Завдання (для розігріву):

Розповім я вам, дружочки,
Як вирощувати грибочки:
Потрібно в поле вранці рано
Зрушити два шматка урану ...

питання: Яка повинна бути загальна маса шматків урану, щоб стався ядерний вибух?

відповідь(Для того, щоб побачити відповідь - потрібно виділити текст) : Для урану-235 критична маса становить приблизно 500 кг., Якщо взяти кульку такої маси, то діаметр такого кулі буде дорівнює 17 см.

Радіація, що це?

Радіація (в перекладі з англійської "radiation") - це випромінювання, яке застосовується не тільки щодо радіоактивності, але і для ряду інших фізичних явищ, наприклад: сонячна радіація, теплова радіація і ін. Таким чином, щодо радіоактивності необхідно використовувати прийняте МКРЗ (Міжнародною комісією з радіаційного захисту) і правилами радіаційної безпеки словосполучення "іонізуюче випромінювання".

Іонізуюче випромінювання, що це?

Іонізуюче випромінювання - випромінювання (електромагнітне, корпускулярне), яке викликає іонізацію (утворення іонів обох знаків) речовини (середовища). Імовірність і кількість освічених пар іонів залежить від енергії іонізуючого випромінювання.

Радіоактивність, що це?

Радіоактивність - випромінювання збуджених ядер або мимовільне перетворення нестійких атомних ядер в ядра інших елементів, що супроводжується випусканням частинок або γ -кванта (ів). Трансформація звичайних нейтральних атомів в збуджений стан відбувається під впливом зовнішньої енергії різного роду. Далі порушену ядро ​​прагне зняти надлишкову енергію шляхом випромінювання (виліт альфа-частинки, електронів, протонів, гамма-квантів (фотонів), нейтронів), до досягнення стабільного стану. Багато важкі ядра (трансурановий ряд в таблиці Менделєєва - торій, уран, нептуній, плутоній і ін.) Спочатку знаходяться в нестабільному стані. Вони здатні спонтанно розпадатися. Цей процес також супроводжується випромінюванням. Такі ядра називаються природними радіонуклідами.

На цій анімації наочно показано явище радіоактивності.

Камера Вільсона (пластиковий бокс охолоджений до -30 ° C) наповнена парою ізопропілового спирту. Жюльєн Саймонпоместіл в неї 0,3-cm³ шматок радіоактивного урану (мінералу уранініт). Мінерал випромінює α-частинки і бета-частинки, так як він містить U-235 і U-238. На шляху руху α і бета частинок знаходяться молекули ізопропілового спирту.

Оскільки частки заряджені (альфа - позитивно, бета - негативно), то вони можуть відривати електрон від молекули спирту (альфа частка) або додати електрони молекулам спирту бета частинки). Це, в свою чергу, дає молекулам заряд, який потім привертає незаряджені молекули навколо них. Коли молекули збираються в купу, то виходять помітні білі хмари, що прекрасно видно на анімації. Так ми легко можемо простежити шляхи викидаються частинок.

α-частинки створюють прямі, густі хмари, в той час як бета-частинки створюють довгі.

Ізотопи, що це?

Ізотопи - це різноманітність атомів одного і того ж хімічного елемента, які мають різними масовими числами, але включають однаковий електричний заряд атомних ядер і, отже, що займають в періодичній системі елементів Д.І. Менделєєва єдине місце. Наприклад: 131 55 Cs, 134 m 55 Cs, 134 55 Cs, 135 55 Cs, 136 55 Cs, 137 55 Cs. Тобто заряд більшою мірою визначає хімічні властивості елемента.

Існують ізотопи стійкі (стабільні) і нестійкі (радіоактивні ізотопи) - спонтанно розпадаються. Відомо близько 250 стабільних і близько 50 природних радіоактивних ізотопів. Прикладом стійкого ізотопу може служити 206 Pb, є кінцевим продуктом розпаду природного радіонукліда 238 U, який в свою чергу з'явився на нашій Землі на початку освіти мантії і не пов'язаний з техногенним забрудненням.

Які види іонізуючого випромінювання існують?

Основними видами іонізуючого випромінювання, з якими найчастіше доводиться стикатися, є:

  • альфа-випромінювання;
  • бета-випромінювання;
  • гамма-випромінювання;
  • рентгенівське випромінювання.

Звичайно, є й інші види випромінювання (нейтронне, позитронне і ін.), Але з ними ми зустрічаємося в повсякденному житті помітно рідше. Кожен вид випромінювання володіє своїми ядерно-фізичними характеристиками і як наслідок - різним біологічним впливі на організм людини. Радіоактивний розпад може супроводжуватися одним з видів випромінювання або відразу декількома.

Джерела радіоактивності бувають природними або штучними. Природні джерела іонізуючого випромінювання - це радіоактивні елементи, що знаходяться в земній корі і утворюють природний радіаційний фон разом з космічним випромінюванням.

Штучні джерела радіоактивності, як правило, утворюються в ядерних реакторах або прискорювачах на основі ядерних реакцій. Джерелами штучних іонізуючих випромінювань можуть бути і різноманітні електровакуумні фізичні прилади, прискорювачі заряджених частинок і ін. Наприклад: кінескоп телевізора, рентгенівська трубка, кенотрон і ін.

Альфа-випромінювання (α-випромінювання) - корпускулярне іонізуюче випромінювання, що складається з альфа-частинок (ядер гелію). Утворюються при радіоактивному розпаді і ядерних перетвореннях. Ядра гелію мають досить великими масою і енергією до 10 МеВ (мегаелектрон-Вольт). 1 еВ = 1,6 ∙ 10 -19 Дж. Маючи несуттєвий пробіг в повітрі (до 50 см) представляють високу небезпеку для біологічних тканин при попаданні на шкіру, слизові оболонки очей і дихальних шляхів, при попаданні всередину організму у вигляді пилу або газу ( радон-220 і 222). Токсичність альфа-випромінювання, обумовлюється колосально високою щільністю іонізації через високої енергії і маси.

Бета-випромінювання (β-випромінювання) - корпускулярне електронне або позитронне іонізуюче випромінювання відповідного знака з безперервним енергетичним спектром. Характеризується максимальною енергією спектра Е β max, або середньою енергією спектра. Пробіг електронів (бета-частинок) в повітрі досягає декількох метрів (в залежності від енергії), в біологічних тканинах пробіг бета-частинки становить кілька сантиметрів. Бета-випромінювання, як і альфа-випромінювання, становить небезпеку при контактному опроміненні (поверхневому забрудненні), наприклад, при попаданні всередину організму, на слизові оболонки і шкірні покриви.

Гамма-випромінювання (γ-випромінювання або гамма кванти) - короткохвильове електромагнітне (фотонное) випромінювання з довжиною хвилі

Рентгенівське випромінювання - за своїми фізичними властивостями подібно гамма-випромінювання, але має ряд особливостей. Воно з'являється в рентгенівській трубці внаслідок різкої зупинки електронів на керамічній мішені-аноді (те місце, куди вдаряються електрони, виготовляють, як правило, з міді або молібдену) після прискорення в трубці (безперервний спектр - гальмівне випромінювання) і при вибиванні електронів з внутрішніх електронних оболонок атома мішені (лінійчатий спектр). Енергія рентгенівського випромінювання невелика - від часткою одиниць еВ до 250 кеВ. Рентгенівське випромінювання можна отримати, використовуючи прискорювачі заряджених частинок, - синхротронне випромінювання з безперервним спектром, що має верхню межу.

Проходження радіації і іонізуючих випромінювань через перешкоди:

Чутливість людського організму до дії радіації і іонізуючих випромінювань на нього:

Що таке джерело випромінювання?

Джерело іонізуючого випромінювання (ДІВ) - об'єкт, який включає в себе радіоактивну речовину або технічний пристрій, який створює або в певних випадках здатне створювати іонізуюче випромінювання. Розрізняють закриті і відкриті джерела випромінювання.

Що таке радіонукліди?

Радіонукліди - ядра, схильні до спонтанного радіоактивного розпаду.

Що таке період напіврозпаду?

Період напіврозпаду - період часу, протягом якого число ядер даного радіонукліду в результаті радіоактивного розпаду знижується в два рази. Ця величина використовується в законі радіоактивного розпаду.

В яких одиницях вимірюється радіоактивність?

Активність радіонукліда відповідно до системи вимірювань СІ вимірюється в Беккерелях (Бк) - по імені французького фізика, який відкрив радіоактивність в 1896р.), Анрі Беккереля. Один Бк дорівнює 1 ядерному перетворенню в секунду. Потужність радіоактивного джерела вимірюється відповідно в Бк / с. Ставлення активності радіонукліда в зразку до маси зразка називається питома активність радіонукліда і вимірюється в Бк / кг (л).

В яких одиницях вимірюється іонізуюче випромінювання (рентгенівське і гамма)?

Що ж ми бачимо на екрані сучасних дозиметрів, що вимірюють ІІ? МКРЗ запропонувала для оцінки опромінення людини вимірювати дозу на глибині d, що дорівнює 10 мм. Вимірюється величина дози на цій глибині отримала назву еквівалентної дози, яка вимірюється в зіверт (Зв). Фактично це розрахункова величина, де поглинена доза помножена на ваговий коефіцієнт для даного виду випромінювання і коефіцієнт, що характеризує чутливість різних органів і тканин до конкретного виду випромінювання.

Еквівалентна доза (або часто вживане поняття «доза») - дорівнює добутку поглиненої дози на коефіцієнт якості впливу іонізуючого випромінювання (наприклад: коефіцієнт якості впливу гамма-випромінювання становить 1, а альфа-випромінювання - 20).

Одиниця виміру еквівалентної дози - бер (біологічний еквівалент рентгена) і його частинні одиниці: мілібер (мбер) мікробер (мкбер) і т.д., 1 бер = 0,01 Дж / кг. Одиниця виміру еквівалентної дози в системі СІ - зіверт, Зв,

1 Зв = 1 Дж / кг = 100 бер.

1 мбер = 1 * 10 -3 бер; 1 мкбер = 1 * 10 -6 бер;

Поглинена доза - кількість енергії іонізуючого випромінювання, яке поглинена в елементарному обсязі, віднесеної до маси речовини в цьому об'ємі.

Одиниця поглиненої дози - рад, 1 рад = 0,01 Дж / кг.

Одиниця поглиненої дози в системі СІ - грей, Гр, 1 Гр = 100 рад = 1 Дж / кг

Потужність еквівалентної дози (або потужність дози) - це відношення еквівалентної дози на проміжок часу її вимірювання (експозиції), одиниця виміру бер / годину, Зв / год, мкЗв / с і т.д.

В яких одиницях вимірюється альфа- і бета-випромінювання?

Кількість альфа- і бета-випромінювання визначається як щільності потоку частинок з одиниці площі, в одиницю часу - a-частинок * хв / см 2, β-частинок * хв / см 2.

Що навколо нас радіоактивно?

Майже всі що нас оточує, навіть сама людина. Природна радіоактивність в якійсь мірі є натуральною місцем існування людини, якщо вона не перевищує природних рівнів. На планеті є ділянки з підвищеним щодо середнього рівня радіаційного фону. Однак в більшості випадків, будь-яких вагомих відхилень в стані здоров'я населення при цьому не спостерігається, так як ця територія є їх природним місцем існування. Прикладом такої ділянки території є, наприклад, штат Керала в Індії.

Для істинної оцінки, що виникають іноді в пресі лякають цифр, слід відрізняти:

  • природну, природну радіоактивність;
  • техногенну, тобто зміна радіоактивності довкілля під впливом людини (видобуток копалин, викиди і скиди промислових підприємств, аварійні ситуації та багато іншого).

Як правило, усунути елементи природного радіоактивності майже неможливо. Як можна позбутися від 40 К, 226 Ra, 232 Th, 238 U, які всюди поширені в земній корі і знаходяться практично в усьому, що нас оточує, і навіть в нас самих?

З усіх природних радіонуклідів найбільшу небезпеку для здоров'я людини представляють продукти розпаду природного урану (U-238) - радій (Ra-226) і радіоактивний газ радон (Ra-222). Головними «постачальниками» радію-226 в навколишнє природне середовище є підприємства, що займаються видобутком і переробкою різних копалин матеріалів: видобуток і переробка уранових руд; нафти і газу; вугільна промисловість; виробництво будівельних матеріалів; підприємства енергетичної промисловості і ін.

Радій-226 добре піддається вилуговування з мінералів містять уран. Цим його властивістю пояснюється наявність великих кількостей радію в деяких видах підземних вод (деякі з них, збагачені газом радоном застосовуються в медичній практиці), в шахтних водах. Діапазон змісту радію в підземних водах варіюється від одиниць до десятків тисяч Бк / л. Зміст радію в поверхневих природних водах значно нижче і може становити від 0.001 до 1-2 Бк / л.

Вагомою складовою природного радіоактивності є продукт розпаду радію-226 - радон-222.

Радон - інертний, радіоактивний газ, без кольору і запаху з періодом напіврозпаду 3.82 дня. Альфа-випромінювач. Він в 7.5 рази важчий за повітря, тому здебільшого концентрується в льохах, підвалах, цокольних поверхах будівель, в шахтних гірничих виробках, і т.д.

Вважається, що до 70% дії радіації на населення пов'язано з радоном в житлових будинках.

Головним джерелом надходження радону в житлові будівлі є (у міру зростання значущості):

  • водопровідна вода і побутовий газ;
  • будівельні матеріали (щебінь, граніт, мармур, глина, шлаки, і ін.);
  • грунт під будівлями.

Більш докладно про радон і прібораз для його вимірювання: Радіометр РАДОНУ і торону.

Професійні радіометри радону стоять непідйомні гроші, для побутового використання - рекомендуємо Вам звернути увагу на побутовий радіометр радону і торону виробництва Німеччина: Radon Scout Home.

Що таке "чорні піски" і яку небезпеку вони представляють?


«Чорні піски» (колір варіюється від світло-жовтого до червоно-бурого, коричневого, зустрічаються різновиди білого, зеленуватого відтінку і чорні) представляють собою мінерал монацит - безводний фосфат елементів торієвої групи, головним чином церію і лантану (Ce, La) PO 4 , які замінюються торием. Монацит налічує до 50-60% оксидів рідкоземельних елементів: окису ітрію Y 2 O 3 до 5%, окису торію ThO 2 до 5-10%, іноді до 28%. Попадається в пегматитах, іноді в гранітах і гнейсах. При руйнуванні гірських порід містять монацит, він збирається в розсипах, які представляють собою великі родовища.

Розсипи монацитових пісків існуючі на суші, як правило, не вносять особливого зміни в вийшла радіаційну обстановку. А ось родовища монацита знаходяться у прибережній смуги Азовського моря (в межах Донецької області), на Уралі (Красноуфимск) і ін. Областях створюють ряд проблем, пов'язаних з можливістю опромінення.

Наприклад, через морського прибою за осінньо-весняний період на узбережжі, в слідстві природною флотації, набирається значна кількість "чорного піску", що характеризується високим вмістом торію-232 (до 15-20 тис. Бк / кг і більше), який створює на локальних ділянках рівні гамма-випромінювання порядку 3,0 і більше мкЗв / год. Природно, відпочивати на таких ділянках небезпечно, тому щороку проводиться збір цього піску, виставляються попереджувальні знаки, закриваються деякі ділянки узбережжя.

Засоби вимірювання радіації і радіоактивності.


Для вимірювання рівнів радіації і вмісту радіонуклідів в різних об'єктах застосовуються спеціальні засоби вимірювання:

  • для вимірювання потужності експозиційної дози гамма випромінювання, рентгенівського випромінювання, щільності потоку альфа і бета-випромінювання, нейтронів, застосовуються дозиметри і пошукові дозиметри-радіометри різних типів;
  • для визначення виду радіонукліда і його змісту в об'єктах навколишнього середовища застосовуються спектрометри ІІ, які складаються з детектора випромінювання, аналізатора і персонального комп'ютера з відповідною програмою для обробки спектра випромінювання.

В даний час є велика кількість дозиметрів різного типу для вирішення різних завдань радіаційного контролю і мають широкі можливості.

Ось для прикладу дозиметри, які найчастіше використовуються у професійній діяльності:

  1. Дозиметр-радіометр МКС-АТ1117М(Пошуковий дозиметр-радіометр) - професійний радіометр використовується для пошуку і виявлення джерел фотонного випромінювання. Має цифровий індикатор, можливість установки порога спрацьовування звукового сигналізатора, що дуже полегшує роботу при обстеженні територій, перевірки металобрухту та ін. Блок детектування виносної. В якості детектора застосовується сцинтиляційний кристал NaI. Дозиметр є універсальним рішенням різних завдань, комплектується десятком різних блоків детектування з різними технічними характеристиками. Вимірювальні блоки дозволяють вимірювати альфа, бета, гамма, рентгенівське і нейтронне випромінювання.

    Інформація про блоках детектування і їх застосування:

Найменування блоку детектування

Вимірюється випромінювання

Основна особливість (технічна характеристика)

Галузь застосування

БД для альфа випромінювання

Діапазон вимірювання 3,4 · 10 -3 - 3,4 · 10 3 Бк · см -2

БД для вимірювання щільності потоку альфа-частинок з поверхні

БД для бета випромінювання

Діапазон вимірювання 1 - 5 · 10 5 част ./ (хв · см 2)

БД для вимірювання щільності потоку бета-частинок з поверхні

БД для гамма випромінювання

чутливість

350 імп · с -1 / мкЗв · год -1

діапазон вимірів

0,03 - 300 мкЗв / год

Оптимальний варіант за ціною, якість, технічні характеристики. Має широке застосування в області вимірювання гамма-випромінювання. Хороший пошуковий блок детектування для знаходження джерел випромінювання.

БД для гамма випромінювання

Діапазон вимірювання 0,05 мкЗв / год - 10 Зв / год

Блок детектування має дуже високий верхній поріг вимірювання гамма-випромінювання.

БД для гамма випромінювання

Діапазону вимірювання 1 мЗв / год - 100 Зв / год Чутливість

900 імп · с -1 / мкЗв · год -1

Дорогий блок детектування, що володіє високим діапазоном вимірювання і відмінну чутливість. Використовується для знаходження джерел випромінювання з сильним випромінюванням.

БД для рентгенівського випромінювання

діапазон енергії

5 - 160 кеВ

Блок детектування для рентгенівського випромінювання. Широко застосовується в медицині і установках працюють з виділенням рентгенівського випромінювання маленької енергії.

БД для нейтронного випромінювання

діапазон вимірів

0,1 - 10 4 нейтр / (с · см 2) Чутливість 1,5 (імп ∙ с -1) / (нейтрон · с -1 · см -2)

БД для альфа, бета, гамма і рентгенівського випромінювання

чутливість

6,6 імп · с -1 / мкЗв · год -1

Універсальний блок детектування, який дозволяє вимірювати альфа, бета, гамма і рентгенівське випромінювання. Володіє невеликою вартістю і поганий чутливістю. Знайшов широке примирення в області атестація робочих місць (АРМ), де в основному потрібно проводити вимірювання локального об'єкта.

2. Дозиметр-радіометр ДКС-96- призначений для вимірювання гамма і рентгенівського випромінювання, альфа випромінювання, бета випромінювання, нейтронного випромінювання.

Багато в чому аналогічний дозиметр-радіометр.

  • вимір дози і потужності еквівалентної дози (далі дози і потужності дози) Н * (10) і Н * (10) безперервного і імпульсного рентгенівського і гамма-випромінювань;
  • вимірювання щільності потоку альфа- і бета-випромінювань;
  • вимір дози Н * (10) нейтронного випромінювання і потужності дози Н * (10) нейтронного випромінювання;
  • вимірювання щільності потоку гамма-випромінювання;
  • пошук, а так само локалізація радіоактивних джерел і джерел забруднень;
  • вимірювання щільності потоку і потужності експозиційної дози гамма-випромінювання в рідких середовищах;
  • радіаційний аналіз місцевості з урахуванням географічних координат, використовуючи GPS;

Двоканальний сцинтиляційний бета-гамма-спектрометр призначений для одноразового і роздільного визначення:

  • питомої активності 137 Cs, 40 K і 90 Sr в пробах різної навколишнього середовища;
  • питомої ефективної активності природних радіонуклідів 40 K, 226 Ra, 232 Th в будівельних матеріалах.

Дозволяє забезпечувати експрес-аналіз стандартизованих проб плавок металу на наявність радіаційного випромінювання і забруднення.

9. Гамма-спектрометр на основі ОЧГ детектораСпектрометри на основі коаксіальних детекторів з ОЧГ (особливо чистого германію) призначені для реєстрації гамма-випромінювання в діапазоні енергій від 40 кеВ до З МеВ.

    Спектрометр бета і гамма випромінювання МКС-АТ1315

    Спектрометр зі свинцевим захистом NaI ПАК

    Портативний NaI спектрометр МКС-АТ6101

    Ношений ОЧГ спектрометр Еко ПАК

    Портативний ОЧГ спектрометр Еко ПАК

    Спектрометр NaI ПАК автомобільного виконання

    Спектрометр MKS-AT6102

    Спектрометр Еко ПАК з електромашинним охолодженням

    Ручний ППД спектрометр Еко ПАК

Ознайомитися з іншими засобами вимірювання для вимірювання іонізуючого випромінювання, Ви можете у нас на сайті:

  • при проведенні дозиметричних вимірювань, якщо мається на увазі їх часте проведення з метою спостереження за радіаційною обстановкою, необхідно строго дотримувати геометрію і методику вимірювання;
  • для збільшення надійності дозиметричного контролю потрібно проводити кілька вимірів (але не менше 3-х), потім розрахувати середнє арифметичне;
  • при замірах фону дозиметра на місцевості вибирають ділянки, віддалені на 40 м від будівель і споруд;
  • вимірювання на місцевості проводять на двох рівнях: на висоті 0.1 (пошук) і 1.0 м (вимір для протоколу - при цьому слід обертати датчик з метою визначення максимального значення на дисплеї) від поверхні грунту;
  • при вимірюванні в житлових і громадських приміщеннях, вимірювання проводяться в на висоті 1.0 м від підлоги, бажано в п'яти точках методом «конверта».На перший погляд, важко зрозуміти, що відбувається на фотографії. З-під підлоги немов виріс гігантський гриб, а примарні люди в касках начебто працюють поруч з ним ...

    На перший погляд, важко зрозуміти, що відбувається на фотографії. З-під підлоги немов виріс гігантський гриб, а примарні люди в касках начебто працюють поруч з ним ...

    Щось незрозуміло моторошне в цій сцені, і тому є причина. Ви бачите найбільше скупчення, ймовірно, самого токсичної речовини, коли-небудь створеного людиною. Це ядерна лава або коріум.

    Протягом днів і тижнів після аварії на Чорнобильській атомній електростанції 26 квітня 1986 роки просто зайти в приміщення з такою ж купою радіоактивного матеріалу - її похмуро прозвали "слоняча нога" - означало вірну смерть через кілька хвилин. Навіть десять років потому, коли була зроблена ця фотографія, ймовірно, через радіацію фотоплівка поводилася дивно, що проявилося в характерною зернистою структурі. Людина на фотографії, Артур Корнєєв, швидше за все, відвідував це приміщення частіше, ніж хто-небудь інший, так що піддався, мабуть, максимальної дозі радіації.

    Дивно, але, цілком ймовірно, він ще живий. Історія, як США отримали у володіння унікальну фотографію людини в присутності неймовірно токсичного матеріалу сама по собі оповита таємницею - також як і причини, навіщо комусь знадобилося робити Селфі поруч з горбом розплавленої радіоактивної лави.

    Фотографія вперше потрапила в Америку в кінці 90-х, коли новий уряд отримала незалежність України взяло під контроль ЧАЕС і відкрило Чорнобильський центр з проблем ядерної безпеки, радіоактивних відходів і радіоекології. Незабаром Чорнобильський центр запросив інші країни до співпраці в проектах ядерної безпеки. Міністерство енергетики США розпорядився надати допомогу, направивши відповідний наказ в Pacific Northwest National Laboratories (PNNL) - багатолюдний науково-дослідний центр в Річленд, шт. Вашингтон.

    У той час Тім Ледбеттер (Tim Ledbetter) був одним з новачків в ІТ-відділі PNNL, і йому доручили створити бібліотеку цифрових фотографій для Проекту з ядерної безпеки Міністерства енергетики, тобто для демонстрації фотографій американській публіці (точніше, для тієї крихітної частини публіки, яка тоді мала доступ в інтернет). Він попросив учасників проекту зробити фотографії під час поїздок в Україну, найняв фотографа-фрілансера, а також попросив матеріали в українських колег в Чорнобильському центрі. Серед сотень фотографій незграбних рукостискань чиновників і людей в лабораторних халатах, однак, є з десяток знімків з руїнами всередині четвертого енергоблоку, де десятиліттям раніше, 26 квітня 1986 року, під час випробування турбогенератора стався вибух.

    Коли радіоактивний дим піднявся над станицею, отруюючи навколишнє землю, знизу скраплений стрижні, розплавилися через стінки реактора і сформувавши субстанцію під назвою коріум.

    Коли радіоактивний дим піднявся над станицею, отруюючи навколишнє землю, знизу скраплений стрижні, розплавилися через стінки реактора і сформувавши субстанцію під назвою коріум .

    Коріум формувався за межами науково-дослідних лабораторій мінімум п'ять разів, каже Мітчелл Фармер (Mitchell Farmer), провідний інженер-ядерник в Аргонської національної лабораторії, ще одній установі Міністерства енергетики США в околицях Чикаго. Одного разу коріум сформувався на реакторі Three Mile Island в Пенсільванії в 1979 році, один раз в Чорнобилі і три рази при розплавленні реактора в Фукусімі в 2011 році. У своїй лабораторії Фармер створив модифіковані версії коріуму, щоб краще зрозуміти, як уникнути подібних подій в майбутньому. Дослідження субстанції показало, зокрема, що полив водою після формування коріуму в реальності перешкоджає розпаду деяких елементів і утворення більш небезпечних ізотопів.

    З п'яти випадків формування коріуму тільки в Чорнобилі ядерна лава змогла вирватися за межі реактора. Без системи охолодження радіоактивна маса повзла по енергоблоку протягом тижня після аварії, вбираючи в себе розплавлений бетон і пісок, які перемішувалися з молекулами урану (паливо) і цирконію (покриття). Ця отруйна лава текла вниз, в результаті розплавивши підлогу будівлі. Коли інспектори нарешті проникли в енергоблок через кілька місяців після аварії, вони виявили 11-тонний триметровий зсув в кутку коридору паророзподілу внизу. Тоді його і назвали "слонової ногою". Протягом наступних років "слонячу ногу" охолоджували і дробили. Але навіть сьогодні її залишки все ще тепліше навколишнього середовища на кілька градусів, оскільки розпад радіоактивних елементів триває.

    Ледбеттер не може згадати, де саме він добув ці фотографії. Він склав Фотобібліотека майже 20 років тому, і веб-сайт, де вони розміщуються, до сих пір в хорошій формі; тільки зменшені копії зображень загубилися. (Ледбеттер, все ще працює в PNNL, був здивований дізнатися, що фотографії досі доступні в онлайні). Але він точно пам'ятає, що нікого не відправляв фотографувати "слонячу ногу", так що її, швидше за все, надіслав хтось із українських колег.

    Фотографія почала поширюватися по іншим сайтам, а в 2013 році на неї натрапив Кайл Хілл (Kyle Hill), коли писав статтю про "слонової нозі" для журналу Nautilus. Він відстежив її походження до лабораторії PNNL. На сайті було знайдено давно втрачене опис фотографії: "Артур Корнєєв, заст. Директора об'єкта Укриття, вивчає ядерну лаву" слонячу ногу ", Чорнобиль. Фотограф: невідомий. Восени 1996". Ледбеттер підтвердив, що опис відповідає фотографії.

    Артур Корнєєв- інспектор з Казахстану, який займався освітою співробітників, розповідаючи і захищаючи їх від "слонової ноги" з моменту її утворення після вибуху на ЧАЕС у 1986 році, любитель похмуро пожартувати. Швидше за все, останнім з ним розмовляв репортер NY Times в 2014 році в Славутичі - місті, спеціально побудованому для евакуйованого персоналу з Прип'яті (ЧАЕС).

    Ймовірно, знімок зроблений з більш довгою витримкою, ніж інші фотографії, щоб фотограф встиг з'явитися в кадрі, що пояснює ефект руху і те, чому наголовний ліхтар виглядає як блискавка. Зернистість фотографії, ймовірно, викликана радіацією.

    Для Корнєєва це конкретне відвідування енергоблоку було одним з декількох сотень небезпечних походів до ядра з моменту його першого дня роботи в наступні дні після вибуху. Його першим завданням було виявляти паливні відкладення і допомагати заміряти рівні радіації ( "слоняча нога" спочатку "світилася" більш ніж на 10 000 рентген на годину, що вбиває людину на відстані метра менш ніж за дві хвилини). Незабаром після цього він очолив операцію з очищення, коли зі шляху іноді доводилося прибирати цільні шматки ядерного палива. Понад 30 людей загинуло від гострої променевої хвороби під час очищення енергоблоку. Незважаючи на неймовірну дозу отриманого опромінення, сам Корнєєв продовжував повертатися в спішно побудований бетонний саркофаг знову і знову, часто з журналістами, щоб захистити їх від небезпеки.

    У 2001 році він привів репортера Associated Press до ядра, де рівень радіації був 800 рентген на годину. У 2009 році відомий письменник Марсель Теру написав статтю для Travel + Leisure про своє поході в саркофаг і про божевільного переважатиме без протигаза, який знущався над страхами Теру і говорив, що це "чиста психологія". Хоча Теру іменував його як Віктора Корнєєва, цілком ймовірно людиною був Артур, оскільки він опускав такі ж чорні жарти через кілька років з журналістом NY Times.

    Його нинішнє заняття невідомо. Коли Times знайшло Корнєєва півтора роки тому, він допомагав в будівництві зводу для саркофага - проекту вартістю $ 1,5 млрд, який повинен бути закінчений у 2017 році. Планується, що звід повністю закриє Притулок і запобіжить витоку ізотопів. У свої 60 з чимось років Корнєєв виглядав хворобливо, страждав від катаракт, і йому заборонили відвідувати саркофага після багаторазового опромінення в попередні десятиліття.

    Втім, почуття гумору Корнєєва залишилося незмінним. Схоже, він нітрохи не шкодує про роботу свого життя: "Радянська радіація, - жартує він, - найкраща радіація в світі" .


ВДОЛГОЛЕТІЕ.РУ. Захист організму. Радіоактивне випромінювання (РІ)

Що з себе являє радіоактивне випромінювання (РІ) і яку опастность таїть для нашого здоров'я

У цьому розділі ми поговоримо про радіоактивному випромінюванні. Коротенько проведемо лікнеп для тих, хто не знає, що це таке, чи просто освіжимо в пам'яті вельми призабуту інформацію, а також наведемо список матеріалів, які ослаблюють або повністю затримують ці випромінювання, і уявімо гранично допустимі дози.


Якщо у вас немає особливого бажання більш детально вникати в природу походження радіоактивних випромінювань, то ви можете просто звернути свій погляд на виділений текст.

Радіоактивність - це природне явище коли відбувається мимовільний розпад ядер атомів, при якому виникають випромінювання. ці випромінювання мають велику енергію і здатні іонізувати в тій чи іншій мірі будь-яка речовина, наприклад:


  • повітря;
  • воду;
  • метали;
  • будівельні матеріали;
  • людський організм і т. д.

Іонізація речовини завжди супроводжується зміною його основних фізико-хімічних властивостей, а для біологічної тканини, наприклад, організму людини - порушенням її життєдіяльності, що в кінцевому підсумку може призвести до важких захворювань або навіть викликати загибель організму.
Іонізуюча здатність радіоактивного випромінювання залежить від його типу та енергії, а також властивості іонізуючого речовини і оцінюється питомою іонізацією, яка вимірюється кількістю іонів цієї речовини, що створюються випромінюванням на відстані в 1 см.
Поразка людини радіоактивними випромінюваннями можливо від джерел як штучного, так і природного походження.
В даний час основними штучними джереламирадіоактивного забруднення навколишнього середовища є:


  • уранова промисловість, Яка займається видобутком, переробкою, збагаченням і приготуванням ядерного палива;

  • ядерні реакторирізних типів, в активній зоні яких зосереджені великі кількості радіоактивних речовин;

  • радіохімічна промисловість, На підприємствах якої проводиться регенерація (переробка і відновлення) відпрацьованого ядерного палива;

  • місця переробки та захоронення радіоактивних відходівчерез випадкових аварій, пов'язаних з руйнуванням сховищ, також можуть з'явитися джерелами забруднення навколишнього середовища;

  • використання радіонуклідів у народному господарствіу вигляді закритих радіоактивних джерел в промисловості, медицині, геології, сільському господарстві та інших галузях;

  • ядерні вибухи і виникає після вибуху радіоактивне забруднення місцевості (можуть бути як локальні, так і глобальні випадання радіоактивних опадів).

Природні джерела випромінювання, що виробляють цей фон, поділяють на дві категорії: зовнішнього і внутрішнього опромінення.


  • Зовнішнє опромінення створюється радіоактивними речовинами, що знаходяться поза організмом, До яких можна віднести космічні випромінювання, сонячну радіацію, випромінювання від різних радіоактивних гірських порід земної кори і т.д.

  • Внутрішнє опромінення створюється радіоактивними речовинами, що потрапили всередину організму з повітрям, наприклад радіоактивний газ Радон,який проривається на поверхню з глибини земних надр , А також з водою і їжею - коли забруднення сельхозяйственной продукції та інших продуктів харчування відбувається при випаданні радіоактивних опадів в деяких районах Землі. Радон- важкий газ без смаку, запаху і, при цьому, невидимий. Радон вивільняється із земної кори повсюдно, але його концентрація в зовнішньому повітрі істотно розрізняється в різних точках земної кулі.
    Як не парадоксально це може здатися на перший погляд, але основне випромінювання від радону. людина отримує, перебуваючи в закритому, непровітрюваному приміщенні. Радон концентрується усередині приміщень лише тоді, коли вони в достатній мірі ізольовані від зовнішнього середовища. Просочуючись через фундамент і підлогу з грунту або, рідше, вивільняючи з будматеріалів, радон накопичується в приміщенні.
    Герметизація приміщень з метою утеплення тільки погіршує ситуацію, оскільки при цьому ще більш ускладнює висновок радіоактивного газу назовні.
    Найпоширеніші будматеріали - дерево, цегла і бетон - виділяють відносно небагато радону. Набагато більшою питомою радіоактивністю володіють граніт, пемза, вироби з глиноземного сировини і фосфогіпсу.
    Ще один, як правило, менш важливий, джерело надходження радону в житлові приміщення є вода і природний газ. Концентрація радону в звичайно використовуваної воді надзвичайно мала, але вода з глибоких колодязів або артезіанських свердловин містить дуже багато радону.
    Однак основна небезпека виходить зовсім не від пиття води навіть при високому вмісті в ній радону. Зазвичай люди споживають велику частину води в складі їжі і в вигляді гарячих напоїв, а при кип'ятінні води або приготуванні гарячих страв радон майже повністю випаровується.
    Найбільшу небезпеку становить потрапляння парів води з високим вмістом радону в легені разом з повітрям, що найчастіше відбувається у ванній кімнаті або в парилці (парної лазні або сауни).
    Також концентрація радону в приміщенні може помітно зрости, якщо кухонні плити та інші нагрівальні газові прилади не забезпечені витяжкою. При наявності ж витяжки, яка повідомляється із зовнішнім повітрям, концентрації радону в цих випадках не відбувається.

  • При зовнішньому опроміненні найбільш небезпечні випромінювання, що мають високу проникаючу здатність.

  • При внутрішньому опроміненні найбільш небезпечні випромінювання, що мають високу іонізуючу здатність.

Вважається, що зовнішнє опромінення менш небезпечно, так як від нього нас захищають стіни приміщень, одяг, шкірний покрив, спеціальні засоби захисту та ін.
Внутрішнє ж опромінення впливає на незахищені тканини і органи, тобто системи організму людини, причому на молекулярно - клітинному рівні. Тому внутрішнє опромінення впливає на організм більше, ніж таке ж зовнішнє.
З усіх можливих іонізуючих випромінювань найпоширенішими і надають найбільший вплив на живий організм є такі типи випромінювання:

Група корпускулярних випромінювань

  • альфа-випромінювання (потік альфа-частинок (ядер гелію)),

  • бета-випромінювання (потік бета-частинок (електронів)),

  • нейтронне випромінювання (потік нейтронів).

Група хвильових випромінювань

  • гамма-випромінювання (потік гамма-квантів (фотонів)),

  • рентгенівські випромінювання (ікс-промені).

Корпускулярні випромінювання являють собою потоки невидимих ​​елементарних частинок,мають масу і діаметр.
хвильові випромінюваннямають квантову природу. Це електромагнітні хвилі в сверхкоротковолновом діапазоні.

Наскільки небезпечні радіоактивні випромінювання?

Альфа-випромінювання

Альфа-випромінювання являє собою потік альфа-частинок, Що поширюються з початковою швидкістю близько 20 тис. Км / с. Їх іонізуюча здатність величезна, атак як на кожен акт іонізації витрачається певна енергія, то їх проникаюча здатність незначна(Довжина пробігу в повітрі становить 3-11 см, а в рідких і твердих середовищах - соті частки міліметра).

Захист організму від радіоактивного альфа-випромінювання

  • Повністю затримується листом щільного паперу.

  • Не менш надійним захистом від альфа-частинок є одяг людини.

оскільки альфа-випромінювання має найбільшу іонізуючу, але найменшу проникаючу здатність, Зовнішнє опромінення альфа-частками практично нешкідливо, але потрапляння їх усередину організму досить небезпечно.

Бета-випромінювання

Бета-випромінювання - потік бета-частинок, Які в залежності від енергії випромінювання можуть поширюватися зі швидкістю, близькою до швидкості світла (300 тис. Км / с). Заряд бета-частинок менше, а швидкість більше, ніж у альфа-частинок, тому вони мають меншу іонізуючу, але більшу проникаючу здатність. Довжина пробігу бета-частинок з високою енергією складає в повітрі до 20 м, воді і живих тканинах - до 3 см, металі - до 1 см.

Захист організму від радіоактивного бета-випромінювання

  • Бета-частинки майже повністю поглинають віконні або автомобільне скло і металеві екрани товщиною в кілька міліметрів.

  • Одяг поглинає до 50% бета-частинок.

При зовнішньому опроміненніорганізму на глибину близько 1 мм проникає 20-25% бета-частинок, тому зовнішнє бета-опромінення становить серйозну небезпеку лише при попаданні радіоактивних речовин безпосередньо на шкіру (особливо на очі) або ж всередину організму.

нейтронне випромінювання

нейтронне випромінювання- являє собою потік нейтронів, швидкість поширення яких досягає 20 тис. Км / с. Так як нейтрони не мають електричного заряду, вони легко проникають в ядра атомів і захоплюються ними. При ядерному вибуху велика частина нейтронів виділяється за короткий проміжок часу. Вони легко проникають в живу тканину і захоплюються ядрами її атомів. Тому нейтронне випромінювання робить сильний нищівну силу при зовнішньому опроміненні.

Захист організму від нейтронного випромінювання

Кращими захисними матеріалами від нейтронного випромінювання є легкі водородсодержащие матеріали:


  • Звичайна поліетиленова плівка;

  • парафін;

  • Вода і ін.

Гамма-випромінювання

Гамма-випромінювання - це електромагнітне випромінювання, що випускається ядрами атомів при радіоактивних перетвореннях. Воно, як правило, супроводжує бета-розпад, рідше альфа-розпад. За своєю природою гамма-випромінювання являє собою електромагнітне поле з довжиною хвилі менше 2x10 ~ 8 см. Воно випускається окремими порціями (квантами) і розповсюджується зі швидкістю світла. Іонізуюча здатність його значно менше, ніж у бета-частинок і тим більше у альфа-частинок. Зате гамма-випромінювання має найбільшу проникаючу здатність і в повітрі може поширюватися на сотні метрів. Через найбільшою проникаючою здібностігамма-випромінювання є найважливішим фактором вражаючої дії радіоактивних випромінювань при зовнішньому опроміненні.

Захист організму від радіоактивного гамма-випромінювання

Для ослаблення його енергії в два рази необхідний шар речовини (шар половинного ослаблення) товщиною:


  • Води - 23 см;

  • Стали - близько 3 см;

  • бетону - 10 см;

  • дерева - 30 см.

Доброю захистом від гамма-випромінювань є важкі метали, наприклад свинець.

рентгенівські випромінювання

Рентгенівські випромінювання (ікс-промені)були відкриті першими з усіх іонізуючих випромінювань і найбільш добре вивчені. У них та ж фізична природа (електромагнітне поле) і ті ж властивості, що й у гамма-випромінювань. Їх розрізняють насамперед за способом отримання, і на відміну від гамма-променів вони мають внеядерная походження. випромінювання отримують в спеціальних вакуумних рентгенівських трубках при гальмуванні (ударі об спеціальну мішень) швидко летять електронів.
Енергія квантів рентгенівських променів дещо менше, ніж гамма-випромінюваннябільшості радіоактивних ізотопів, відповідно, трохи нижче їх проникаюча здатність. Однак це другорядні відмінності. Тому рентгенівські промені широко використовують замість гамма-випромінювання, зокрема для експериментального опромінення тварин, насіння рослин і т. П. З цією метою застосовують рентгенівські установки для опромінення (просвічування) людей.

Захист організму від рентгенівського випромінювання

  • Кращими захисними матеріалами від рентгенівських променів так само є важкі метали і зокрема свинець.

Пошкоджень, викликаних в живому організмі іонізуючим випромінюванням, буде тим більше, чим більше енергії воно передає тканинам.

дози опромінення

Кількість енергії випромінювання, поглинена одиницею маси опромінюється організму, називається поглинутою дозою і вимірюється в системі СІ в греях (Гр).


1 Гр = 1 Джоуль / кг.

Ця величина не враховує ефективності впливу певного виду випромінювання на організм, тому на практиці використовується еквівалентна доза, рівна поглиненої дози, помноженої на коефіцієнт якості випромінювання. Наприклад, для гамма-випромінювання коефіцієнт якості порядку одиниці, а для альфа-випромінювання він в 20 разів більше, тобто альфа-випромінювання в 20 разів небезпечніше гамма-випромінювання.


В системі СІ еквівалентна доза вимірюється в зіверт (Зв, Sv)

1 Зв = 1 Гр x K

K - коефіцієнт якості випромінювання.


Для характеристики рівня гамма-випромінювання застосовується також поняття експозиційної дози, що оцінюється за ефектом іонізації сухого атмосферного повітря.


Одиницею вимірювання експозиційної дози є Рентген.

1 Р = 0,01 Зв.

Доза - характеристика інтегрального впливу випромінювання.

Для оцінки швидкості накопичення дози використовується поняття потужності дози, тобто кількості енергії, поглиненої в одиницю часу.
Наведемо деякі корисні відомості:


Потужність еквівалентної дози природного фону - 0,15 мкЗв / год або 15 мкР / год.

Залежно від місцевих умов може змінюватися в 2 рази. Не важко переконатися, що річна доза від природного фону складе 1 - 2 мЗв або 100 - 200 мР.


Встановлене нормами граничне значення річної дози - 5 мЗв або 0,5 Р.

Граничні значення встановлені для тих місцевостей або умов, де результати діяльності людини призводять до збільшення інтенсивності радіаційного випромінювання. Як видно, є 2 - 4-х кратний запас щодо природного фону.

З іншого боку, за даними Наукового комітету з дії атомної радіації - Міжнародної організації, створеної під егідою ООН в 1955 р, внесок в річну еквівалентну дозу від штучних джерел радіації становить приблизно 20%.З них:


  • Рентгенівські установки, що використовуються для діагностичних цілей в медицині 20%

  • Ядерні вибухи в атмосфері 1%

  • Атомна енергетика< 0,1%
  • Радіація є одним з найнебезпечніших для людини фізичних процесів, неконтрольоване вплив якого може призвести до фатальних наслідків.

  • Особливо небезпечним для підвальних і цокольних приміщень, а також для нижніх поверхів будинків і споруд, є радіоактивний газ радон. Піднімаючись по розломах земної кори, він потрапляє в підвали і напівпідвали, і по вентиляційних шахтах і сходових клітках з потоками повітря спрямовується на верхні поверхи.

Інформацію про те як убезпечити себе і про способи захисту від радіоактивного випромінювання, що завдає непоправної шкоди нашому здоров'ю, ви знайдете у відповідних розділах і підрозділах.

Потоки елементарних частинок, електромагнітних хвиль або осколки мікроскопічного розміру атомів, які мають здатність іонізувати речовини або вступати з ними в хімічні реакції. Процес супроводжується поглинанням теплоти і утворенням речовин з більшою енергією, розпад яких провокує викид або випромінювання позитивно, негативно заряджених вільних електронів. Під їх впливом в клітинах організму людей утворюються вільні радикали, які порушують природні біологічні процеси метаболізму, росту і розвитку, руйнують імунну систему. Це і є механізм виникнення і дії радіації, яка є найнебезпечнішим іонізуючим випромінюванням, як для всіх живих організмів, так і для людини.

Як радіація може потрапити в організм

Люди щодня піддаються опроміненню природними, а так само штучно створеними побутовими і виробничими радіонуклідами або радіоактивними елементами. оточують людину всюди:

  1. космічні або альфа-промені;
  2. сонячні термоядерні реакції;
  3. мимовільний радіоактивний розпад природної радіації. Радон, уран, рубідій;
  4. штучно створені радіоактивні ізотопи;
  5. ядерні реактори. Викид радіоактивного стронцію - 90, криптону - 85, цезію - 137;
  6. сучасні прискорювачі елементарних заряджених частинок, рентген, МРТ та променева терапія. Використовуються в медичних установах для лікування онкологічних захворювань;
  7. внутрішнє опромінення. Проникнення радіації здійснюється шляхом вдихуваного повітря, споживаної рідини і їжі. Полоній, свинець, уран.

Невидиме іонізуюче випромінювання призводить до ураження всіх без винятку систем життєво важливих органів, провокує найнебезпечніше захворювання, як променева хвороба.

Радіаційне випромінювання: види і властивості

Спонтанне безпричинна зміна хімічного або внутрішнього складу нестабільних нуклідів, атомних ядер, які розпадаються, призводить до утворення нових елементарних радіоактивних частинок, появі радіації. Які види радіоактивного випромінювання бувають:

  • альфа.Частка, яка в хімічному вигляді представлена ​​ядром атома гелію. Швидкість руху - 20 км / с. Швидко втрачає енергію, тому при зовнішньому опроміненні ризик проникнення радіонуклідів відсутня. Становить небезпеку при внутрішньому впливі, яка проникає здатність - 3-11 см. Потрапляючи в органи травлення і дихання, провокує променеву хворобу і смерть;
  • бета.Утворюється зарядженачастка в результаті бета-розпаду. Поширюється практично зі швидкістю світла. Ізотоп викликає серйозні променеві опіки. Може стати причиною променевої хвороби. Довжина пробігу досягає 20 метрів;
  • гамма.Електромагнітне випромінювання, яке має велику проникаючу здатність, 2 × 10-10 метра. За своїми властивостями близько до рентгенівським променям. Результатом гамма-випромінювання для людини стає гостра і хронічна форми променевої хвороби, поява онкологічних захворювань;
  • нейтронне.Утворюється промені з електрично нестабільної частки. Бувають надшвидкими. Провокують серйозні променеві ураження;
  • рентгенівське.Енергія фотонів. У медицині отримують шляхом прискорювача заряджених частинок, широко використовуються для діагностики захворювань.

Провокують мутації, променеву хворобу, опіки.

Щоб захиститися від альфа-частинок, буде досить одягу, яка пропускає через себе 50% випромінювання бета. Для попередження проникнення цього виду радіації слід використовувати металеві екрани, підійдуть засклені вікна. Від нейтронного опромінення допоможе і звичайна вода, поліетилен, парафін. Але самим і найбільш небезпечним для людини випромінюванням є потік гамма. Найкращий захист від нього - свинець.

Дози опромінення радіацією

Щоб визначити біологічний механізм дії іонізуючого електромагнітного випромінювання на одиницю маси речовини організму, використовуються величини грей (Гр) або радий (рад), вказують на поглинену дозу радіації. Еквівалентна доза розраховує проникнення і вплив радіонуклідів на живі організми, вимірюється в греях (Гр). Експозиційну дозу представляє іонізація повітря в рентгенах (Р). Індивідуально розрахувати кількість необхідного опромінення можна за допомогою ефективної еквівалентної дози в зіверт (Зв) або берах (бер).

В яких одиницях найчастіше вимірюють радіацію:

  • 1 Зв = 100 Р
  • 1 Зв = 100 бер;
  • 1 мкЗв = 0, 000001 Зв.

Ці показники використовуються відповідно до прийнятої Міжнародною системою одиниць фізичних величин. Застосовуються для позначення ступеня і рівня іонізуючого випромінювання, оцінки завдається шкоди здоров'ю людей.

Небезпечна доза радіації

Для здійснення розрахунку впливу на організм людини радіаційного випромінювання була створена одиниця виміру радіоактивності, яка представлена ​​значенням рентген (Р), його біологічним еквівалентом є бер (бер) або зіверт (Зв). Формула для обчислень кількості дози опромінення: 100 рентген = 1 бер = 1 Зв. Розглянемо допустимий випромінювання і саме максимально небезпечне, смертельне значення радіації для людини в рентгенах:

  1. менше 25. Симптоми ураження не виявляються;
  2. 50 . Тимчасове погіршення стану здоров'я, слабкість;
  3. 100 . Ознаки отруєння, як нудота, блювотні позиви, розлад роботи кишечника, шлунка, зниження імунітету;
  4. 150 . Отримана доза радіації призводить до летального результату в 5% випадків. В інших пацієнтів спостерігається інтоксикація;
  5. 200 . Порушується вироблення антитіл імунною системою. Токсичне ураження триває від 14 днів до 21 дня. Смертність становить 25%;
  6. 300-350 . Виражені симптоми опромінення радіацією. Порушуються волосяні і шкірні покриви, у чоловіків настає статеве безсилля;
  7. 350-500 . Небезпечна доза радіації. Проявляється у формі важкої променевої хвороби. Смерть настає у 50% людей протягом 1 місяця;
  8. більше 500. Смертельна доза радіації для людини в 90-100%. До летального результату призводить за 14 днів. Повне руйнування імунної системи, кісткового мозку і дисфункція органів травлення, жовчовивідної системи.

Вчасно визначити рівень ураження людини радіацією досить складно, в малих кількостях не проявляє характерні для променевої хвороби симптоми. І тільки за допомогою спеціально розробленого приладу, дозиметра або лічильника Гейгера, можна виміряти значення електромагнітного впливу. У великих дозах найнебезпечнішим для всіх представників навколишнього світу, включаючи людину, випромінюванням є радіаційне, іонізуюче випромінювання.

Вплив радіації на людину


Допустима доза іонізуючого радіаційного випромінювання не повинна перевищувати показника 0,3 мкЗв за 1 годину. За статистикою Всесвітньої організації охорони здоров'я ефективна еквівалентна доза опромінення людей за рік в мікрозівертах, мкЗв, становить:

  • космічна радіація - 32;
  • ядерна енергетика - 0,01;
  • медична діагностика і терапевтичні процедури - 169;
  • будівельні матеріали - 37;
  • внутрішнє опромінення - 38;
  • природна радіація - 126.

Дані кількісні показники свідчать про те, що найнебезпечнішим і загрозливим для здоров'я людини випромінюванням є саме радіація. Її наслідки щорічно фіксуються у вигляді генетичних мутацій і патологій у новонароджених дітей, онкологічних захворюваннях і порушеннях роботи організму у дорослих, ослабленні імунної системи. Спостерігається різке зниження середньої тривалості життя до 66 років.

Раніше люди, щоб пояснити те, що вони не розуміють, придумували різні фантастичні речі - міфи, богів, релігію, чарівних істот. І хоча в ці забобони все ще вірить велика кількість людей, зараз нам відомо, що у всього є своє пояснення. Однією з найбільш цікавих, таємничих і дивовижних тим є випромінювання. Що воно собою являє? Які його види існують? Що таке випромінювання у фізиці? Як воно поглинається? Чи можна захиститися від випромінювання?

Загальна інформація

Отже, виділяють наступні види випромінювань: хвильовий рух середовища, корпускулярне і електромагнітне. Найбільшу увагу буде приділено останньому. Щодо хвильового руху середовища можна сказати, що воно виникає як результат механічного руху певного об'єкта, що викликає послідовне розрідження або стиснення середовища. Як приклад можна привести інфразвук або ультразвук. Корпускулярне випромінювання - це потік атомних частинок, таких як електрони, позитрони, протони, нейтрони, альфа, що супроводжується природним і штучним розпадом ядер. Про ці два поки і поговоримо.

вплив

Розглянемо сонячне випромінювання. Це потужний оздоровчий і профілактичний чинник. Сукупність супутніх фізіологічних і біохімічних реакцій, що протікають за участю світла, назвали фотобіологічні процесами. Вони беруть участь в синтезі біологічно важливих сполук, служать для отримання інформації та орієнтації в просторі (зір), а також можуть викликати шкідливі наслідки, як то поява шкідливих мутацій, руйнування вітамінів, ферментів, білків.

Про електромагнітне випромінювання

Надалі стаття буде присвячена виключно нього. Що таке випромінювання у фізиці робить, як впливає на нас? ЕМІ представляє собою електромагнітні хвилі, що випускаються зарядженими молекулами, атомами, частками. Як крупні джерел можуть виступати антени або інші випромінюють системи. Довжина хвилі випромінювання (частота коливання) разом з джерел надає вирішальне значення. Так, в залежності від цих параметрів виділяють гамма, рентгенівське, оптичне випромінювання. Останнє ділиться на цілий ряд інших підвидів. Так, це інфрачервоне, ультрафіолетове, радіовипромінювання, а також світло. Діапазон знаходиться в межах до 10 -13. Гамма-випромінювання генерують порушені атомні ядра. Рентгенівські промені можна отримати при гальмуванні прискорених електронів, а також при їх переході не вільні рівні. Радіохвилі залишають свій слід під час руху по провідникам випромінюючих систем (наприклад, антен) змінних електричних струмів.

Про ультрафіолетовому випромінюванні

У біологічному відношенні найбільш активними є УФ-промені. При попаданні на шкіру вони можуть викликати місцеві зміни тканинних і клітинних білків. Крім цього, фіксується вплив на рецептори шкіри. Воно рефлекторним шляхом впливає на весь організм. Оскільки це неспецифічний стимулятор фізіологічних функцій, то він сприятливо впливає на імунну систему організму, а також на мінеральний, білковий, вуглеводний і жировий обмін. Все це проявляється у вигляді загальнооздоровчого, тонізуючого і профілактичної дії сонячного випромінювання. Слід згадати і про окремі специфічні властивості, що є у певного діапазону хвиль. Так, вплив випромінювань на людину при довжині від 320 до 400 нанометрів сприяє Еритемний-загарного дії. При діапазоні від 275 до 320 нм фіксуються слабо бактерицидний і антирахітичний ефекти. А ось ультрафіолетове випромінювання від 180 до 275 нм пошкоджує біологічну тканину. Тому, слід дотримуватися обережності. Тривале пряме сонячне випромінювання навіть в безпечному діапазоні може призвести до вираженої еритеми з набряками шкірного покриву і суттєвого погіршення стану здоров'я. Аж до підвищення ймовірності розвитку раку шкіри.

Реакція на сонячне світло

В першу чергу слід згадати інфрачервоне випромінювання. На організм воно надає тепловий вплив, що залежить від ступеня поглинання променів шкірою. Для характеристики його впливу використовується слово «опік». Видимий спектр впливає на зоровий аналізатор та функціональний стан центральної нервової системи. А за допомогою ЦНС і на всі системи і органи людини. Слід зазначити, що на нас впливає не тільки ступінь освітленості, але і колірна гамма сонячного світла, тобто, весь спектр випромінювання. Так, від довжини хвилі залежить кольоровідчуття і виявляється вплив на нашу емоційну діяльність, а також функціонування різних систем організму.

Червоний колір збуджує психіку, посилює емоції і дарує відчуття тепла. Але він швидко стомлює, сприяє напрузі мускулатури, почастішання дихання і підвищення артеріального тиску. Помаранчевий колір викликає відчуття благополуччя і веселощів, жовтий піднімає настрій і стимулює нервову систему і зір. Зелений заспокоює, корисний під час безсоння, при перевтомі, підвищує загальний тонус організму. Фіолетовий колір надає розслабляючу вплив на психіку. Блакитний заспокоює нервову систему і підтримує м'язи в тонусі.

невеликий відступ

Чому розглядаючи, що таке випромінювання у фізиці, ми говоримо переважно для ЕМІ? Справа в тому, що саме його в більшості випадків і мають на увазі, коли звертаються до теми. Те ж корпускулярне випромінювання і хвильовий рух середовища є на порядок менш масштабним і відомим. Дуже часто, коли говорять про види випромінювань, то мають на увазі виключно ті, на які ділиться ЕМІ, що в корені не вірно. Адже кажучи про те, що таке випромінювання у фізиці, слід приділяти увагу всім аспектам. Але одночасно робиться наголос саме на найбільш важливих моментах.

Про джерела випромінювання

Продовжуємо розглядати електромагнітне випромінювання. Ми знаємо, що воно собою являє хвилі, що виникають при обуренні електричного або магнітного поля. Цей процес сучасної фізикою трактується з точки зору теорії корпускулярно-хвильового дуалізму. Так визнається, що мінімальна порція ЕМІ - це квант. Але разом з цим вважається, що у нього є і частотно-хвильові властивості, від яких залежать основні характеристики. Для поліпшення можливостей класифікації джерел виділяють різні спектри випромінювання частот ЕМІ. Так це:

  1. Жорстке випромінювання (іонізоване);
  2. Оптичне (видиме оком);
  3. Теплове (воно ж інфрачервоне);
  4. Бездротовий.

Частина з них вже була розглянута. Кожен спектр випромінювання володіє своїми унікальними характеристиками.

природа джерел

Залежно від свого походження, електромагнітні хвилі можуть виникати в двох випадках:

  1. Коли спостерігається обурення штучного походження.
  2. Реєстрація випромінювання, що йде від природного джерела.

Що можна сказати про перші? Штучні джерела найчастіше представляють собою побічне явище, що виникає внаслідок роботи різних електричних приладів і механізмів. Випромінювання природного походження генерує магнітне поле Землі, електропроцесси в атмосфері планети, ядерний синтез в надрах сонця. Від рівня потужності джерела залежить ступінь напруженості електромагнітного поля. Умовно, випромінювання, що реєструється, поділяють на низкоуровневое і високорівневе. В якості перших можна привести:

  1. Практично всі пристрої, обладнані ЕПТ дисплеєм (як, приклад, комп'ютер).
  2. Різноманітна побутова техніка, починаючи від кліматичних систем і закінчуючи прасками;
  3. Інженерні системи, що забезпечують подачу електроенергії до різних об'єктів. Як приклад можна привести кабель електропередач, розетки, електролічильники.

Високорівневим електромагнітним випромінюванням володіють:

  1. Лінії електропередач.
  2. Весь електротранспорт і його інфраструктура.
  3. Радіо- і телевежі, а також станції мобільного і пересувний зв'язку.
  4. Ліфти і інше підйомне устаткування, де застосовуються електромеханічні силові установки.
  5. Прилади перетворення напруги в мережі (хвилі, які виходять від розподіляє підстанції або трансформатора).

Окремо виділяють спеціальне обладнання, що використовується в медицині і випускає жорстке випромінювання. Як приклад можна привести МРТ, рентгенівські апарати тощо.

Вплив електромагнітних полів на людину

В ході численних досліджень вчені прийшли до сумного висновку - тривалий вплив ЕМВ сприяє справжнього вибуху хвороб. При цьому багато порушення відбуваються на генетичному рівні. Тому актуальною є захист від електромагнітного випромінювання. Це відбувається через те, що ЕМВ має високий рівень біологічної активності. При цьому результат впливу залежить від:

  1. Характеру випромінювання.
  2. Тривалості та інтенсивності впливу.

Специфічні моменти впливу

Все залежить від локалізації. Поглинання випромінювання може бути місцевим або загальним. Як приклад другого випадку можна привести ефект, що надають лінії електропередачі. Як приклад місцевого впливу можна привести електромагнітні хвилі, що випускають електронні годинники або мобільний телефон. Слід згадати і про термальне вплив. За рахунок вібрації молекул енергія поля перетворюється в тепло. За цим принципом працюють СВЧ випромінювачі, що використовуються для нагрівання різних речовин. Слід зазначити, що при впливі на людину, термальний ефект завжди є негативним, і навіть згубним. Слід зазначити, що ми постійно опромінюють. На виробництві, вдома, переміщаючись по місту. Згодом негативний ефект тільки посилюється. Тому, все актуальнішою стає захист від електромагнітного випромінювання.

Як же можна убезпечити себе?

Спочатку необхідно знати, з чим доводиться мати справу. У цьому допоможе спеціальний прилад для вимірювання випромінювання. Він дозволить оцінити ситуацію з безпекою. На виробництві для захисту використовуються поглинають екрани. Але, на жаль, на використання в домашніх умовах вони не розраховані. В якості початку можна дотримуватися три рекомендації:

  1. Слід перебувати на безпечній відстані від пристроїв. Для ЛЕП, теле- і радіовишек це як мінімум 25 метрів. З ЕПТ моніторами і телевізорами досить тридцяти сантиметрів. Електронний годинник повинні бути не ближче 5 см. А радіо і стільникові телефони не рекомендується підносити ближче, ніж на 2,5 сантиметра. Підібрати місце можна за допомогою спеціального приладу - флюксметра. Допустима доза випромінювання, що фіксується ним, не повинна перевищувати 0,2мкТл.
  2. Намагайтеся скоротити час, коли доводиться опромінюватись.
  3. Завжди слід вимикати невикористовувані електроприлади. Адже навіть будучи неактивними, вони продовжують випускати ЕМІ.

Про тихому вбивці

І завершимо статтю важливою, хоча і досить слабо відомої в широких колах темою - радіаційним випромінюванням. Протягом всього свого життя, розвитку і існування, людина опромінювався природним природним фоном. Природне радіаційне випромінювання може бути умовно поділено на зовнішнє і внутрішнє опромінення. До першого належать космічне випромінювання, сонячна радіація, вплив земної кори і повітря. Навіть будівельні матеріали, з яких створюються будинки і споруди, генерують певний фон.

Радіаційне випромінювання володіє значною проникаючою силою, тому зупинити його проблематично. Так, щоб повністю ізолювати промені, необхідно сховатися за стіною зі свинцю, товщиною в 80 сантиметрів. Внутрішнє опромінення виникає в тих випадках, коли природні радіоактивні речовини потрапляють всередину організму разом з продуктами харчування, повітрям, водою. У земних надрах можна знайти радон, торону, уран, торій, рубідій, радій. Всі вони поглинаються рослинами, можуть бути у воді - і при вживанні харчових продуктів потрапляють в наш організм.

Після аварії на АЕС «Фукусіма» світ захлеснула чергова хвиля панічної радіофобії. На Далекому Сході з продажу зник йод, а виробники і продавці дозиметрів не тільки розпродали всі наявні на складах прилади, а й зібрали попередні замовлення на півроку-рік вперед. Але так чи так страшна радіація? Якщо ви кожен раз здригаєтеся при цьому слові, стаття написана для вас.

Ігор Єгоров

Що ж таке радіація? Так називають різні види іонізуючого випромінювання, тобто того, яке здатне відривати електрони від атомів речовини. Три основні види іонізуючого випромінювання прийнято позначати грецькими буквами альфа, бета і гамма. Альфа-випромінювання - це потік ядер гелію-4 (практично весь гелій з повітряних кульок колись був альфа-випромінюванням), бета - потік швидких електронів (рідше позитронів), а гамма - потік фотонів високої енергії. Ще один вид радіації - потік нейтронів. Іонізуюче випромінювання (за винятком рентгенівського) - результат ядерних реакцій, тому ні мобільні телефони, ні мікрохвильові печі не є його джерелами.

заряджена зброя

З усіх видів мистецтва для нас найважливішим, як відомо, є кіно, а з видів радіації - гамма-випромінювання. Воно має дуже високу проникаючу здатність, і теоретично ніяка перешкода не здатна захистити від нього повністю. Ми постійно піддаємося гамма-опроміненню, воно приходить до нас крізь товщу атмосфери з космосу, пробивається крізь шар грунту і стіни будинків. Зворотний бік такої всепроникність - відносно слабкий руйнівну дію: з великої кількості фотонів лише мала частина передасть свою енергію організму. М'яке (низькоенергетичний) гамма-випромінювання (і рентгенівське) в основному взаємодіє з речовиною, вибиваючи з нього електрони за рахунок фотоефекту, жорстке - розсіюється на електронах, при цьому фотон не поглинається і зберігає помітну частину своєї енергії, так що ймовірність руйнування молекул в такому процесі значно менше.


Бета-випромінювання за своїм впливом близько до гамма-випромінювання - воно теж вибиває електрони з атомів. Але при зовнішньому опроміненні воно повністю поглинається шкірою і найближчими до шкіри тканинами, не доходячи до внутрішніх органів. Проте це призводить до того, що потік швидких електронів передає опроміненим тканин значну енергію, що може привести до променевим опіків або спровокувати, наприклад, катаракту.

Альфа-випромінювання несе значну енергію і великий імпульс, що дозволяє йому вибивати електрони з атомів і навіть самі атоми з молекул. Тому завдані їм «руйнування» значно більше - вважається, що, передавши тілу 1 Дж енергії, альфа-випромінювання завдасть такої ж шкоди, як 20 Дж в разі гамма-або бета-випромінювання. На щастя, проникаюча здатність альфа-частинок надзвичайно мала: вони поглинаються самим верхнім шаром шкіри. Але при попаданні всередину організму альфа-активні ізотопи вкрай небезпечні: згадайте сумнозвісний чай з альфа-активним полонієм-210, яким був отруєний Олександр Литвиненко.


нейтральна небезпека

Але перше місце в рейтингу небезпеки, безсумнівно, займають швидкі нейтрони. Нейтрон не має електричного заряду і тому взаємодіє ні з електронами, а з ядрами - тільки при «прямому влученні». Потік швидких нейтронів може пройти через шар речовини в середньому від 2 до 10 см без взаємодії з ним. Причому в разі важких елементів, зіткнувшись з ядром, нейтрон лише відхиляється в сторону, майже не втрачаючи енергії. А при зіткненні з ядром водню (протонів) нейтрон передає йому приблизно половину своєї енергії, вибиваючи протон з його місця. Саме цей швидкий протон (або, в меншій мірі, ядро ​​іншого легкого елемента) і викликає іонізацію в речовині, діючи подібно альфа-випромінювання. В результаті нейтронне випромінювання, подібно гамма-квантів, легко проникає всередину організму, але там майже повністю поглинається, створюючи швидкі протони, що викликають великі руйнування. Крім того, нейтрони - це те саме випромінювання, яке викликає наведену радіоактивність в опромінюваних речовинах, тобто перетворює стабільні ізотопи в радіоактивні. Це вкрай неприємний ефект: скажімо, з транспортних засобів після перебування в осередку радіаційної аварії альфа-, бета- і гамма-активну пил можна змити, а ось від нейтронної активації позбутися неможливо - випромінює вже сам корпус (на цьому, до речі, і був заснований вражаючий ефект нейтронної бомби, активоване броню танків).

Доза і потужність

При вимірі та оцінці радіації використовується така кількість різних понять і одиниць, що звичайній людині не дивно і заплутатися.
Експозиційна доза пропорційна кількості іонів, які створює гамма і рентгенівське випромінювання в одиниці маси повітря. Її прийнято вимірювати в рентгенах (Р).
Поглинена доза показує кількість енергії випромінювання, поглинена одиницею маси речовини. Раніше її вимірювали в радах (рад), а зараз - в греях (Гр).
Еквівалентна доза додатково враховує різницю в руйнівною здатності різних типів радіації. Раніше її вимірювали в «біологічних еквівалентах рада» - берах (бер), а зараз - в зіверт (Зв).
Ефективна доза враховує ще й різну чутливість різних органів до радіації: наприклад, опромінювати руку куди менш небезпечно, ніж спину або груди. Раніше вимірювалася в тих же берах, зараз - в зіверт.
Переклад одних одиниць вимірювання в інші не завжди коректний, але в середньому прийнято вважати, що експозиційна доза гамма-випромінювання в 1 Р принесе організму такої ж шкоди, як еквівалентна доза 1/114 Зв. Переклад радий в греі і берів в зіверт дуже простий: 1 Гр = 100 рад, 1 Зв = 100 бер. Для перекладу поглиненої дози в еквівалентну використовують т.зв. «Коефіцієнт якості випромінювання», рівний 1 для гамма-і бета-випромінювання, 20 для альфа-випромінювання і 10 для швидких нейтронів. Наприклад, 1 Гр швидких нейтронів = 10 Зв = 1000 бер.
Природна потужність еквівалентної дози (ПЕД) зовнішнього опромінення зазвичай становить 0,06 - 0,10 мкЗв / год, але в деяких місцях може бути і менше 0,02 мкЗв / год або більше 0,30 мкЗв / год. Рівень понад 1,2 мкЗв / год в Росії офіційно вважається небезпечним, хоча в салоні літака під час перельоту ПЕД може багаторазово перевищувати це значення. А екіпаж МКС піддається опроміненню з потужністю приблизно 40 мкЗв / год.

У природі нейтронне випромінювання досить незначно. По суті, ризик піддатися йому існує лише при ядерному бомбардуванню або серйозної аварії на АЕС з розплавленням і викидом у навколишнє середовище здебільшого активної зони реактора (та й то лише в перші секунди).

газорозрядні лічильники

Радіацію можна виявити і виміряти за допомогою різних датчиків. Найпростіші з них - іонізаційні камери, пропорційні лічильники і газорозрядні лічильники Гейгера-Мюллера. Вони являють собою тонкостінну металеву трубку з газом (або повітрям), уздовж осі якої натягнута зволікання - електрод. Між корпусом і дротиком прикладають напругу і вимірюють протікає струм. Принципова відмінність між датчиками лише у величині прикладається напруги: при невеликих напругах маємо іонізаційну камеру, при великих - газорозрядне лічильник, десь посередині - пропорційний лічильник.


Сфера з плутонію-238 світиться в темряві, подібно одноватний лампочці. Плутоній токсичний, радіоактивний і неймовірно важкий: один кілограм цієї речовини вміщується в кубику із стороною 4 см.

Камери іонізаційні і пропорційні лічильники дозволяють визначити енергію, яку передала газу кожна частка. Лічильник Гейгера-Мюллера тільки вважає частинки, зате свідчення з нього дуже легко отримувати і обробляти: потужність кожного імпульсу достатня, щоб безпосередньо вивести її на невеликий динамік! Важлива проблема газорозрядних лічильників - залежність швидкості рахунку від енергії випромінювання при однаковому рівні радіації. Для її вирівнювання використовують спеціальні фільтри, які поглинають частину м'якого гамма-і все бета-випромінювання. Для вимірювання щільності потоку бета-і альфа-частинок такі фільтри роблять знімними. Крім того, для підвищення чутливості до бета-і альфа-випромінювання застосовуються «торцеві лічильники»: це диск з денцем в якості одного електрода і другим спіральним дротяним електродом. Кришку торцевих лічильників роблять з дуже тонкої (10-20 мкм) пластинки слюди, через яку легко проходить м'яке бета-випромінювання і навіть альфа-частинки.