Energetické spektrum neutrónového žiarenia prenikavého žiarenia. Druhy žiarenia

Neutróny, neutrálne častice s jednotkovou hmotnosťou, majú veľmi vysokú penetračnú silu. Vysokoenergetické neutróny (rýchle neutróny) interagujú s jadrami a spôsobujú emisiu protónu. Nízkoenergetické neutróny (tepelné neutróny) pri interakcii s jadrami vytvárajú rádioaktívne jadrá, ktoré vyžarujú (3-častice alebo lúče - Vplyv neutrónov na celulózu je výsledkom týchto sekundárnych žiarení. [...]

Ionizujúce žiarenie – elektromagnetické (röntgenové lúče, lúče) a korpuskulárne] (os-častice, (3-častice, tok protónov a neutrónov) žiarenie, ktoré v tej či onej miere preniká do živých tkanív a spôsobuje v nich zmeny spojené s „klepaním“ von“ elektróny z atómov a molekúl alebo priamy a nepriamy vznik iónov.V dávkach presahujúcich prirodzené (prirodzené žiarenie pozadia) je žiarenie pre organizmy škodlivé.[...]

Neutróny v oblasti výbuchu sú zachytené atómami dusíka vo vzduchu a vytvárajú gama žiarenie, ktorého mechanizmus pôsobenia na okolitý vzduch je podobný primárnemu gama žiareniu, to znamená, že pomáha udržiavať elektromagnetické polia a prúdy. [...]

Neutrónové žiarenie premieňa svoju energiu v dôsledku zrážok s jadrami hmoty. Pri nepružných interakciách môže vznikať sekundárne žiarenie, ktoré môže mať nabité častice aj y-žiarenie. Pri elastických zrážkach je možná ionizácia hmoty. Schopnosť prieniku neutrónov do značnej miery závisí od ich energie.[...]

Neutrónové žiarenie je prúd jadrových častíc, ktoré nemajú elektrický náboj. Hmotnosť neutrónu je približne 4-krát menšia ako hmotnosť častíc alfa. V závislosti od energie existujú pomalé neutróny (s energiou menšou ako 1 KeV1), neutróny stredných energií (od 1 do 500 KeV) a rýchle neutróny (od 500 KeV do 20 MeV). Spomedzi pomalých neutrónov sa rozlišujú tepelné neutróny s energiou menšou ako 0,2 eV. Tepelné neutróny sú v podstate v stave termodynamickej rovnováhy s tepelným pohybom atómov média. Najpravdepodobnejšia rýchlosť pohybu takýchto neutrónov pri izbovej teplote je 2200 m/s. Pri nepružnej interakcii neutrónov s jadrami atómov v prostredí vzniká sekundárne žiarenie pozostávajúce z nabitých častíc a gama kvánt (gama žiarenie). Počas elastických interakcií neutrónov s jadrami možno pozorovať obyčajnú ionizáciu hmoty. Schopnosť prieniku neutrónov závisí od ich energie, ale je výrazne vyššia ako u častíc alfa alebo beta. Dĺžka dráhy neutrónov stredných energií je teda asi 15 m vo vzduchu a 3 cm v biologickom tkanive, podobné ukazovatele pre rýchle neutróny sú 120 m, respektíve 10 cm. najväčší vplyv na ľudí nebezpečenstvo zo všetkých typov korpuskulárneho žiarenia. Sila toku neutrónov sa meria hustotou toku neutrónov (neutróny/cm2 s).[...]

Podiel neutrónov na celkovej dávke žiarenia pri prenikajúcom žiarení je menší ako dávka gama žiarenia, ale s poklesom výkonu jadrovej bomby sa zvyšuje. Neutróny spôsobujú indukované žiarenie v kovových predmetoch a librách v oblasti výbuchu. Polomer postihnutej oblasti prenikavým žiarením je podstatne menší ako polomer poškodenia rázovou vlnou a svetelným impulzom.[...]

Gama žiarenie je prúd y-kvant, t.j. elektromagnetické žiarenie s veľmi krátkou vlnovou dĺžkou, y-lúče prenikajú hlboko do ľudského tela a predstavujú veľké radiačné nebezpečenstvo. Neutrónové žiarenie má tiež veľkú prenikavú silu.[...]

Pojem „vysokoenergetické žiarenie“ sa v tomto prehľade používa na označenie žiarenia, ktoré interaguje s látkou nešpecifickým (chemicky) spôsobom, t. j. povaha interakcie je takmer nezávislá od chemickej štruktúry látky. Pre tento typ žiarenia sa často používa aj termín „ionizujúce žiarenie“. Energia žiarenia tohto typu je zvyčajne mnohonásobne väčšia ako energia chemických väzieb. Na rozdiel od toho je energia ultrafialového alebo viditeľného svetla zvyčajne približne rovnakého rádu ako energia chemickej väzby. Absorpcia ultrafialového a viditeľného svetla závisí od chemickej štruktúry látky (časť. Táto časť popisuje najmä vplyv röntgenového a gama žiarenia, elektrónov a neutrónov na chemické a fyzikálne vlastnosti celulózy. [...]

Fotónové žiarenie, ako aj neutróny a iné nenabité častice neprodukujú priamo ionizáciu, ale v procese interakcie s prostredím uvoľňujú nabité častice (elektróny, protóny atď.), ktoré sú schopné ionizovať atómy a molekuly prostredia prostredníctvom ktorým prechádzajú. Ionizujúce žiarenie pozostávajúce z nenabitých častíc (napríklad neutrónov) alebo fotónov, ktoré zase môžu vytvárať priamo ionizujúce žiarenie a (alebo) spôsobiť jadrové premeny, sa nazýva nepriame ionizujúce žiarenie.[...]

KOZMICKÉ ŽIARENIE. Korpuskulárne žiarenie zložitého zloženia s vysokou energiou a veľkou penetračnou schopnosťou, prenikajúce celou hrúbkou atmosféry s intenzitou, ktorá je v čase konštantná. Primárnou kozmickou energiou, prenikajúcou do atmosféry z vesmíru veľmi vysokou rýchlosťou, sú protóny, častice alfa (jadrá hélia) a atómové jadrá množstva ďalších prvkov s veľmi vysokou energiou (109-1016 eV). Ionizáciou atómov atmosférických plynov vzniká sekundárna kozmická energia, ktorá obsahuje všetky známe druhy elementárnych častíc (elektróny, mezóny, protóny, neutróny, fotóny atď.). Preto intenzita kozmického žiarenia rýchlo rastie s nadmorskou výškou. Na úrovni 15 km sa stáva 150-krát väčším ako na zemskom povrchu, potom klesá a zostáva konštantný vo vysokých vrstvách atmosféry (asi 10 častíc na 1 cm2/ppm). K.I. je najdôležitejším ionizátorom atmosférického vzduchu.[...]

Dávky rýchlych neutrónov sú 10-20-krát menšie (vyjadrujú sa v jednotkách absorbovanej energie - šedých). Po vystavení röntgenovému a gama žiareniu alebo rýchlym neutrónom je možné semená ihneď zasiať.[...]

Ionizujúce žiarenie je svojou povahou heterogénne. Predstavuje korpuskulárne žiarenie (častice alfa a beta, tok protónov a neutrónov) a elektromagnetické oscilácie (lúče gama). Zvyčajne sa hovorí (aj keď to nie je úplne presné), že alfa žiarenie je emisia z jadra častíc pozostávajúceho z dvoch protónov a dvoch neutrónov. Beta žiarenie je emisia elektrónov. Keď nuklid nevyžaruje častice, ale vyžaruje lúč čistej energie (gama kvantum), hovoria o gama žiarení.[...]

Zo všetkých typov žiarenia používaných v aktivačnej analýze (rýchle a pomalé neutróny, protóny, deuteróny, α-častice, tvrdé y-kvantá) sa najviac používajú pomalé (tepelné) neutróny.[...]

Ionizujúce žiarenie je akékoľvek žiarenie, s výnimkou viditeľného svetla a ultrafialového žiarenia, ktorého interakcia s prostredím vedie k jeho ionizácii, t.j. k vzniku nábojov oboch znakov. Všetky typy ionizujúceho žiarenia sa konvenčne delia na elektromagnetické (alebo vlnové) a korpuskulárne (a-, 3-, neutrónové, protónové, mezónové a iné žiarenie).[...]

IONIZUJÚCE ŽIARENIE - prúd častíc (elektrónov, pozitrónov, protónov, neutrónov) a kvánt (röntgenové a gama žiarenie) elektromagnetického žiarenia, ktorého prechod látkou vedie k ionizácii a excitácii jej atómov a molekúl. I. a. v dávkach presahujúcich prirodzené je pre organizmus škodlivý.[...]

Ionizujúce žiarenie je röntgenové žiarenie (röntgenové žiarenie), protóny a neutróny kozmického žiarenia, ako aj a-, P- a y-l žiarenie uvoľňované rádioaktívnymi prvkami izotopov (plutónium, 82P, MS, 8H, kobalt-90 atď. .). Zdrojom ionizujúceho žiarenia je aj rádioaktívny odpad z jadrových reaktorov.[...]

Na ochranu pred y-žiarením sa používajú materiály s vysokým atómovým číslom (napríklad olovo) a z toku neutrónov materiály obsahujúce vodík (voda, polyetylén, parafín, guma atď.). .]

Citlivosť analýzy neutrónovej aktivácie, dokonca aj v neprítomnosti interferujúcich rádionuklidov, je funkciou mnohých premenných, ktoré možno zoskupiť do troch hlavných skupín. Prvá skupina zahŕňa parametre súvisiace s ožiarením vzorky (hustota toku neutrónov, trvanie ožiarenia); do druhej skupiny - parametre, ktoré určujú podmienky merania (trvanie držania vzorky, účinnosť registrácie kvanta, trvanie meraní, úroveň rušivého žiarenia); do tretej skupiny - jadrové fyzikálne charakteristiky výsledných rádionuklidov (prierez jadrovej reakcie, množstvo prvku, na ktorom reakcia prebieha, polčas rozpadu a kvantový výťažok analytického [...]

Produkty štiepenia a neutrónovej aktivácie podliehajú rádioaktívnym transformáciám predovšetkým prostredníctvom rozpadu p a v niektorých prípadoch aj emisiou pozitrónov a zachytávaním orbitálnych elektrónov. Jadrá ťažkých prvkov (Th232, U233, U235, U238, Pu239) sa rozkladajú α-transformáciami. Rozpad veľkej väčšiny jadier je sprevádzaný y-žiarením...[...]

Pri výpočte ochrany pred neutrónovým žiarením treba pamätať na to, že ochrana je založená na absorpcii tepelných a studených neutrónov a rýchle neutróny treba najskôr spomaliť. Ochranné vlastnosti materiálov sú určené ich retardačnými a absorpčnými schopnosťami. Na spomalenie rýchlych neutrónov sa používajú materiály obsahujúce látky obsahujúce vodík (voda, betón, plasty a pod.). Na efektívnu absorpciu tepelných neutrónov sa používajú materiály s veľkým záchytným prierezom (bórová oceľ, bórgrafit, zliatina kadmia a olova).[...]

Energia ionizujúceho žiarenia je dostatočná na to, aby spôsobila deštrukciu atómových a molekulárnych väzieb v živej bunke, čo veľmi často vedie k jej smrti. Čím intenzívnejší je proces ionizácie v živom tkanive, tým väčší je biologický dopad tohto žiarenia na živý organizmus. V dôsledku zložitých biofyzikálnych procesov, ktoré sa vyskytujú pod vplyvom ionizujúceho žiarenia, sa v tele vytvárajú rôzne typy radikálov, ktoré zase môžu vytvárať rôzne zlúčeniny, ktoré nie sú charakteristické pre zdravé tkanivo. Okrem toho štiepenie molekúl vody na vodík a hydroxylovú skupinu, spôsobené ionizujúcim účinkom rádioaktivity, vedie k množstvu porúch v biochemických procesoch. Vplyvom ionizujúceho žiarenia v organizme môže dochádzať k inhibícii funkcií krvotvorných orgánov, útlmu imunitného systému a pohlavných žliaz, poruchám tráviaceho traktu, metabolickým poruchám, karcinogénnym reakciám a pod.. Pri zvažovaní biologických účinkov rádioaktivity je potrebné rozlišovať sa robí medzi vonkajšou a vnútornou expozíciou. Vonkajšie ožarovanie je prípad, keď sa zdroj žiarenia nachádza mimo tela a produkty rádioaktivity sa do tela nedostávajú. V tomto prípade sú najnebezpečnejšie /?-, y-, röntgenové a neutrónové ožarovanie. Tento prípad sa v praxi realizuje pri práci na zariadeniach, ktoré majú röntgenové a y-žiarenie, s rádioaktívnymi látkami zatavenými v ampulkách atď.[...]

Ekológa aspoň nepriamo zaujímajú aj niektoré ďalšie druhy žiarenia. Neutróny sú veľké, nenabité častice, ktoré samy nespôsobujú ionizáciu, ale vyraďovaním atómov zo svojich stabilných stavov vytvárajú indukovanú rádioaktivitu v nerádioaktívnych materiáloch alebo tkanivách, ktorými prechádzajú. Pri rovnakom množstve absorbovanej energie spôsobujú „rýchle“ neutróny 10-krát a „pomalé“ neutróny 5-krát väčšie škody ako gama lúče. Neutrónové žiarenie sa môže stretnúť v blízkosti reaktorov a na miestach jadrových výbuchov, ale ako už bolo uvedené, hrá hlavnú úlohu pri tvorbe rádioaktívnych látok, ktoré sú potom v prírode široko rozšírené. Röntgenové žiarenie je elektromagnetické žiarenie veľmi podobné žiareniu gama, ale vzniká skôr vo vonkajších obaloch elektrónov než v jadre atómu a nevyžarujú ho rádioaktívne látky rozptýlené v prostredí. Keďže účinky röntgenových a gama lúčov sú rovnaké a keďže röntgenové lúče sa dajú ľahko získať pomocou špeciálneho zariadenia, je vhodné ich použiť pri experimentálnom štúdiu jednotlivcov, populácií a dokonca aj malých ekosystémov. Kozmické žiarenie je žiarenie, ktoré k nám prichádza z vesmíru a pozostáva z korpuskulárnych a elektromagnetických zložiek. Intenzita kozmického žiarenia v biosfére je nízka, no predstavuje hlavné nebezpečenstvo pri cestovaní vesmírom (kapitola 20). Kozmické žiarenie a ionizujúce žiarenie vyžarované prírodnými rádioaktívnymi látkami obsiahnutými vo vode a pôde tvoria takzvané žiarenie pozadia, na ktoré je existujúca biota prispôsobená. Je možné, že tok génov v biote je udržiavaný prítomnosťou tohto žiarenia pozadia. V rôznych častiach biosféry sa prirodzené pozadie mení trikrát až štyrikrát. V tejto kapitole sa zameriame najmä na umelú rádioaktivitu, ktorá sa pridáva do pozadia.[...]

Energetické spektrum štiepnych neutrónov je prakticky nepretržité a siaha od tepelných energií po energie okolo 25 MeV, s priemernou energiou 1-2 MeV a najpravdepodobnejšou energiou 0,72 MeV. V tomto prípade je podiel neutrónov s energiou väčšou ako 0,1 MeV (stredné a rýchle neutróny) asi 99 %.Pre udržanie reťazovej reakcie sa neutróny spomaľujú v špeciálnych zariadeniach – moderátoroch, kde sa dostávajú do tepelnej rovnováhy s. prostredie a opäť interagujú s jadrovým palivom. Pomer tokov rýchlych štiepnych neutrónov spektra, rezonančných, intermediárnych a tepelných neutrónov v aktívnej zóne reaktora závisí od typu paliva, moderátora, geometrie systému a niektorých ďalších faktorov. Keďže tepelné neutróny tvoria 90-95 % kanálov reaktora, neutróny iných energií sa zvyčajne zanedbávajú. V praxi NAA však na zvýšenie selektivity stanovenia akéhokoľvek prvku (alebo skupiny prvkov) využívajú transformáciu neutrónového žiarenia pomocou filtrov vyrobených z C1 alebo B. Tieto filtre sú silnými absorbérmi tepelných neutrónov, čo zabezpečuje analýza rezonančných a rýchlych neutrónov.[ ...]

Energia rádioaktívneho žiarenia sa meria v jouloch (J). Aktivita rádioizotopov je určená počtom rozpadových udalostí za jednotku času a meria sa v becquereloch (Bq), ktoré majú rozmer s-1. V kvapalinách sa špecifická rádioaktivita liečiva vyjadruje v B c/kg. Dôležitou jednotkou röntgenového žiarenia a γ-žiarenia je expozičná dávka, meraná v coulombách (C) na 1 kg látky. Expozičná dávka je vyjadrená v A/kg. Rýchlosť dávky - R/s = = 2,58-104 C/kg, R/min = 4,30 106 C/kg. Dávka žiarenia sa hodnotí podľa jeho biologického účinku - faktora kvality K. Pre röntgenové a y-žiarenie K = 1, pre tepelné neutróny K = 3. [...]

Ionizujúce (prenikajúce) žiarenie, alebo žiarenie, je krátkovlnné elektromagnetické žiarenie: röntgenové a γ-lúče, vysokoenergetické nabité častice – elektróny, protóny, α-častice a pod., ako aj rýchle neutróny – častice, ktoré majú bez poplatku.[ .. .]

Ďalším typom rádioaktívneho žiarenia sú toky neutrónov. Neutróny sú súčasťou atómových jadier. Hmotnosť neutrónu je približne rovnaká ako hmotnosť protónu. Neutróny nemajú elektrický náboj. Rýchle neutróny majú vysokú energiu (až desiatky Meu). Nie sú elektricky odpudzované od kladne nabitých jadier atómov, a preto dochádza k elastickej zrážke týchto častíc, v dôsledku ktorej sa objavujú „spätné protóny“, ktoré sa pohybujú s energiou približne rovnou počiatočnej energii neutrónu. Schopnosť prieniku rýchlych neutrónov a „protónov spätného rázu“ je skvelá.[...]

Jedným z typov fyzického znečistenia je ionizujúce žiarenie. Má dostatok energie na to, aby vyradil jeden alebo viac elektrónov z atómov a vytvoril kladne nabité ióny, ktoré následne reagujú a ničia tkanivá živých organizmov. Príklady ionizujúceho žiarenia sú ultrafialové žiarenie zo slnka a ultrafialové ožarovacie prístroje, röntgenové lúče, neutrónové žiarenie vznikajúce počas jadrových štiepnych a fúznych reakcií a alfa, beta a gama žiarenie emitované rádioaktívnymi izotopmi. Pre niektoré látky sú všetky izotopy rádioaktívne (technécium, prométium, ako aj všetky prvky periodickej tabuľky polónia počnúc a transuránovými končiac).[...]

Základom väčšiny rádiometrických prístrojov je schopnosť žiarenia ionizovať prostredie, cez ktoré preniká. Alfa a beta žiarenie priamo ionizuje atómy média a neutrálne žiarenie, teda gama žiarenie, röntgenové žiarenie a toky neutrónov ionizujú atómy média ako výsledok sekundárnych procesov.[...]

Metódy, ktoré poskytujú informácie o Y-štruktúre, sú tie, ktoré využívajú žiarenie alebo častice, ktoré interagujú s kvapalinou len na krátky čas a vymieňajú si detekovateľný zlomok svojej energie s molekulami v kvapaline. Infračervená a Ramanova spektroskopia, ako aj neelastický rozptyl neutrónov tieto požiadavky spĺňa a je hlavným zdrojom informácií o Y-štruktúre kvapaliny (obr. 4.2). Neutrónový rozptyl poskytuje informáciu o časových intervaloch 10 a s. Keďže sa tento čas zhoduje s periódou tn, rozptyl neutrónov je užitočnou metódou na štúdium charakteru pohybu dočasných rovnovážnych polôh. Na určenie priemerného času medzi pohybmi sa používajú štúdie relaxácie dielektrickej polarizácie a nukleárnej magnetickej rezonancie. Poradie, v akom sa vlastnosti vody rozoberajú nižšie, je založené na časovom rozsahu, o ktorom metódy poskytujú informácie.[...]

Na vytvorenie mobilných obrazoviek sa používajú rôzne materiály. Ochrana pred alfa žiarením je dosiahnutá použitím obrazoviek z obyčajného alebo organického skla s hrúbkou niekoľkých milimetrov. Niekoľkocentimetrová vrstva vzduchu je dostatočnou ochranou pred týmto typom žiarenia. Na ochranu pred beta žiarením sú obrazovky vyrobené z hliníka alebo plastu (plexiskla). Zliatiny olova, ocele a volfrámu účinne chránia pred gama a röntgenovým žiarením. Pozorovacie systémy sú vyrobené zo špeciálnych priehľadných materiálov, ako je olovené sklo. Materiály obsahujúce vodík (voda, parafín), ako aj berýlium, grafit, zlúčeniny bóru atď., chránia pred neutrónovým žiarením. Na ochranu pred neutrónmi možno použiť aj betón.[...]

Clony z olova a parafínu zabraňujú vysokoenergetickým časticiam – elektrónom, protónom, neutrónom a pod., ktoré vznikajú pri interakcii kozmického žiarenia s hmotou v horných vrstvách zemskej atmosféry, aby sa dostali do vody. Aby štít zabránil prenikaniu magnetických polí, musí byť vyrobený z feromagnetického materiálu. Takéto zariadenia existujú, nazývajú sa hypomagnetické komory. V hypomagnetickej komore (t.j. pod železným uzáverom) môže byť magnetické pole Zeme oslabené 10-100 000-krát.[...]

Kvantitatívne stanovenie arzénu je veľmi citlivé, založené na meraní rádioaktívneho žiarenia z izotopu arzénu, ktorý vzniká pôsobením pomalých neutrónov. Táto metóda bola použitá v Anglicku na stanovenie arzénu v morskej vode.[...]

Pre porovnanie: konvenčná jadrová nálož podobného výkonu zasahuje asi 50 hektárov lesa, t.j. približne 6-krát menej ako neutrónová bomba. V tomto prípade sa všetky predmety a predmety v zóne dopadu samy stanú zdrojmi rádioaktívneho žiarenia. Vo vzťahu k ľuďom sú možné následky jadrového žiarenia z neutrónových zbraní približne 7-krát nebezpečnejšie ako gama žiarenie.[...]

Toto konštatovanie vyplýva z analýzy výsledkov získaných štúdiom biologických účinkov ionizujúceho žiarenia, ktoré presvedčivo poukazujú na vysokú karcinogenitu ionizujúceho žiarenia. Treba však poznamenať, že karcinogenita týchto žiarení bola potvrdená najmä údajmi získanými z vonkajšieho ožiarenia röntgenovým žiarením, gama žiarenia, neutrónových tokov a v menšej miere z vnútorného ožiarenia žiarením z inkorporovaných rádionuklidov.[. ..]

Existuje vonkajšie a vnútorné ožarovanie tela. Vonkajšie žiarenie sa vzťahuje na účinok ionizujúceho žiarenia na telo z vonkajších zdrojov. Vnútorné ožarovanie sa uskutočňuje rádioaktívnymi látkami, ktoré vstupujú do tela cez dýchacie orgány, gastrointestinálny trakt alebo cez kožu. Zdroje vonkajšieho žiarenia - kozmické žiarenie, prírodné rádioaktívne zdroje nachádzajúce sa v atmosfére, vode, pôde, potravinách a pod., zdroje alfa, beta, gama, röntgenového a neutrónového žiarenia používané v technike a medicíne, urýchľovače nabitých častíc, jadrové reaktory (vrátane nehôd jadrových reaktorov) a množstvo ďalších.[...]

V závislosti od typu použitých fotonukleárnych reakcií a analytických úloh sa používajú rôzne typy zdrojov aktivačného y-žiarenia (izotopové zdroje vysokoaktívneho vysokoenergetického y-žiarenia s Ey > > 1 MeV, zdroje monoenergetického y-žiarenia na báze využitie protónových, neutrónových a iných jadrových reakcií, zdroje brzdného žiarenia: lineárne elektrónové urýchľovače, betatróny, synchrotróny atď.).[...]

Je úplne jasné, že novotvary (rakovinové nádory) sa najčastejšie objavujú v najviac ožiarených tkanivách. Pri rovnomernom ožiarení, ktoré sa vyskytuje v oblasti gama alebo neutrónového žiarenia alebo pri inkorporácii rovnomerne rozložených rádionuklidov, je pravdepodobnosť nádoru určená rádiosenzitivitou orgánu. Svoju úlohu zohráva aj cesta vstupu rádioaktívnych látok do organizmu.[...]

Vo svete okolo nás na prvý pohľad vládne neporiadok a chaos, no všetko je v ňom prepojené a vzájomne závislé, zachytené spätnou väzbou a kooperatívne koordinované. Energia sa neustále vymieňa medzi všetkými objektmi Vesmíru, od elementárnej častice a živej bunky až po neutrónovú hviezdu a Galaxiu. Mnohé procesy na Zemi úzko súvisia s procesmi prebiehajúcimi na Slnku a vo vesmíre. Drobné výkyvy elektromagnetického a korpuskulárneho žiarenia zo Slnka spôsobujú pod vplyvom slnečného vetra výrazné odchýlky v procesoch magnetosféry Zeme a následne aj zmeny stavu jej atmosféry, litosféry a hydrosféry.[...]

Kozmické žiarenie vznikajúce v Galaxii dopadá na Zem a jeho intenzita sa časom mení v dôsledku modulačných procesov spôsobených pôsobením Slnka. Energia týchto častíc je 10 MeV – 100 GeV, čo im umožňuje preniknúť do zemskej atmosféry a spôsobiť sekundárne žiarenie vo forme tokov neutrónov a protónov. Intenzita tohto žiarenia sa cyklicky mení, ale jeho konkrétna hodnota v konkrétnom bode zemegule závisí od nadmorskej výšky a magnetickej šírky daného miesta. [...]

Rádioizotopové zdroje. V súčasnosti sú najrozšírenejšie rádioizotopové zdroje založené na reakcii (a, n). Ako terč sa zvyčajne používa berýlium, Be9(a, n)C12. To vedie k tomu, že spektrum neutrónov zdroja Po210-Be je spojité a leží v energetickom rozsahu od zlomkov elektrónvoltu do 11,3 MeV s maximami v oblasti 3 a 5 MeV. Priemysel vyrába zdroje vonkajšieho žiarenia n-(10®-10b) neutrónov/s. Nevýhodou týchto zdrojov je relatívne krátky polčas rozpadu Po210, rovných 138 dní.[...]

Úloha trícia ako jednej z hlavných zložiek dlhodobej rádioaktívnej kontaminácie vonkajšieho prostredia môže byť veľmi významná a táto okolnosť stimuluje vývoj metód na stanovenie trícia v objektoch životného prostredia. Zároveň sa trícium, ktoré je izotopom vodíka, výrazne odlišuje svojimi fyzikálno-chemickými vlastnosťami a energiou žiarenia od ostatných zložiek rádioaktívnej kontaminácie vonkajšieho prostredia (štiepne fragmenty, produkty aktivácie neutrónov), preto sú metódy jeho stanovenia špecifické. [...]

Podľa účelu sa reaktory delia na energetické, experimentálne a výskumné. Experimentálne reaktory sú reaktory určené na objasnenie fyzikálnych parametrov a inžinierskych systémov samotných reaktorov. Výskumnými reaktormi sa rozumejú tie reaktory, ktoré sa používajú ako silné zdroje neutrónov a žiarenia na výskumné práce a testovanie palivových tyčí. Toto rozdelenie nie je jednoznačné, keďže experimentálne aj výskumné reaktory sú určené na rôzne typy výskumu a je správnejšie zaradiť ich do jednej skupiny.[...]

Údaje dozimetrického zariadenia sa môžu od merania k meraniu výrazne líšiť, najmä pri meraní malých hodnôt, pretože rádioaktívny rozpad je pravdepodobnostný proces. Preto sa na získanie spoľahlivejšieho výsledku odporúča vykonať merania niekoľkokrát. Priemerná hodnota t meraní sa berie ako výsledok merania (t - 3...10 krát). Okrem toho je potrebné vziať do úvahy, že dozimetrické prístroje pre obyvateľstvo zabezpečujú merania alebo hodnotenie dávkového príkonu vonkajšieho gama žiarenia a sú prakticky necitlivé na alfa, beta a neutrónové žiarenie, ako aj na „mäkké“ röntgenové a brzdné žiarenie (farebný televízor, farebné počítačové displeje, röntgenové prístroje s urýchľovacím napätím na trubici menším ako 60...80 kV atď.).

Neutrónové žiarenie je jadrové žiarenie pozostávajúce z prúdov neutrónov. Hlavným zdrojom neutrónov rôznych energií je jadrový reaktor (pozri Jadrové reaktory). Pri interakcii s tkanivami spôsobuje neutrónové žiarenie ionizáciu prostredia. Pretože neutróny nenesú elektrický náboj (pozri Atóm), ionizácia sa uskutočňuje v dôsledku sekundárnych jadrových častíc (protónov atď.), ktoré sa tvoria v dôsledku jadrových reakcií. V závislosti od energie sa neutróny delia na pomalé s energiou do 100 MeV a rýchle s energiou do 10 MeV. Pomalé neutróny sú ľahko zachytené jadrami atómov v médiu a vznikajú vysoko ionizujúce sekundárne častice. Táto vlastnosť pomalých neutrónov sa využíva pri neutrónovej záchytnej terapii (pozri Neutrónová terapia). V dôsledku absencie elektrického náboja prechádzajú neutróny v hmote značné vzdialenosti. V tomto ohľade, keď sú veľkoobjemové objekty ožiarené neutrónmi, je dosiahnutý vysoký stupeň rovnomernosti dávkového poľa. Pomalé a rýchle neutróny môžu spôsobiť štiepenie jadier takých ťažkých prvkov, ako je plutónium (pozri), tórium (pozri), urán (pozri). Takéto štiepne reakcie sú široko používané v rôznych priemyselných odvetviach.

38. Gama žiarenie.

Gama žiarenie (gama lúče) je elektromagnetické žiarenie s vlnovou dĺžkou menšou ako 1A, šíriace sa rýchlosťou svetla; Gama žiarenie vzniká pri rozpade jadier niektorých prírodných a umelých rádioaktívnych izotopov (pozri), inhibícii nabitých častíc a iných jadrových reakciách. V súčasnosti sa v medicíne ako zdroje gama žiarenia využívajú najmä umelo rádioaktívne izotopy (rádioaktívny kobalt Co 60, cézium Cs 137 a Cs 134, striebro Ag 111, tantal Ta 182, irídium Ir 192, sodík Na 24 atď.) žiariče)...). Prirodzene rádioaktívne zdroje gama žiarenia sa využívajú (v balneológii) radón Rn 222, rádium Ra 226 a rádium mezotórium MsTh 228 (v onkologickej praxi). Energia gama kvánt rádioaktívnych izotopov sa pohybuje od 0,1 do 2,6 MeV. Energia gama kvánt niektorých izotopov (Co 60, Cs 137, Tu 170) je homogénna, zatiaľ čo iné (rádium, tantal atď.) majú široké spektrum. Na terapeutické účely je potrebné homogénne žiarenie (rovnakej energie); Preto sa na pohlcovanie beta častíc (pozri Beta žiarenie) a mäkkého gama žiarenia používajú kovové filtre. Na filtráciu mäkkého beta žiarenia postačujú filtre z niklu a hliníka s hrúbkou 0,1 mm. Na absorbovanie beta častíc vyššej energie a mäkkého gama žiarenia sú potrebné filtre z platiny a zlata s hrúbkou 0,5-1 mm. Gama žiarenie, podobne ako iné typy ionizujúceho žiarenia, pri interakcii s telesnými tkanivami spôsobuje ionizáciu a excitáciu atómov a molekúl, čo vedie k radiačno-chemickým reakciám. Spôsobujú zmeny v morfologických a funkčných vlastnostiach buniek, predovšetkým nádorových, keďže pri rádioterapii sa žiarenie sústreďuje vždy v oblasti nádoru. Pri dostatočne vysokých dávkach žiarenia nádorové bunky odumierajú a sú nahradené tkanivom jazvy. Pozri tiež Gama terapia, Ionizujúce žiarenie.

Scintilačné čítače. Scintilačné čítače so špeciálnymi scintilátormi sú široko používané na registráciu rýchlych neutrónov. Rýchle neutróny pri pružnom rozptyle na jadrách vodíka im odovzdávajú väčšinu svojej energie, ktorá sa vynakladá na ionizáciu prostredia obsahujúceho vodík. Preto organické scintilátory obsahujúce veľký počet atómov vodíka (napríklad stilbén) majú vysokú účinnosť pri detekcii rýchlych neutrónov.

Ryža. 7. Scintilačný neutrónový počítač so sférickým moderátorom.

Na meranie toku neutrónov v energetickom rozsahu od 10-2 do 107 eV môžete použiť scintilačný detektor (obr. 7), ktorý pozostáva z fotonásobiča (4) s clonou (5), predzosilňovača (6), svetlovod (3), scintilátor 6LiI (Eu) (2) s vymeniteľnými polyetylénovými guľôčkovými retardérmi (1).

Traťové dozimetrické detektory. Pri dozimetrii neutrónového žiarenia sa používajú stopové detektory v pevnej fáze v citlivom objeme, v ktorom sa zaznamenáva počet stôp nabitých častíc. Dozimetrická aplikácia týchto detektorov je založená na vzťahu medzi počtom stôp a dávkou žiarenia.

Aktivačná metóda neutrónovej dozimetrie V dôsledku jadrových reakcií prebiehajúcich pod vplyvom neutrónov vznikajú rádioaktívne jadrá Pri použití aktivačnej metódy sa meria indukovaná aktivita detektora A, ktorá sa rovná

(5)

kde λ je konštanta rozpadu výsledných rádioaktívnych jadier;

Nt je počet rádioaktívnych jadier na jednotku objemu detektora, keď je ožiarený po dobu t;

n je počet cieľových nuklidových jadier na jednotku objemu;

φ(E) . dE je hustota toku neutrónov s energiou v rozsahu od E do E+dE;

σ(Ε) je aktivačný prierez pre neutróny s energiou E v materiáli detektora. Integračné limity E1 a E2 zodpovedajú dolnej a hornej hranici energie v neutrónovom spektre.

Neutrónové detektory s priamym nabíjaním. Na meranie hustoty toku neutrónov v aktívnej zóne reaktora sa používajú priamo nabité neutrónové detektory (DCN). Tieto detektory sú založené na primárnych efektoch: záchyt neutrónov a β-rozpad (záchyt neutrónov je sprevádzaný okamžitou emisiou γ-žiarenia a emisiou vysokoenergetických elektrónov z excitovaných jadier); výťažok prenosu elektrónov a fotoelektrónov po absorpcii vonkajšieho γ-žiarenia.

Jednotlivé neutrónové dozimetre.

Ako príklad si vezmime individuálny havarijný dozimeter Na stanovenie dávok pri havarijnom ožiarení personálu obsluhujúceho jadrové reaktory, kritické zariadenia a iné systémy, kde existuje možnosť neočakávaného prekročenia kritického množstva, boli vyvinuté termoluminiscenčné detektory neutrónových dráh, vrátane v zostave jednotlivých havarijných dozimetrov GNEIS, obr.

8 Návrh havarijného dozimetra pre β-, γ- a neutrónové žiarenie GNEIS Obr.

1 - beta dozimeter, 2 - kazetový kryt osobného dozimetra GNEIS, 3 - špendlík, 4 - celuloid, 5 - fotografia s iniciálami a priezviskom, 6 - stredný a rýchly neutrónový dozimeter, 7 - dozimetre žiarenia γ~, 8 - tepelný neutrón dozimetre , 9 - kazetové telo osobného dozimetra GNEIS.

Vplyv neutrónového žiarenia na ľudský organizmus

Vonkajšie ožiarenie celého tela, berúc do úvahy jeho príspevok k individuálnym a kolektívnym dávkam, je v jadrových elektrárňach hlavné. Jeho zdrojom je γ-žiarenie z jadrového reaktora, technologických okruhov, zariadení s rádioaktívnymi médiami a akýchkoľvek povrchov kontaminovaných rádioaktívnymi látkami. Neutrónové a β-žiarenie výrazne menej prispievajú k externému ožiareniu personálu JE. Človek je v priebehu života vystavený žiareniu z prírodných (prírodných) aj umelých (vytvorených človekom v dôsledku svojej činnosti) zdrojov ionizujúceho žiarenia. Z umelých zdrojov žiarenia má najväčší význam ožiarenie pri medicínskych výkonoch (röntgenová diagnostika, röntgen a rádioterapia). Priemerná individuálna dávka z tohto zdroja je cca 1,4 mSv za rok. Ožiarenie verejnosti v dôsledku globálneho rádioaktívneho spadu po ukončení jadrových testov v atmosfére v roku 1963 začalo klesať a ročné dávky predstavovali 7 % dávky z prírodných zdrojov v roku 1966, 2 % v roku 1969, 1 % na začiatku 80-te roky. Treba si uvedomiť, že televízny divák na farebnom televízore dostane priemernú ročnú dávku asi 0,25 mSv, čo je 25 % prirodzeného pozadia.

Prevádzka jadrových elektrární za normálnych podmienok vedie k priemernej efektívnej ekvivalentnej dávke pre personál priemyselných reaktorov 7,5 – 10 mSv/rok a pre obyvateľstvo žijúce v blízkosti jadrovej elektrárne k priemernej dávke 0,002 – 0,01 mSv/rok. .

Tieto čísla odrážajú situáciu počas bežnej prevádzky jadrovej elektrárne. Vždy však existuje nebezpečenstvo nehôd, ktorých následky môžu viesť k výrazne väčším škodám na obyvateľstve. Možný rozsah týchto lézií ilustruje následky havárie v jadrovej elektrárni v Černobyle.

Prvé pozorovanie preukázalo, že keď je bunka vystavená ionizujúcemu žiareniu, absorpcia nepatrného množstva energie môže vyvolať významný biologický účinok. Napríklad smrteľná dávka ionizujúceho žiarenia pre cicavce je 10 Gy. Absorbovaná energia zodpovedajúca tejto dávke zvýši teplotu ľudského tela najviac o 0,00010C. Príčinou smrti organizmu je zvyčajne poškodenie ktoréhokoľvek orgánu, ktorý je v danej situácii kritický. V rozsahu dávok 3 - 9 Gy je kritický obehový systém. Smrť ožiareného organizmu sa pozoruje 7-15 dní po ožiarení. K poškodeniu krvotvorby dochádza aj pri nefatálnych radiačných poraneniach. Zároveň sa znižuje počet krvných doštičiek, čo je jedna z príčin krvácania.

Keď sa dávka žiarenia zvýši na 10–100 Gy, organizmy odumierajú do 3–5 dní, to znamená, keď sa ešte nevyvinie „syndróm kostnej drene“. Stáva sa to preto, že ďalší kritický orgán, črevá, zlyhá. Postihuje ju aj pri nižších dávkach, v rozsahu, kedy dochádza k úmrtiu v dôsledku inhibície krvotvorby, ale „črevný syndróm“ neurčuje výsledok choroby z ožiarenia, hoci zhoršuje jej závažnosť.

Pri ešte vyšších dávkach žiarenia (200-1000 Gy) je bezprostrednou príčinou smrti ožiareného organizmu masívna deštrukcia buniek centrálneho nervového systému. A ak zostrojíme krivku závislosti načasovania smrti ožiarených organizmov na dávke žiarenia, budú na nej zreteľne pozorované tri charakteristické úseky zodpovedajúce rozsahom „kostnej drene“, „črevnej“ a „nervovej“ formy. smrti.

Reprodukčný systém je odolnejší voči žiareniu. Avšak podľa Bergonierovho a Tribondovho zákona je produkcia spermií (mladých spermií) u mužov znížená alebo zastavená pri nízkych dávkach. Dávka 250 rem na gonády (pohlavné orgány) má za následok dočasnú sterilitu až na jeden rok. Pre úplnú sterilitu je potrebná dávka 500 až 600 rem.

Navigácia v článku:

Žiarenie a druhy rádioaktívneho žiarenia, zloženie rádioaktívneho (ionizujúceho) žiarenia a jeho hlavné charakteristiky. Vplyv žiarenia na hmotu.

Čo je žiarenie

Najprv definujme, čo je žiarenie:

V procese rozpadu látky alebo jej syntézy sa uvoľňujú prvky atómu (protóny, neutróny, elektróny, fotóny), inak môžeme povedať dochádza k ožiareniu tieto prvky. Takéto žiarenie sa nazýva - ionizujúce žiarenie alebo čo je bežnejšie rádioaktívne žiarenie, alebo ešte jednoduchšie žiarenia . Ionizujúce žiarenie zahŕňa aj röntgenové a gama žiarenie.

Žiarenie je proces emisie nabitých elementárnych častíc hmotou, vo forme elektrónov, protónov, neutrónov, atómov hélia alebo fotónov a miónov. Typ žiarenia závisí od toho, ktorý prvok je emitovaný.

Ionizácia je proces tvorby kladne alebo záporne nabitých iónov alebo voľných elektrónov z neutrálne nabitých atómov alebo molekúl.

Rádioaktívne (ionizujúce) žiarenie možno rozdeliť na niekoľko typov v závislosti od typu prvkov, z ktorých pozostáva. Rôzne typy žiarenia sú spôsobené rôznymi mikročasticami, a preto majú rôzne energetické účinky na hmotu, rôzne schopnosti cez ňu prenikať a v dôsledku toho aj rôzne biologické účinky žiarenia.

Alfa, beta a neutrónové žiarenie- Sú to žiarenia pozostávajúce z rôznych častíc atómov.

Gama a röntgenové lúče je emisia energie.

Alfa žiarenie

• sú emitované: dva protóny a dva neutróny
• penetračná schopnosť: nízka
• ožiarenie zo zdroja: do 10 cm
• emisná rýchlosť: 20 000 km/s
• ionizácia: 30 000 iónových párov na 1 cm dráhy
• vysoká

Alfa (α) žiarenie vzniká pri rozpade nestálych izotopy prvkov.

Alfa žiarenie- ide o žiarenie ťažkých, kladne nabitých častíc alfa, ktoré sú jadrami atómov hélia (dva neutróny a dva protóny). Častice alfa sú emitované pri rozpade zložitejších jadier, napríklad pri rozpade atómov uránu, rádia a tória.

Častice alfa majú veľkú hmotnosť a sú emitované relatívne nízkou rýchlosťou v priemere 20 tisíc km/s, čo je približne 15-krát menej ako rýchlosť svetla. Keďže alfa častice sú veľmi ťažké, pri kontakte s látkou sa častice zrazia s molekulami tejto látky, začnú s nimi interagovať, stratia svoju energiu, a preto penetračná schopnosť týchto častíc nie je veľká a dokonca aj obyčajný list papier ich môže zadržať.

Alfa častice však nesú veľa energie a pri interakcii s hmotou spôsobujú výraznú ionizáciu. A v bunkách živého organizmu okrem ionizácie alfa žiarenie ničí tkanivo, čo vedie k rôznym poškodeniam živých buniek.

Zo všetkých druhov žiarenia má alfa žiarenie najmenšiu prenikavú silu, ale následky ožiarenia živých tkanív týmto druhom žiarenia sú v porovnaní s inými druhmi žiarenia najzávažnejšie a najvýznamnejšie.

K vystaveniu alfa žiareniu môže dôjsť, keď rádioaktívne prvky vstúpia do tela, napríklad vzduchom, vodou alebo jedlom, alebo cez rezné rany alebo rany. Keď sú tieto rádioaktívne prvky v tele, prechádzajú krvným obehom po celom tele, hromadia sa v tkanivách a orgánoch a majú na ne silný energetický účinok. Keďže niektoré typy rádioaktívnych izotopov emitujúcich alfa žiarenie majú dlhú životnosť, môžu pri vstupe do tela spôsobiť vážne zmeny v bunkách a viesť k degenerácii tkanív a mutáciám.

Rádioaktívne izotopy sa v skutočnosti nevylučujú z tela samy o sebe, takže akonáhle sa dostanú do tela, budú ožarovať tkanivá zvnútra po mnoho rokov, kým nevedú k vážnym zmenám. Ľudské telo nie je schopné neutralizovať, spracovať, asimilovať alebo využiť väčšinu rádioaktívnych izotopov, ktoré vstupujú do tela.

Neutrónové žiarenie

• sú emitované: neutróny
• penetračná schopnosť: vysoká
• ožiarenie zo zdroja: kilometrov
• emisná rýchlosť: 40 000 km/s
• ionizácia: od 3000 do 5000 iónových párov na 1 cm chodu
• biologické účinky žiarenia: vysoká

Neutrónové žiarenie- ide o umelé žiarenie vznikajúce v rôznych jadrových reaktoroch a pri atómových výbuchoch. Taktiež neutrónové žiarenie vyžarujú hviezdy, v ktorých prebiehajú aktívne termonukleárne reakcie.

Bez náboja neutrónové žiarenie narážajúce na hmotu slabo interaguje s prvkami atómov na atómovej úrovni, a preto má vysokú penetračnú silu. Neutrónové žiarenie môžete zastaviť pomocou materiálov s vysokým obsahom vodíka, napríklad nádoby s vodou. Taktiež neutrónové žiarenie dobre nepreniká polyetylénom.

Neutrónové žiarenie pri prechode biologickými tkanivami spôsobuje vážne poškodenie buniek, pretože má významnú hmotnosť a vyššiu rýchlosť ako žiarenie alfa.

Beta žiarenie

• sú emitované: elektróny alebo pozitróny
• penetračná schopnosť: priemer
• ožiarenie zo zdroja: do 20 m
• emisná rýchlosť: 300 000 km/s
• ionizácia: od 40 do 150 iónových párov na 1 cm dráhy
• biologické účinky žiarenia: priemer

Beta (β) žiarenie nastáva pri premene jedného prvku na iný, pričom procesy prebiehajú v samotnom jadre atómu látky so zmenou vlastností protónov a neutrónov.

Pri beta žiarení sa neutrón premení na protón alebo protón na neutrón, pri tejto premene sa vyžiari elektrón alebo pozitrón (elektrónová antičastica) v závislosti od typu premeny. Rýchlosť emitovaných prvkov sa blíži rýchlosti svetla a je približne rovná 300 000 km/s. Prvky emitované počas tohto procesu sa nazývajú beta častice.

Vzhľadom na počiatočnú vysokú rýchlosť žiarenia a malé veľkosti emitovaných prvkov má beta žiarenie vyššiu penetračnú schopnosť ako alfa žiarenie, ale má stokrát menšiu schopnosť ionizovať hmotu v porovnaní s alfa žiarením.

Beta žiarenie ľahko preniká cez odev a čiastočne cez živé tkanivo, ale pri prechode cez hustejšie štruktúry hmoty, napríklad cez kov, s ním začne intenzívnejšie interagovať a stratí väčšinu svojej energie, čím ju prenesie na prvky látky. . Niekoľkomilimetrový plech dokáže úplne zastaviť beta žiarenie.

Ak alfa žiarenie predstavuje nebezpečenstvo len pri priamom kontakte s rádioaktívnym izotopom, potom beta žiarenie môže v závislosti od svojej intenzity spôsobiť značné poškodenie živého organizmu už vo vzdialenosti niekoľkých desiatok metrov od zdroja žiarenia.

Ak sa rádioaktívny izotop vyžarujúci beta žiarenie dostane do živého organizmu, hromadí sa v tkanivách a orgánoch, pričom na ne energicky pôsobí, čo vedie k zmenám v štruktúre tkaniva a časom spôsobuje značné poškodenie.

Niektoré rádioaktívne izotopy s beta žiarením majú dlhú dobu rozpadu, to znamená, že keď sa dostanú do tela, budú ho ožarovať celé roky, kým nevedú k degenerácii tkaniva a v dôsledku toho k rakovine.

Gama žiarenie

• sú emitované: energie vo forme fotónov
• penetračná schopnosť: vysoká
• ožiarenie zo zdroja: až stovky metrov
• emisná rýchlosť: 300 000 km/s
• ionizácia:
• biologické účinky žiarenia: nízka

Gama (γ) žiarenie je energetické elektromagnetické žiarenie vo forme fotónov.

Gama žiarenie sprevádza proces rozpadu atómov hmoty a prejavuje sa vo forme emitovanej elektromagnetickej energie vo forme fotónov, uvoľnených pri zmene energetického stavu atómového jadra. Gama lúče sú vyžarované z jadra rýchlosťou svetla.

Keď dôjde k rádioaktívnemu rozpadu atómu, z jednej látky vznikajú ďalšie látky. Atóm novovzniknutých látok je v energeticky nestabilnom (excitovanom) stave. Vzájomným ovplyvňovaním sa neutróny a protóny v jadre dostávajú do stavu, v ktorom sú interakčné sily vyrovnané a prebytočná energia je emitovaná atómom vo forme gama žiarenia.

Gama žiarenie má vysokú penetračnú schopnosť a ľahko preniká odevom, živým tkanivom a o niečo ťažšie cez husté štruktúry látok ako je kov. Na zastavenie gama žiarenia bude potrebná značná hrúbka ocele alebo betónu. Ale zároveň gama žiarenie má stokrát slabší účinok na hmotu ako beta žiarenie a desaťtisíckrát slabší ako alfa žiarenie.

Hlavným nebezpečenstvom gama žiarenia je jeho schopnosť prekonať značné vzdialenosti a pôsobiť na živé organizmy niekoľko sto metrov od zdroja gama žiarenia.

Röntgenové žiarenie

• sú emitované: energie vo forme fotónov
• penetračná schopnosť: vysoká
• ožiarenie zo zdroja: až stovky metrov
• emisná rýchlosť: 300 000 km/s
• ionizácia: od 3 do 5 párov iónov na 1 cm dráhy
• biologické účinky žiarenia: nízka

Röntgenové žiarenie- ide o energetické elektromagnetické žiarenie vo forme fotónov, ktoré vznikajú, keď sa elektrón vo vnútri atómu pohybuje z jednej dráhy na druhú.

Röntgenové žiarenie má podobný účinok ako gama žiarenie, ale má menšiu prenikavú silu, pretože má dlhšiu vlnovú dĺžku.

Po preskúmaní rôznych typov rádioaktívneho žiarenia je zrejmé, že pojem žiarenie zahŕňa úplne odlišné typy žiarenia, ktoré majú rôzne účinky na hmotu a živé tkanivá, od priameho bombardovania elementárnymi časticami (alfa, beta a neutrónové žiarenie) až po energetické účinky. vo forme gama a röntgenovej kúry.

Každé z diskutovaných žiarení je nebezpečné!

Porovnávacia tabuľka s charakteristikami rôznych druhov žiarenia

Ako je zrejmé z tabuľky, v závislosti od typu žiarenia bude mať žiarenie s rovnakou intenzitou, napríklad 0,1 Röntgenu, odlišný deštruktívny účinok na bunky živého organizmu. Na zohľadnenie tohto rozdielu bol zavedený koeficient k, ktorý odráža stupeň vystavenia živých predmetov rádioaktívnemu žiareniu.

Čím vyšší je „koeficient k“, tým nebezpečnejší je účinok určitého typu žiarenia na tkanivá živého organizmu.

Video:

Neelastické interakcie vytvárajú sekundárne žiarenie, ktoré môže pozostávať z nabitých častíc aj gama kvánt.

Pri elastických interakciách je možná obyčajná ionizácia látky. Schopnosť prenikania neutrónov je veľmi vysoká kvôli nedostatku náboja a v dôsledku toho slabej interakcii s hmotou. Schopnosť prenikania neutrónov závisí od ich energie a od zloženia atómov látky, s ktorou interagujú. Vrstva polovičného útlmu neutrónového žiarenia pre ľahké materiály je niekoľkonásobne menšia ako pre ťažké materiály. Ťažké materiály, ako sú kovy, tlmia neutrónové žiarenie horšie ako gama žiarenie. Bežne sa neutróny v závislosti od ich kinetickej energie delia na rýchle (do 10 MeV), ultrarýchle, stredné, pomalé a tepelné. Pomalé a tepelné neutróny vstupujú do jadrových reakcií, ktorých výsledkom môže byť vznik stabilných alebo rádioaktívnych izotopov.

Encyklopedický YouTube

1 / 3

✪ Lekcia 463. Objav prirodzenej rádioaktivity. Alfa, beta a gama žiarenie

✪ Lekcia 470. Jadrové reakcie. Energetický výstup jadrovej reakcie

✪ ✅Domáca MAGNETRONOVÁ GUN z mikrovlnky a paralyzéra

titulky

Ochrana

Rýchle neutróny sú slabo absorbované akýmikoľvek jadrami, preto sa na ochranu pred neutrónovým žiarením používa kombinácia moderátor-absorbér. Najlepšími moderátormi sú materiály obsahujúce vodík. Zvyčajne sa používa voda, parafín a polyetylén. Ako moderátory sa používa aj berýlium a grafit. Oneskorené neutróny sú dobre absorbované jadrami bóru a kadmia.

Keďže absorpciu neutrónového žiarenia sprevádza gama žiarenie, je potrebné použiť viacvrstvové clony z rôznych materiálov: olovo-polyetylén, oceľ-voda a pod. , sa používajú na súčasnú absorpciu neutrónového a gama žiarenia (OH)3.

Rádioaktívne žiarenie pri interakcii s ožiareným prostredím vytvára ióny rôznych znakov. Tento proces sa nazýva ionizácia a je spôsobený pôsobením na ožiarené prostredie jadier atómov hélia (α-častice), elektrónov a pozitrónov (β-častice), ako aj nenabitých častíc (korpuskulárne a neutrónové žiarenie), elektromagnetického (γ -žiarenie), fotónové (charakteristické, Bremsstrahlung a röntgenové žiarenie) a iné žiarenie. Žiadny z týchto typov rádioaktívneho žiarenia nie je vnímaný ľudskými zmyslami.

Neutrónové žiarenie je tok elektricky neutrálnych častíc z jadra. Takzvané sekundárne žiarenie neutrónu, keď sa zrazí s akýmkoľvek jadrom alebo elektrónom, má silný ionizačný účinok. Útlm neutrónového žiarenia sa účinne uskutočňuje na jadrách ľahkých prvkov, najmä vodíka, ako aj na materiáloch obsahujúcich takéto jadrá - voda, parafín, polyetylén atď.

Ako ochranný materiál sa často používa parafín, ktorého hrúbka pre zdroje neutrónov Po-Be a Po-B bude približne 1,2-krát menšia ako hrúbka ochrany vody. Treba si uvedomiť, že neutrónové žiarenie z rádioizotopových zdrojov je často sprevádzané žiarením γ, preto je potrebné skontrolovať, či neutrónová ochrana poskytuje ochranu aj pred žiarením γ. Ak to neposkytuje, potom je potrebné do ochrany zaviesť komponenty s vysokým atómovým číslom (železo, olovo).

Pri vonkajšom ožiarení hrá hlavnú úlohu gama a neutrónové žiarenie. Častice alfa a beta sú hlavným škodlivým faktorom v rádioaktívnych oblakoch tvorených štiepnymi produktmi, úlomkami štiepenia a sekundárne aktivovanými látkami z jadrového výbuchu, ale tieto častice sú ľahko absorbované odevom a povrchovými vrstvami pokožky. Vplyvom pomalých neutrónov vzniká v tele indukovaná rádioaktivita, ktorá sa našla v kostiach a iných tkanivách mnohých ľudí, ktorí zomreli v Japonsku na choroby z ožiarenia.

Neutrónová bomba

Neutrónová bomba sa od „klasických“ typov jadrových zbraní – atómových a vodíkových bômb – líši predovšetkým silou. Má výťažnosť asi 1 kt TNT, čo je 20-krát menej ako sila bomby v Hirošime a asi 1000-krát menej ako veľké (megatonové) vodíkové bomby. Rázová vlna a tepelné žiarenie generované výbuchom neutrónovej bomby sú 10-krát slabšie ako vzdušný výbuch atómovej bomby typu Hirošima. Výbuch neutrónovej bomby vo výške 100 m nad zemou teda spôsobí deštrukciu len v okruhu 200-300 m Žiarenie rýchlych neutrónov, ktorých hustota toku pri výbuchu neutrónovej bomby je 14 krát vyššia ako pri výbuchu „klasických“, má deštruktívny účinok na všetko živé.jadrové bomby. Neutróny zabíjajú všetko živé v okruhu 2,5 km. Keďže neutrónové žiarenie vytvára krátkodobé Panov G. E. Ochrana práce pri rozvoji ložísk ropy a zemného plynu, 1982, 248 s.