Тема 7. Захист від дії іонізуючих випромінювань.

42. Види іонізуючих випромінювань та їх властивості.

         Іонізуючим випромінюванням називається любе випромінювання, яке прямо чи побічно викликає іонізацію середовища (тобто утворення заряджених атомів чи молекул – іонів).

          Іонізуючі властивості мають космічні промені, а також природні іонізуючі випромінювання Землі, тобто поклади радіоактивних речовин.

          Штучними джерелами іонізуючих випромінювань є: ядерні реактори, прискорювачі заряджених частин, рентгенівські установки, штучні радіоактивні ізотопи.

         Радіоактивність – це властивість деяких хімічних елементів (урану, торію, полонію, плутонію) самовільно розпадатись і випускати невидимі випромінювання.

            До іонізуючих випромінювань відносяться: корпускулярні випромінювання – (альфа, бета і нейрони) і електромагнітні випромінювання (гама та рентгенівське), які мають здатність при взаємодії з речовиною утворювати в ній заряджені атоми і молекули – (іони).

         Альфа–частини представляють собою потік ядер гелію, який випускається речовиною (який несе подвійний позитивний заряд і масу, яка рівна 4). Їх енергія не перевищує кількох МеВ (мегаелектронвольт). Чим більша енергія частинки, тим більша повна іонізація, яку вона створює в речовині. Пробіг альфа-частинок,які випускають радіоактивні речовини, становить 8-10 см. в повітрі, 10-50 мм. в алюмінії, а в м’якій біологічній тканині – кілька десятків (30 мікронів) ( 0,03…0,04 мм). Маючи порівняно велику масу, альфа-частинки швидко тратять свою енергію при взаємодії з речовиною, що обумовлено їх низькою проникаючою спосібністю і високою питомою іонізацією, яка утворюється в повітрі на 1 см. шляху – кілька десятків тисяч пар іонів (до 30 тисяч пар іонів).

         Бета частинки – потік електронів чи позитронів, який виникає при радіоактивному розпаді. Швидкість їх близька до швидкості світла (300 000 км/с), максимальна енергія лежить в діапазоні кількох МеВ (до 3 МеВ).   Максимальний пробіг в повітрі складає 18 метрів, в металах – 1мм, в біологічних тканинах – 1-2см. Іонізуюча можливість бета-частинок менша (кілька десятків пар на 1 мм. пробігу), а проникаюча можливість вища, як альфа-частинок, так як вони мають значно меншу масу і більшу швидкість розповсюдження в речовині.

          Гама-випромінювання – це високочастотні електромагнітні випромінювання, які виникають при переході атомів з одного енергетичного стану в інший в процесі ядерних реакцій чи радіоактивного розпаду. Гама-промені мають велику проникаючу здатність – (вони вільно проходять через тіло людини та інші матеріали) і мають малу іонізуючу дію. Енергія їх лежить в границях від 0,01 до 10 МеВ.

         Рентгенівське випромінювання – це електромагнітні випромінювання з дуже короткою довжиною хвилі (0,006-2нм), які виникають при бомбардуванні речовини потоком електронів. Рентгенівське випромінювання являє собою діапазон енергії квантів, які є в границях від 1КеВ до 1МеВ, в залежності від величини прискорюючої напруги між атодом і катодом. Рентгенівські промені можна створити в любих електровакуумних установках, в яких використовується достатньо велика напруга (десятки і сотні кіловольт). Рентгенівське випромінювання має малу іонізуючу здатність і велику глибину проникнення.

         Нейтронне випромінювання – характеризується тим, що нейтрони при проходженні через речовину взаємодіють тільки з ядрами атомів, передають їм частину енергії, а самі змінюють напрямок свого руху. Ядра атомів ,,вискакують” з електронної оболонки, і проходячи через речовину, проводять їх іонізацію. Нейтрони також створюють і наведену реактивність.   Нейтрони тратять частину своєї енергії при зіткненні з атомами водню. Тому в якості сповільнювачів нейтронів використовують легкі речовини – вуглець, парафін.