Радиационная гигиена. Основы ядерной физики

Понятие радиационной гигиены

Радиационная гигиена представляет собой совокупность

• радиационной гигиены труда, исследующей условия труда и разрабатывающую меры по радиационной защите при работе в учреждениях и на предприятиях, имеющих источники ионизирующих излучений;
• коммунальную радиационную гигиену, изучающую все вопросы, касающиеся радиационной безопасности населения.

Радиоактивность

Радиоактивность бывает:

• естественная – встречается у природных изотопов;
• искусственная – происходит в изотопах элементов, полученных искусственным путем.

Существует различные виды радиоактивных превращений химических элементов, сопровождающихся различными ионизирующими излучениями:

1. Альфа-распад. Встречается в ядрах тяжелых элементов, обладающими малыми энергиями связи. Во время превращения выбрасывается альфа-частица. Заряд ядра уменьшается на две, а атомная масса на четыре единицы. Альфа-частица представляет собой ядро атома гелия с атомной массой четыре единицы. Она обладает большой энергией, массой и зарядом и поэтому значительной проникающей способностью не обладает. Попадание альфа частиц внутрь организма опасно при поступлении с пищей, воздухом в виде радона. При этом повышается риск канцерогенного воздействия, внутри тканей и органов возникает высокая плотность ионизации.
2. Электронный бета-распад. Бета-излучение – это поток электронов, возникает тогда, когда количество нейтронов превышает число протонов. У одного и того же элемента бета-излучение содержит электроны разной энергии, спектр излучения сплошной или непрерывный. Из ядра вместе с бета-частицей выбрасываются нейтральные частицы малой массы, образующие с электронами постоянную величину. При возвращении возбужденного ядра в исходное состояние наблюдается испускание гамма-квантов.
3. Позитронный бета-распад. Происходит у отдельных искусственных радионуклидов. При выбросе позитрона происходит превращение одного протона в нейтрон. Также выбрасываются нейтрино, составляющие с позитроном постоянную величину энергии. Этот распад сопровождается гамма-излучением. Спектр излучения сплошной. Для защиты от внешнего воздействия излучения применяют экраны, способные поглощать бета-частицы с наибольшей энергией (алюминий, полимерные материалы, стекло).
4. К-захват. При избытке в ядре атома протонов ядро захватывает с ближайшего к ядру К-уровня электрон, и на его месте размещается электрон с более дальних уровней. При этом образуется частица нейтрино, вылетающая из ядра атома во время К-захвата. Возникает рентгеновское излучение, характеризующееся линейчатым спектром.
5. Деление ядер тяжелых металлов. Протекает в ядрах атомов элементов, обладающих большой атомной массой. В ходе преобразования образуются ядра атомов легких элементов с большими энергиями связи, а также избыточное количество нейтронов. Образовавшиеся яра нестабильны и, в свою очередь, могут видоизменяться в ядра более легких элементов. При этом выделяется большое количество энергии.

Количественная характеристика радиоактивности

Постоянная распада – величина, показывающая промежуток времени за который распадается постоянная часть атомов радиоактивного изотопа. Величина постоянная и индивидуальная для каждого радиоактивного элемента.

Закон радиоактивного распада: превращение равных долей радиоактивных атомов изотопа происходит за равные промежутки времени.

Период полураспада – время, за которое распадается половина атомов изотопа. У разных изотопов периоды полураспада могут значительно различаться.

Активность радиоактивного вещества показывает скорость распада ядер в изотопе за единицу времени.