Алфа радиация: проникваща сила. Алфа радиационна защита

Концепцията за "радиация" включва целия спектър от електромагнитни вълни, както и електрически ток, радиовълни, йонизиращи лъчения. По време на последното се променя физическото състояние на атомите и техните ядра, превръщайки ги в заредени йони или продукти на ядрени реакции. Най-малките частици имат енергия, която постепенно се губи при взаимодействието със структурните единици. В резултат на движението, веществото, през което проникват елементите, се йонизира. Дълбочината на проникване е различна за всяка частица. Поради способността да променя веществата, радиоактивната светлина уврежда тялото. Какви видове радиация има?

Корпускуларна емисия. Алфа частици

Този изглед е поток. радиоактивни елементи чиято маса е ненулева. Пример за това са алфа и бета лъчение, както и електрон, неутрон, протон и мезон. Алфа частиците са ядрата на атомите, които се излъчват по време на разпадането на някои радиоактивни атоми. Те се състоят от два неутрона и два протона. Алфа радиацията е ядрата на хелиеви атоми, които са положително заредени. Естествената емисия е характерна за нестабилните радионуклиди от серия торий и уран. Алфа частици излизат от ядрото със скорост до 20 хил. Км / сек. По пътя на движение те образуват силна йонизация на средата, разкъсвайки електрони от орбитите на атомите. Йонизацията с лъчи води до химични промени в веществото, както и до нарушаване на кристалната му структура.

Характеристика на алфа радиация

Лъчите от този тип са алфа частици с маса от 4.0015 атомни единици. Магнитният момент и спин са нула, а зарядът на частиците е два пъти по-голям от елементарния заряд. Енергията на алфа лъчите е в рамките на 4-9 МеВ. Йонизиращата алфа лъчение се проявява със загубата на атом от неговия електрон и превръщането му в йон. Електронният нокаут се дължи на голямото тегло на алфа частиците, които са почти седем хиляди пъти по-големи от него. При преминаване през атом и отделяне на всеки отрицателно зареден елемент, частиците губят своята енергия и скорост. Способността за йонизираща материя се губи, когато се изразходва цялата енергия и алфа-частицата се превръща в атом на хелий.

Бета радиация

Това е процесът, при който се образуват електрони и позитрони по време на бета-разпадането на елементите от най-леката до най-тежката. Бета-частиците работят с електроните на атомните черупки, прехвърлят част от тях към тях и ги изваждат от орбитите. В този случай се формират положителен йон и свободен електрон. Алфа и бета лъчение имат различни скорости. Така че, за втория вид лъчи, той се приближава скоростта на светлината. Бета частиците могат да се абсорбират, като се използва алуминиев слой с дебелина 1 mm.

Гама лъчи

Образува се по време на разлагането на радиоактивни ядра, както и при елементарни частици. Това е късовълнов вид електромагнитно излъчване. Той се формира, когато ядрото премине от по-възбудено енергийно състояние към по-малко възбудено. Има кратко дължина на вълната следователно тя има висока проникваща сила, която може сериозно да навреди на човешкото здраве.

свойства

Частиците, които се образуват по време на разпадането на ядрата от елементи, могат да взаимодействат по различен начин с околната среда. Такава връзка зависи от масата, заряда, енергията на частиците. Свойствата на радиоактивното лъчение включват следните параметри:

1. Проникваща способност.

2. Йонизация на околната среда.

3. Екзотермична реакция.

4. Въздействие върху емулсията.

5. Способност да причиняват светещи луминесцентни вещества.

6. При продължителна експозиция са възможни химични реакции и молекулярно разлагане. Например цветът на даден елемент се променя.

Тези свойства се използват при откриването на радиация поради неспособността на човек да ги улови със своите чувства.

Източници на радиация

Има няколко причини за емисиите на частици. Това могат да бъдат земни или космически обекти, които съдържат радиоактивни вещества, технически средства, които излъчват йонизиращо лъчение. Също така, причините за появата на радиоактивни частици могат да бъдат ядрено-технически инсталации, контролни и измервателни устройства, медицински препарати и унищожаване на съоръжения за радиационно съхранение. Опасните източници са разделени на две групи:

1. Затворен. При работа с тях радиацията не прониква в околната среда. Пример за това са радиационните технологии в атомните електроцентрали, както и оборудването в рентгеновата зала.
2. Open. В този случай околната среда е изложена на радиация. Източници могат да бъдат газове, аерозоли, радиоактивни отпадъци.

Елементите на урана, актиния и тория са естествени радиоактивни елементи. Когато те се разпадат, се получава излъчване на алфа-, бета-частици. Източници на алфа лъчи са полоний с атомна маса 214 и 218. Последният е продукт на разпадането на радон. Това е отровен газ в големи количества, който прониква от почвата и се натрупва в сутерените на къщите.

Високо енергийните алфа източници са разнообразни ускорители на заредени частици. Едно от тези устройства е фазотрона. Това е цикличен резонансен ускорител с постоянно магнитно поле. Честотата на ускоряващото се електрическо поле ще варира бавно в зависимост от периода. Частиците се движат по спираловидната спирала и ускоряват до енергия от 1 GeV.

Способност за проникване на вещества

Алфа, бета, гама лъчение има определен диапазон. Така че движението на алфа частици във въздуха е няколко сантиметра, когато бета-частиците могат да преминат няколко метра, а гама-лъчите - до стотици метри. Ако човек е изпитал външно алфа лъчение, чиято проникваща способност е равна на повърхностния слой на кожата, тогава той ще бъде в опасност само в случай на отворени рани по тялото. Сериозна вреда е причинена от използването на храни, облъчени с тези елементи.

Бета частиците могат да проникнат в тялото само на дълбочина не повече от 2 см, но гама частиците могат да предизвикат облъчване на цялото тяло. Лъчите на последните частици могат да задържат само бетонни или оловни плочи.

Алфа радиация. Човешко въздействие

Енергията на тези частици, образувана по време на радиоактивен разпад, не е достатъчна за преодоляване на първоначалния слой на кожата, така че външното облъчване не вреди на тялото. Но ако ускорителят е източник на образуване на алфа частици и тяхната енергия достига над десетки МеВ, тогава съществува заплаха за нормалното функциониране на организма. Незабавното увреждане е причинено от директното проникване на радиоактивното вещество в тялото. Например, чрез вдишване на отровен въздух или през храносмилателния тракт. Алфа радиацията в минимални дози може да доведе до развитие на човек лъчева болест което често завършва със смъртта на жертвата.

Алфа лъчите не могат да бъдат открити с дозиметър. Веднъж попаднали в тялото, те започват да облъчват близки клетки. Тялото принуждава клетките да се разделят по-бързо, за да подновят празнотата, но новородените отново са изложени на вредни ефекти. Това води до загуба на генетична информация, мутации, образуване на злокачествени тумори.

Граници на експозиция

Нормата на йонизиращите лъчения в Русия е регламентирана от “Стандарти за радиационна безопасност” и “Основни санитарни правила за работа с радиоактивни вещества и други източници на йонизиращи лъчения”. Според тези документи, ограниченията за експозиция са предназначени за следните категории:

1. "А". Това включва служители, които работят с източник на радиация постоянно или временно. Допустимата граница се изчислява като индивидуална еквивалентна доза външна и вътрешна радиация за годината. Това е така наречената максимална доза.

2. "Б". Категорията включва частта от населението, която може да бъде изложена на радиационни източници, тъй като живее или работи в близост до тях. В този случай се изчислява и допустимата доза за годината, при която в продължение на 70 години няма да възникнат здравни проблеми.

3. "В". Типът включва населението на регион, регион или държава, които са изложени на радиация. Ограничаването на експозицията става чрез въвеждане на стандарти и контрол на радиоактивността на обекти в околната среда, вредни емисии от атомни електроцентрали, като се вземат предвид граничните стойности на дозите за предишните категории. Ефектът от радиацията върху населението не подлежи на регулиране, тъй като нивата на експозиция са много ниски. В случай на радиационна авария в регионите се прилагат всички необходими мерки за безопасност.

Мерки за сигурност

Защитата срещу алфа радиация не е проблем. Радиационните лъчи се задържат изцяло от плътен лист хартия и дори човешки дрехи. Опасността възниква само при вътрешно облъчване. За да го избегнете, се използват лични предпазни средства. Те включват гащеризони (гащеризони, молешкин каски), пластмасови престилки, ръкави, гумени ръкавици, специални обувки. Използват се подложки от плексиглас за защита на очите, също се използват дерматологични продукти (пасти, мехлеми, кремове) и респиратори. В предприятията се прибягва до мерки за колективна защита. Що се отнася до защитата от радонови газове, които могат да се натрупват в сутерени, бани, в този случай е необходимо да се проветри често стаята и да се изолират мазетата отвътре.

Характерно за алфа радиацията ни стига до заключението, че този вид има ниска честотна лента и не изисква сериозни защитни мерки по време на външно излагане. Тези радиоактивни частици причиняват голяма вреда, когато влязат в тялото. Елементите от този тип се простират до минималното разстояние. Алфа, бета и гама лъчение се различават един от друг по своите свойства, проникваща сила и въздействие върху околната среда.