Эффекты радиоактивности

Различают три основных вида радиоактивного излучения: альфа-, бета- и гамма-излучение.

Альфа-излучение - поток положительно заряженных частиц (ядер атомов гелия), движущийся со скоростью 20000 м/с. Обладает высокой ионизирующей и малой проникающей способностью. В воздухе альфа-частица пролетает 4-8 см, в живых тканях - 0,05 мм. Альфа-частицы полностью поглощаются индивидуальными средствами защиты и одеждой, но весьма опасны при проникновении внутрь организма.

Бета-излучение - поток электронов или позитронов, движущийся со скоростью 200000-300000 км/с. Длина пробега в воздухе достигает 20 м. Его ионизирующая способность значительно меньше (примерно на два порядка), а поглощающая - гораздо больше, чем у альфа-частиц. Коэффициент поглощения бета-излучения, которое сильно рассеивается в веществе, зависит не только от свойств вещества, но и от размеров и формы тела, на которое падает бета-излучение. На теле человека эти частицы могут вызвать бета-ожог. От бета-излучения люди защищаются в помещении. Индивидуальные средства защиты также резко ослабляют их воздействие.

Гамма-излучение - коротковолновое электромагнитное излучение с чрезвычайно малой длиной волны - 10^-12-10^-14 м. По своему действию подобно рентгеновским лучам, но обладает более мощной энергией. Распространяется со скоростью света. Гамма-излучение обладает относительно слабой ионизирующей и очень большой проникающей способностью (например, проходит через слой свинца толщиной 5 см). Оно пронизывает воздух на сотни- метров и проникает через значительные толщи материалов. Многие радиоактивные процессы сопровождаются излучением гамма-квантов. Индивидуальные средства защиты от гамма-излучения не защищают. Оно опасно при внешнем облучении. Степень воздействия определяется дозой облучения, т. е. количеством гамма-квантов, поглощенных единицей объема облучаемой среды. За единицу дозы гамма-излучения принят рентген.

Рентген - это доза гамма-облучения, при которой в 1 см³ воздуха (при температуре 0°С и давлении 760 мм рт. ст.) образуется 2,08∙10⁹ пар ионов (Р = 2,58∙10^-4 Кл/кг). На создание такого количества ионов необходимо затратить количество энергии, равное 8,8 мДж/кг (88 эрг/г). В рентгенах измеряют экспозиционную дозу ионизирующего излучения. В практической дозиметрии часто применяется единица мощности экспозиционной дозы, равная экспозиционной дозе в единицу времени.

Степень радиоактивного заражения местности оценивается уровнем радиации. Уровень радиации представляет собой мощность дозы гамма-излучения, накапливаемой в единицу времени. Он измеряется в рентгенах в час (Р/ч) или в миллирентгенах в час (мР/ч).

Изучение последствий облучения живого организма привело к заключению, что радиобиологический эффект зависит не только от поглощенной дозы, т. е. энергии, переданной облученному веществу, но и от других факторов. При одной и той же поглощенной дозе радиобиологический эффект тем выше, чем мощнее ионизация, создаваемая излучением. Для количественной оценки такого влияния вводится понятие эквивалентной дозы. Единица эквивалентной дозы - зиверт (Зв), названная в честь известного шведского физика Рольфа Зиверта (1896-1966). Иногда используется внесистемная единица эквивалентной дозы - бэр биологический эквивалент рентгена, бэр (табл. 1).

Таблица 1