Проникающая радиация

Проникающая радиация представляет собой поток гамма-лучей и нейтронов, излучаемых из зоны ядерного взрыва.

Источниками проникающей радиации являются ядерная реак­ция и радиоактивный распад продуктов ядерного взрыва.

Время действия проникающей радиации не превышает 10-15 с с момента взрыва. За это время заканчивается распад коротко живущих осколков деления, образовавшихся в результате ядерной реакции. Кроме того, радиоактивное облако поднимается на боль­шую высоту, и радиоактивные излучения поглощаются толщей воз­духа, не достигая поверхности земли.

Проникающая радиация характеризуется дозой излучения, т. е. количеством энергии радиоактивных излучений, поглощенной еди­ницей объема облучаемой среды. Доза излучения количественно характеризуется ионизацией, которую поток гамма-лучей и нейт­ронов может произвести в воздушном объеме или другой среде.

За единицу измерения дозы излучений гамма-лучей принят рентген - это такое количество гамма-излучения, которое при тем­пературе 0º С и давлении 760 мм рт. ст. создает в 1 см³ сухого воздуха 2 млрд. пар ионов (точнее, 2,08 · ). Обозначается рент­ген буквой Р. Тысячная часть рентгена - миллирентген (мР).

Дозы излучения потоком нейтронов измеряются специальной единицей - биологическим эквивалентом рентгена (БЭР). БЭР- ­это доза нейтронов, биологическое воздействие которой эквива­лентно воздействию 1 Р гамма-излучения.

Поражающее действие проникающей радиации на людей вызы­вается облучением, которое оказывает вредное биологическое действие на живые клетки организма. Оно зависит от величины дозы облучения и времени, в течение которого эта доза получена.

Однократная доза облучения в течение четырех суток, до 50 Р, как и систематического облучения до 100 за десять-тридцать дней, не вызывает внешних признаков заболевания и считается безопасной.

Дозы однократного облучения свыше 100 Р вызывают лучевую болезнь. В зависимости от дозы облучения различают три сте­пени лучевой болезни: первую (легкую), вторую (среднюю) и третью (тяжелую).

Лучевая болезнь первой степени возникает при общей дозе облучения 100-200 Р. Скрытый период продолжается две-три недели, после чего появляется недомогание, общая слабость, тош­нота, головокружение, периодическое повышение температуры. В крови уменьшается содержание белых кровяных шариков. Луче­вая болезнь первой степени излечима.

Лучевая болезнь второй степени возни­кает при общей дозе облучения 200-300 Р. Скрытый период длит­ся около недели, после чего появляются такие же признаки заболева­ния, что и при первой степени лучевой болезни, но в более ярко вы­раженной форме. При активном лечении на­ступает выздоровление через 1,5-2 ме­сяца.

Лучевая болезнь третьей степени возникает при общей дозе облучения 300-500 Р. Скрытый период сокращается до нескольких часов. Болезнь протекает более интенсивно и тяжело. При ак­тивном лечении и благоприятном исходе выздоровление наступает через 6-8 месяцев. Доза облучения свыше 500 Р для человека обычно считается смертельной.

Дозы проникающей радиации зависят от вида, мощности взрыва и расстояния от центра взрыва. Радиус поражения прони­кающей радиацией значительно меньше радиусов поражения ударной волной и световым излучением..

Проникающая радиация на большинство предметов заметного действия не оказывает. Однако под действием проникающей ра­диации могут темнеть стекла оптических приборов, а фотомате­риалы, находящиеся в светонепроницаемой упаковке, засвечи­ваются.

Защитой от проникающей радиации служат различные мате­риалы, ослабляющие гамма-лучи и нейтроны. Степень ослабления гамма-лучей и нейтронов зависит от свойств материалов и тол­щины защитного слоя. Ослабление интенсивности гамма-лучей и нейтронов характеризуется слоем половинного ослабления, который зависит от плотности материалов.

Слой половинного ослабления - это слой вещества, при про­хождении которого интенсивность гамма-лучей или нейтронов уменьшается в два раза (рис. 10). Численно он определяется по формуле

где dпол - слой половинного ослабления, см; ρ- плотность ма­териала, г/см³; 23 – слой половинного ослабления воды, см.

Величины слоев половинного ослабления гамма-лучей и ней­тронов приводятся в табл. 1.

Рис. 10. Сравнительная толщина слоя половинного ослабления гамма-лучей для различных материалов:

1 – свинец; 2 – сталь; 3 – бетон; 4 – грунт; 5 – дерево.

Таблица 1.

Из табл. 3 видно, что гамма-лучи и нейтроны различно ослаб­ляются материалами. Для наиболее распространенных строительных материалов (бетона и грунта) слои половинного ослабления приблизительно одинаковы, что позволяет вести расчеты только на гамма–излучение.

Для обеспечения эффективной защиты людей от проникаю­щей радиации учитывается сте­пень ее ослабления защитными сооружениями, называемая иначе коэффициентом защиты со­оружения и обозначаемая Kосл. Коэффициент защиты Kосл ­показывает во сколько раз данное сооружение ослабляет проникающую радиацию. Он определяется по формуле

где h - толщина защитного слоя, см; dцол – слой половинного ослабления, см.

Коэффициент защиты сооружений равен 500-1000 и более.