiyaga ega - elektronlar yuqori tezlikda harakatlanadi va kichik o'lchamlarga ega. Shuning uchun bu turdagi nurlanish nozik kiyim va teri orqali to'qimalarga chuqur kiradi. Beta nurlanishini bir necha millimetr qalinlikdagi alyuminiy qatlam yoki qalin yog'och taxta yordamida himoya qilish mumkin.

Gamma nurlanish - bu elektromagnit tabiatning yuqori energiyali nurlanishi, kuchli kirib borish qobiliyatiga ega. Undan himoya qilish uchun siz qalin beton qatlami yoki platina va qo'rg'oshin kabi og'ir metallar plastinkasidan foydalanishingiz kerak.

Radioaktivlik hodisasi 1896 yilda kashf etilgan. Bu kashfiyot fransuz fizigi Bekkerel tomonidan amalga oshirilgan. Radioaktivlik - jismlarning, birikmalarning, elementlarning ionlashtiruvchi nurlanish, ya'ni nurlanish chiqarish qobiliyati. Hodisaning sababi - parchalanish paytida energiya chiqaradigan atom yadrosining beqarorligi. Radioaktivlikning uch turi mavjud:

  • tabiiy - seriya raqami 82 dan ortiq bo'lgan og'ir elementlarga xosdir;
  • sun'iy - yadroviy reaktsiyalar yordamida maxsus boshlangan;
  • induktsiyalangan - agar ular kuchli nurlangan bo'lsa, o'zlari nurlanish manbai bo'ladigan ob'ektlarga xosdir.

Radioaktiv elementlarga radionuklidlar deyiladi. Ularning har biri quyidagi xususiyatlar bilan ajralib turadi:

  • yarim hayot;
  • chiqarilgan nurlanish turi;
  • radiatsiya energiyasi;
  • va boshqa xususiyatlar.

Radiatsiya manbalari

Inson tanasi muntazam ravishda radioaktiv nurlanishga duchor bo'ladi. Har yili olingan miqdorning taxminan 80% kosmik nurlardan keladi. Havo, suv va tuproqda tabiiy nurlanish manbalari bo'lgan 60 ta radioaktiv element mavjud. Nurlanishning asosiy tabiiy manbai yerdan va tog' jinslaridan ajralib chiqadigan inert gaz radon hisoblanadi. Radionuklidlar inson tanasiga oziq-ovqat orqali ham kiradi. Odamlarga ta'sir qiladigan ionlashtiruvchi nurlanishning bir qismi texnogen manbalardan, ya'ni yadroviy energiya generatorlari va yadroviy reaktorlardan tortib, tibbiy davolash va diagnostika uchun ishlatiladigan radiatsiyagacha keladi. Bugungi kunda keng tarqalgan sun'iy nurlanish manbalari:

  • tibbiy asbob-uskunalar (radiatsiyaning asosiy antropogen manbai);
  • radiokimyo sanoati (yadro yoqilg'isini qazib olish, boyitish, yadroviy chiqindilarni qayta ishlash va uni qayta ishlash);
  • qishloq xo'jaligi va yengil sanoatda qo'llaniladigan radionuklidlar;
  • radiokimyoviy zavodlardagi avariyalar, yadroviy portlashlar, radiatsiya chiqishi
  • qurilish mollari.

Tanaga kirish usuliga ko'ra, radiatsiya ta'siri ikki turga bo'linadi: ichki va tashqi. Ikkinchisi havoda tarqalgan radionuklidlar (aerozol, chang) uchun xosdir. Ular teriga yoki kiyimingizga tushadi. Bunday holda, radiatsiya manbalarini yuvish orqali olib tashlash mumkin. Tashqi nurlanish shilliq pardalar va terining kuyishiga olib keladi. Ichki turdagi radionuklid qon oqimiga kiradi, masalan, tomir ichiga yoki yara orqali in'ektsiya yo'li bilan va ekskretsiya yoki terapiya orqali chiqariladi. Bunday nurlanish malign shishlarni qo'zg'atadi.

Radioaktiv fon sezilarli darajada geografik joylashuvga bog'liq - ba'zi hududlarda radiatsiya darajasi o'rtacha ko'rsatkichdan yuzlab marta oshib ketishi mumkin.

Radiatsiyaning inson salomatligiga ta'siri

Radioaktiv nurlanish o'zining ionlashtiruvchi ta'siri tufayli inson organizmida erkin radikallar - hujayralarning shikastlanishi va o'limiga olib keladigan kimyoviy faol agressiv molekulalarning paydo bo'lishiga olib keladi.

Oshqozon-ichak traktining hujayralari, reproduktiv va gematopoetik tizimlar ularga ayniqsa sezgir. Radioaktiv nurlanish ularning ishini buzadi va ko'ngil aynishi, qusish, ichak disfunktsiyasi va isitmani keltirib chiqaradi. Ko'zning to'qimalariga ta'sir qilib, radiatsiya kataraktiga olib kelishi mumkin. Ionlashtiruvchi nurlanishning oqibatlari qon tomir sklerozi, immunitetning yomonlashishi va genetik apparatning shikastlanishi kabi zararlarni ham o'z ichiga oladi.

Irsiy ma'lumotlarni uzatish tizimi yaxshi tashkil etilgan. Erkin radikallar va ularning hosilalari genetik ma'lumot tashuvchisi bo'lgan DNKning tuzilishini buzishi mumkin. Bu keyingi avlodlarning sog'lig'iga ta'sir qiluvchi mutatsiyalarga olib keladi.

Radioaktiv nurlanishning organizmga ta'siri tabiati bir qator omillar bilan belgilanadi:

  • radiatsiya turi;
  • radiatsiya intensivligi;
  • tananing individual xususiyatlari.

Radioaktiv nurlanish ta'siri darhol paydo bo'lmasligi mumkin. Ba'zida uning oqibatlari sezilarli vaqtdan keyin sezilarli bo'ladi. Bundan tashqari, radiatsiyaning katta bir dozasi kichik dozalarda uzoq muddatli ta'sir qilishdan ko'ra xavfliroqdir.

So'rilgan nurlanish miqdori Sievert (Sv) deb nomlangan qiymat bilan tavsiflanadi.

  • Oddiy fon radiatsiyasi 0,2 mSv / s dan oshmaydi, bu soatiga 20 mikrorentgenga to'g'ri keladi. Tishni rentgenogrammasida odam 0,1 mSv oladi.
  • O'limga olib keladigan yagona doz 6-7 Sv.

Ionlashtiruvchi nurlanishni qo'llash

Radioaktiv nurlanish texnika, tibbiyot, fan, harbiy va yadro sanoati va inson faoliyatining boshqa sohalarida keng qo'llaniladi. Bu hodisa tutun detektorlari, quvvat generatorlari, muzlash signallari va havo ionizatorlari kabi qurilmalar asosida yotadi.

Tibbiyotda radioaktiv nurlanish saraton kasalligini davolash uchun radiatsiya terapiyasida qo'llaniladi. Ionlashtiruvchi nurlanish radiofarmatsevtikani yaratish imkonini berdi. Ularning yordami bilan diagnostika tekshiruvlari o'tkaziladi. Aralashmalarning tarkibini tahlil qilish va sterilizatsiya qilish uchun asboblar ionlashtiruvchi nurlanish asosida qurilgan.

Radioaktiv nurlanishning kashfiyoti, mubolag'asiz, inqilobiy edi - bu hodisadan foydalanish insoniyatni rivojlanishning yangi bosqichiga olib chiqdi. Biroq, bu ham atrof-muhit va inson salomatligi uchun xavf tug'dirdi. Shu munosabat bilan radiatsiyaviy xavfsizlikni ta’minlash zamonamizning muhim vazifasidir.

Gamma nurlari eng kam ionlashtiruvchi va eng katta kirib borish qobiliyati bilan tavsiflanadi. Bu yuqori chastotali elektro-

Gamma nurlari eng past ionlashtiruvchi va eng yuqori kirib borish qobiliyati bilan tavsiflanadi. Gamma nurlari beta va alfa nurlariga qaraganda sezilarli darajada ko'proq kirish kuchiga ega. Gamma nurlarining materiyadan o'tishini ularning yo'l uzunligi bilan tavsiflab bo'lmaydi. Gamma nurlari oqimining moddalardan o'tayotganda susayishi eksponensial qonunga bo'ysunadi va susaytirish koeffitsienti m> bilan tavsiflanadi.

Radioaktiv ifloslanish yadro portlashi bulutidan radioaktiv moddalarning (RS) tushishi natijasida yuzaga keladi. Yadro portlashlari paytida radioaktivlikning asosiy manbalari: yadro yoqilg'isini tashkil etuvchi moddalarning parchalanish mahsulotlari (36 ta kimyoviy elementning 200 ta radioaktiv izotoplari); yadro portlashining neytron oqimining tuproqni tashkil etuvchi ba'zi kimyoviy elementlarga (natriy, kremniy va boshqalar) ta'siridan kelib chiqadigan faollik; parchalanish reaktsiyasida ishtirok etmaydigan va portlash mahsulotlariga kichik zarrachalar shaklida kiradigan yadro yoqilg'isining bir qismi. Radioaktiv moddalardan radiatsiya uch turdagi nurlardan iborat: alfa, beta va gamma. Gamma nurlari eng katta o'tish kuchiga ega (havoda ular bir necha yuz metr masofani bosib o'tadi), beta zarralari kamroq kirish kuchiga ega (bir necha metr) va alfa zarralari arzimas kirish kuchiga ega (bir necha santimetr). Shuning uchun hududning radioaktiv ifloslanishida odamlar uchun asosiy xavf gamma va beta nurlanishdir.

Bundan tashqari, issiqlik oqimining tanaga ta'siri nurlanishning spektral xususiyatlariga bog'liq. Uzunligi bo'lgan infraqizil nurlar

A-, p-zarrachalar va -y-nurlari ionlash qobiliyatiga ega. ga nisbatan zarrachaning tezligi pastroq)

O'qishni tavsiya qilamiz