Виды излучения радиационного: Типы радиационного излучения — какое опасно

Типы радиационного излучения — какое опасно

Радиационное излучение образуется в результате реакций на уровне атомов. Процесс характеризуется выбросом потока микрочастиц, имеющих заряд: протонов, электронов, фотонов и нейтральных микроэлементов – нейтронов. Они определяют тип радиационного излучения.

Излучение подразделяется на энергетическое, к нему относятся потоки гамма и рентгеновских частиц, и атомное, в его основе лежит выделение элементов вещества: альфа, бета и гамма-частиц. Классифицируется излучение в зависимости от структуры частиц, расстояния их действия, способности проникать в ткани, клетки и степени воздействия на них, скорости излучения.

Практически все типы излучения, за исключением альфа-излучения можно обнаружить с помощью бытового дозиметра радиации.

Альфа-излучение (α)

Альфа-частицы – результат распада нестабильных изотопов атома. Они имеют положительный заряд, состоят из 2-х пар протонов и нейтронов. Частицы образуются в результате распада таких элементов, как радий, уран характеризуются низкой скоростью излучения – 20 000км/с, обладают небольшой проникающей способностью из-за высокой удельной массы. Препятствие небольшой толщины и плотности остановит альфа частицы. Защитой от них может стать даже бумага.

Низкая проникающая способность альфа частиц, их большой энергетический заряд, обуславливает высокий уровень взаимодействия с клетками организма. Это приводит к мутации, патогенным изменениям тканей. Альфа частицы оседают в организме человека, попадая через повреждения кожи, воду, воздух, оказывают на него длительное воздействие. Поэтому они опасны для живых организмов, вывести их из тканей практически невозможно.

Бета-излучение (β)

Появление бета-частиц обусловлено процессами, происходящими в ядре вещества. Их результат – изменение свойств нейтронов и протонов. В итоге образуется поток частиц с положительным зарядом. Этот тип излучения характеризуется:

• небольшой дальностью действия – не более 20м;
• высокой скоростью излучения – 300 000км/с;
• средней проникающей способностью. От бета частиц защитит металлический лист толщиной более 3мм;
• средней степенью воздействия на клетки тканей.

Бета-частицы обладают способностью накапливаться в тканях и оказывать на них длительное ионизирующее воздействие. Его результатом становятся тяжелые онкологические заболевания.

Нейтронное излучение

Поток нейтронов образуется в результате техногенной деятельности – работы ректоров, взрывов ядерных боеприпасов. Не имеющие заряда частицы, имеют наибольшую дальность действия по сравнению с другими типами радиационного излучения. Человек получает опасную для жизни дозу излучения на расстоянии 1,3–1,5км от его источника.

Нейтроны глубоко проникают в ткани, провоцируя мутации, патогенные изменения. Защитой от таких частиц станет вода и другие вещества, где много водорода. Нейтронное излучение является наиболее опасным для человека из-за большого радиуса действия.

Рентгеновское излучение

В результате смены орбит электронов в структуре атома, образуются фотоны или электромагнитное, энергетическое излучение. Оно характеризуется:

• небольшим радиусом действия – до 100м;
• высокой скоростью – 300 000км/с;
• высокой проникающей способностью.

Фотоны оказывают слабое воздействие на клетки, ткани живых организмов, поэтому широко используются в медицине для проведения диагностических исследований.

Гамма излучение (y)

Поток фотонов, образующийся в результате изменения энергетического состояния атомов. Гамма излучение обладает высокой проникающей способностью, поэтому для защиты от него используется толстый слой металла или бетона. Его дальность действия достигает нескольких сотен метров. Гамма излучение не оказывает серьезного патогенного воздействия на клетки и ткани, менее опасно, чем альфа, бета или нейтронное.

 Дозиметр – функциональные особенности

Прибор позволяет измерить дозу излучения, которую получают организмы за определенный промежуток времени. Не стоит его путать с радиометром, который показывает активность частиц. Он дает представление о радиационном фоне в то время, как дозиметр определяет мощность дозы излучения, что помогает оценить нанесенный человеку ущерб и его возможные последствия.

Радиация

Радиация

Какие бывают виды излучения?

Версия для печати

В предыдущих курсах Science 101 мы говорили о том, из чего состоят атомы, химические вещества, материя и ионизирующее излучение. Теперь давайте рассмотрим различные виды излучения.

Существует четыре основных типа излучения: альфа, бета, нейтроны и электромагнитные волны, такие как гамма-лучи. Они различаются массой, энергией и глубиной проникновения в людей и предметы.

Первая — альфа-частица. Эти частицы состоят из двух протонов и двух нейтронов и представляют собой самый тяжелый тип радиационных частиц. Многие из встречающихся в природе радиоактивных материалов в земле, такие как уран и торий, испускают альфа-частицы. Примером, с которым знакомо большинство людей, является радон в наших домах.

Второй вид излучения — это бета-частицы. Это электрон, не связанный с атомом. Он имеет небольшую массу и отрицательный заряд. Тритий, который вырабатывается космическим излучением в атмосфере и существует повсюду вокруг нас, испускает бета-излучение. Углерод-14, используемый для радиоуглеродного датирования окаменелостей и других артефактов, также испускает бета-частицы. Датирование по углероду просто использует тот факт, что углерод-14 является радиоактивным. Если вы измерите бета-частицы, это скажет вам, сколько углерода-14 осталось в ископаемом, что позволит вам рассчитать, как давно организм был жив.

Третий — нейтрон. Это частица, не имеющая никакого заряда и присутствующая в ядре атома. Нейтроны обычно наблюдаются при расщеплении или делении атомов урана в ядерном реакторе. Если бы не нейтроны, вы бы не смогли поддерживать ядерную реакцию, используемую для выработки энергии.

Последний вид излучения — это электромагнитное излучение, такое как рентгеновские и гамма-лучи. Это, вероятно, самый известный тип излучения, потому что он широко используется в лечении. Эти лучи подобны солнечному свету, за исключением того, что они обладают большей энергией. В отличие от других видов излучения, здесь нет ни массы, ни заряда. Количество энергии может варьироваться от очень низкого, как в стоматологических рентгеновских снимках, до очень высокого уровня, наблюдаемого в облучателях, используемых для стерилизации медицинского оборудования.

Как уже упоминалось, эти разные виды излучения распространяются на разные расстояния и обладают разной способностью проникать в зависимости от их массы и
их энергия. На рисунке (справа) показаны различия.

Нейтроны, поскольку они не имеют никакого заряда, не очень хорошо взаимодействуют с материалами и пройдут очень долгий путь. Единственный способ остановить их — использовать большое количество воды или других материалов, состоящих из очень легких атомов.

С другой стороны, альфа-частица, поскольку она очень тяжелая и имеет очень большой заряд, совсем не улетает далеко. Это означает, что альфа-частица не может пройти даже через лист бумаги. Альфа-частица вне вашего тела не проникнет даже через поверхность вашей кожи. Но, если вы вдыхаете или проглатываете материал, который испускает альфа-частицы, могут подвергаться воздействию такие чувствительные ткани, как легкие. Вот почему высокий уровень радона считается проблемой в вашем доме. Способность так легко останавливать альфа-частицы полезна в детекторах дыма, потому что небольшого количества дыма в камере достаточно, чтобы остановить альфа-частицу и вызвать тревогу.

Бета-частицы летят немного дальше, чем альфа-частицы. Вы могли бы использовать относительно небольшое количество щита, чтобы остановить их. Они могут попасть в ваше тело, но не могут пройти весь путь. Чтобы быть полезными в медицинской визуализации, бета-частицы должны высвобождаться материалом, который вводят в организм. Они также могут быть очень полезны в терапии рака, если вы можете поместить радиоактивный материал в опухоль.

Гамма-лучи и рентгеновские лучи могут проникать сквозь тело. Вот почему они полезны в медицине — чтобы показать, сломаны ли кости или где есть кариес, или определить местонахождение опухоли. Экранирование плотными материалами, такими как бетон и свинец, используется, чтобы избежать облучения чувствительных внутренних органов или людей, которые могут работать с этим типом излучения. Например, техник, который делает мне рентген зубов, надевает на меня свинцовый фартук перед тем, как сделать снимок. Этот фартук не дает рентгеновским лучам добраться до остальной части моего тела. Техник стоит за стеной, в которой обычно есть свинец, чтобы защитить себя.

Нас окружает радиация (фоновое излучение), но это не повод для страха. Различные виды излучения ведут себя по-разному, и некоторые формы могут быть очень полезными.

Комиссия по ядерному регулированию США является независимым федеральным правительственным органом, ответственным за регулирование коммерческого использования ядерных материалов. Этот документ не защищен авторскими правами и может быть воспроизведен в образовательных целях.

Последняя проверка/обновление страницы Четверг, 19 марта, 2020

Какие виды излучения существуют?

Излучение, с которым обычно приходится сталкиваться, относится к одному из четырех типов: альфа
излучение, бета-излучение, гамма-излучение и рентгеновское излучение. нейтрон
излучение также встречается на атомных электростанциях и в высокогорных
летающих и выбрасываемых некоторыми промышленными радиоактивными источниками.

1. Альфа-излучение

   Альфа-излучение — это тяжелая частица с очень малым радиусом действия.
   выброшенное ядро ​​гелия. Некоторые характеристики альфа-излучения:

   • Большая часть альфа-излучения не способна проникать через кожу человека.
     
   • Материалы, излучающие альфа-частицы, могут нанести вред человеку при вдыхании, проглатывании или всасывании через открытые раны.
     
   • Для измерения альфа-
     излучение. Для использования этих инструментов требуется специальная подготовка.
     необходимо для проведения точных измерений.
     
   • Датчик Гейгера-Мюллера (GM) с тонким окном может обнаруживать присутствие альфа-излучения.
     
   • Приборы не могут обнаружить альфа-излучение даже через тонкий слой
     воды, пыли, бумаги или другого материала, потому что альфа-излучение
     не проникающий.
     
   • Альфа-излучение распространяется по воздуху только на небольшое расстояние (несколько дюймов), но не представляет собой внешней опасности.
     
   • Альфа-излучение не проникает сквозь одежду.
     

   Примеры некоторых альфа-излучателей: радий, радон, уран, торий.
   

2. Бета-излучение

   Бета-излучение представляет собой легкую частицу ближнего действия и на самом деле представляет собой выброшенный электрон. Некоторые характеристики бета-излучения:

   • Бета-излучение может распространяться по воздуху на несколько футов и обладает умеренной проникающей способностью.
     
   • Бета-излучение может проникать через кожу человека в «зародышевый слой».
     где образуются новые клетки кожи. Если высокий уровень бета-излучения
     загрязняющие вещества могут оставаться на коже в течение длительного периода времени
     времени они могут вызвать повреждение кожи.
     
   • Загрязняющие вещества, излучающие бета-излучение, могут быть вредными, если оседают внутри.
     
   • Большинство бета-излучателей можно обнаружить с помощью геодезического прибора и
     ГМ-зонд с тонким окном (например, типа «блин»). Некоторые бета-излучатели,
     однако производят очень низкоэнергетическое, плохо проникающее излучение, которое может
     быть трудно или невозможно обнаружить. Примеры этих
     трудно обнаруживаемые бета-излучатели – водород-3 (тритий), углерод-14,
     и сера-35.
     
   • Одежда обеспечивает некоторую защиту от бета-излучения.
     

   Примеры некоторых чистых бета-излучателей: стронций-90, углерод-14, тритий и сера-35.
   

3. Гамма и рентгеновское излучение

   Гамма-излучение и рентгеновское излучение представляют собой электромагнитное излучение с высокой проникающей способностью. Некоторые характеристики этих излучений:

   • Гамма-излучение или рентгеновские лучи способны распространяться по воздуху на многие футы и
     много дюймов в ткани человека. Они легко проникают в большинство материалов и иногда называются «проникающими» излучениями.
     
   • Рентгеновские лучи похожи на гамма-лучи. Рентгеновские лучи тоже являются проникающим излучением.
     Закрытые радиоактивные источники и машины, испускающие гамма-излучение и х
     лучи соответственно представляют в основном внешнюю опасность для человека.
     
   • Гамма-излучение и рентгеновское излучение представляют собой электромагнитное излучение, подобное
     видимый свет, радиоволны и ультрафиолетовое излучение. Эти электромагнитные
     излучения отличаются только количеством энергии, которую они имеют. Гамма лучи
     и рентгеновские лучи являются наиболее энергичными из них.
     
   • Плотные материалы необходимы для защиты от гамма-излучения.
     Одежда мало защищает от проникающей радиации, но
     предотвратить загрязнение кожи гамма-излучающими радиоактивными
     материалы.
     
   • Гамма-излучение легко обнаруживается при помощи измерительных приборов с датчиком-детектором на основе йодида натрия.
     
   • Гамма-излучение и/или характеристическое рентгеновское излучение часто сопровождают
     испускание альфа- и бета-излучения при радиоактивном распаде.