Радиоактивность в чем измеряется: Радиация, радиоактивность, изотопы — что это?

Содержание

В чем измеряется радиация. Единицы и особенности измерения радиации

Радиация и радиационное поле – это совокупность негативно заряженных ионов, которые при определенных обстоятельствах заряжаются энергией и могут видоизменять химическую и биологическую структуры, тем самым меняя заряд молекул и провоцируя различного рода изменения. Изменения эти могут быть как негативными, так и позитивными.

Если говорить о влиянии радиации на организм человека и о единицах измерения ионизирующих излучений, то это однозначно негативное явление, которое тем или иным образом сказывается на здоровье человека и может привести к необратимым последствиям и серьезным недугам. Однако радиационное поле сопровождает человека повсеместно и от этого фактора нельзя никак избавиться.


В чем измеряется уровень радиации? Радиоактивными могут являться многие природные породы и источники. Радиация может проникать в атмосферу Земли по причине космических взрывов или катаклизмов, радиация может оказаться повышенной в результате деятельности человека и военных разработок. В чем измеряется радиация? Сила радиационного потока и количество заряженных ионов измеряется традиционно в рентгенах.


Как измерить уровень радиации?


Для того чтобы определить силу радиационного потока и проанализировать ее влияние на живой организм, используются специальные приборы под название дозиметры и единицы дозы ионизирующего излучения рентгены. В чем измеряется доза поглощенной радиации? Такое оборудование считает количество заряженных ионов в определенной области, а затем сравнивает полученные результаты с допустимыми нормами, введенными как изначальное число. Показатели разницы и будут показателями настоящего радиационного фона.

Ионизирующее излучение в чем измеряется? Следует отметить, что максимально допустимыми нормами радиационного потока принято считать показатели не выше 1-3 рентген. Критически высокие дозы ионизированного вещества в воздухе могут навредить человеку, вызвать множество осложнений, заболеваний и воспалений.

Стоит сказать о том, что такую материю, как радиационный фон, дозиметрические величины и единицы их измерений человек не способен увидеть или почувствовать без специального оборудования и оснащения. Поэтому при радиационном влиянии и критическом заражении человек может ощутить опасность только тогда, когда ионизирующие элементы начнут негативно влиять на внутренние органы и системы и спровоцируют заболевания. К сожалению, когда у человека обнаруживают лучевую болезнь (заболевание, связанное с высокой дозой полученной радиации), - спасти или полностью вылечить человека уже практически невозможно.

 

Интенсивность радиации и ее влияние на человека


Как уже говорилось выше, наличие в воздухе ионизирующих веществ можно проанализировать и точно определить с помощью специального устройства - дозиметра. В каких единицах измеряется радиация? Дозиметр позволяет определять радиационное поле не только в человеческом организме, но и на предметах и продуктах питания.

Важно напомнить, что все радиационные элементы – это частицы с определенной способностью проникать через твердые поверхности. Проникаемость и единицы измерения радиации в таблице зависят напрямую от типа происхождения радиационного поля и от заряженности частиц, из которых она состоит. То есть, альфа-излучения, из которых может состоять ионизирующее вещество, могут практически не вредить человеку и никак не влиять на его самочувствие. Однако бета-лучи крайне быстро проникают внутрь тканей и органов и видоизменяют их биологическую структуру, из-за чего у человека могут диагностировать опухоли, раковые заболевания и отслоения слизистых оболочек.

Закажите бесплатно консультацию эколога

В чем измеряется радиация в единицах измерения и где используют дозиметры сегодня? Сегодня радиационное поле может проверить и проанализировать любой желающий человек, у которого есть дозиметр. Единицы, в чем измеряется радиация, - это рентгены или зиверты. Однако специальные научные проверки и профилактические измерения радиационного поля проводятся в следующих случаях:

  • Радиация и единицы измерения радиационного фона чаще всего проверяют на территории, которая прилегает к атомным электростанциям, а также на территории, которая может быть потенциально заражена в результате временных или серьезных аварий и неполадок в устройствах на АЭС. К примеру, после катастрофы на атомной электростанции в Чернобыле уровень радиационного поля проверялся не только в зоне отчуждения, но и на многих прилегающих к ней территориях и полях, по причине чего многие соседние села были также эвакуированы из-за заражения местности.
  • В чем измеряется излучение радиации? Радиационное поле стоит проверять перед началом строительства и планированием закладывания фундамента нового здания. По причине того, что многие подземные породы и источники могут выделять радиационные потоки, перед начало крупного строительства стоит убедиться в том, что выбранное место является максимально безопасным для проживания и не будет оказывать негативное влияние на организм.
  • Концентрацию ионизирующих веществ в воздухе в единицах измерения радиации зивертах или рентгенах стоит проверить, если вы планируете маршрут по неизведанным или давно заброшенным маршрутам в незнакомом месте, а также если вы планируете туристический поход в места, которые находятся неподалеку от атомных станций или химических лабораторий.
  • В чем измеряется солнечная радиация? Проверять уровень загрязненности воздуха на предмет радиационных элементов важно также при планировании приобретения частной собственности в незнакомом вам районе. Жилой фонд – это огромная база различной недвижимости, некоторый процент которой может быть представлен по крайне привлекательной цене по причине близости к опасным источникам или нахождения в зоне повышенного радиационного поля. Поэтому любая покупка крупного масштаба должна быть тщательно проверена.
В чем измеряется облучение радиацией? Следует отметить, что если человеческий организм можно частично очистить от радиационных элементов с помощью определенных продуктов питания и медикаментов, то открытую территорию или предметы очистить от ионизирующих веществ невозможно. Поэтому прежде чем покупать новый дом, планировать строительство или приобретать территорию в необследованной местности, убедитесь в том, что это место не является зараженным радиацией или находится на относительно безопасном расстоянии от источника радиации и ее распространителя. Бытовой дозиметр в этом случае будет отличным способом обезопасить свою жизнь и жизнь своих близких.
 

Нормы радиации для человека


Основной целью измерения концентрации в воздухе ионизирующих частиц является не выявление наличия радиации, но соответствие ее фона нормированным и безопасным для жизни показателям. В чем измеряется доза радиации? Стоит сказать о том, что показатели максимально допустимых и безопасных для человеческого здоровья доз радиации прописаны и стандартизированы в специальной таблице правил и основ радиационного обнаружения. Согласно этой таблице, максимально важными элементами и продуктами, имеющими способность содержать в себе повышенную дозу радиации в единицах измерения рентген, являются:
  1. Пищевые продукты, которые употребляются в пищу человеком.
  2. Вода и жидкости на ее основе.
  3. Воздух и воздушные массы, которые могут транспортировать радиационное излучение на большие территории под воздействием климатических условий.
  4. Строительные материалы и вещества, использующиеся для строительства.
  5. Компьютерная техника и другие электрические приборы и оборудование, которые могут содержать в своем теле ионизирующие вещества.
  6. Медицинские приборы и оснащение.

Следует отметить тот факт, что производители всех выше указанных групп товаров по законодательству обязаны предоставлять соответствующую документацию к продуктам, в которой прописаны нормы радиационных проверок и максимально допустимые показатели ионизирующих веществ в процессе их использования или функционирования. В связи с большим количеством негативных происшествий и катастроф радиационного характера, уровень ионизирующего загрязнения в единицах измерения радиации бэр в таких продуктах, а также на окружающих нас территориях строго контролируется и постоянно проверяется.


Зависимость радиации от географии


Ввиду того, что радиационный фон может быть как искусственного, так и естественного типа, ионизирующие вещества могут в большем количестве концентрироваться на определенных территориях, однако практически не обнаруживаться на других. По этой причине для отдельных географических зон разрабатывают разные таблицы радиационной активности, единиц измерения уровня радиации и допустимых норм ее влияния на человека. К примеру, люди, которые работают или проживают поблизости активного вулкана или ионизирующих подземных пород, могут получать большее количество радиации, нежели население, проживающее поблизости природных источников и экологически чистых лесов.

Как измеряют радиоактивность?

Радиоактивное излучение не воспринимается напрямую нашими органами чувств. Но его можно обнаружить и измерить по косвенным признакам.

Методы обнаружения основаны на том факте, что излучение оставляет след или задерживается в той материи, через которую проходит. Специальные приборы – детекторы, используемые сегодня, имеют разную физическую основу (газовые, сцинтилляционные, полупроводниковые счетчики), но они используют один и тот же принцип: переводят фотоны, электроны или альфа-частицы излучения, в электрический сигнал, чтобы рассчитать количество распадов или иными словами количество беккерелей.

Несмотря на то, что 1 беккерель – это чрезвычайно маленькая радиоактивность, измерительные приборы, которыми располагает человечество, в большинстве случаев достаточно чувствительны, чтобы обнаружить радиоактивность.

Радиоактивность можно измерить как в лаборатории, так и с помощью переносных аппаратов, предназначенных для регистрации конкретного типа излучения.

Единицы измерения радиоактивности
Беккерель, грей и зиверт – три единицы, в которых измеряют радиоактивность, ее энергию и ее воздействие соответственно.

Как уже упоминалось, активность в беккерелях (Бк) равна числу атомов, распадающихся за секунду (1 Бк соответствует распаду одного атома за секунду). Ранее для обозначения числа распадов использовалась единица кюри – соответствующая тридцати семи миллиардам распадов за секунду, названная в честь первооткрывателей радия - Пьера и Марии Кюри.

Грей (Гр) – единица измерения количества энергии, которое выделятся в веществе при воздействии излучения. 1 Гр соответствует тому, что вещество получило один джоуль энергии в расчете на один килограмм массы, и определяет поглощённую дозу. Ранее использовалась единица «рад».

Зиверт (Зв) – единица биологического воздействия на организм в зависимости от типа излучения. 1 зиверт – это количество энергии, поглощённое килограммом биологической ткани, равное по воздействию поглощённой дозе гамма-излучения в 1 Гр. Эквивалентная доза, характеризующая биологический эффект облучения организма ионизирующим излучением, измеряется в Зивертах. Прежде использовалась единица Бер, составляющая 1 сотую Зиверта.

Измеряемая величина Определение Единица измерения
Радиоактивность Количество распадов в секунду Беккерель (Бк)
Поглощенная доза Количество энергии, полученное материей от излучения Грей (Гр)
Эквивалентная доза Воздействие излучения на организм Зиверт (Зв)

В чем измеряется радиация? Ионизирующее излучение

Понятие «радиация» прочно укоренилось в нашем сознании как резко негативное и опасное явление. Однако человек продолжает использовать её в своих целях. Что же она представляет на самом деле? В чем измеряется радиация? Как она воздействует на живой организм?

Радиация и радиоактивность

Слово радиация с латинского radiation переводится как «излучение», «сияние», поэтому и сам термин обозначает процесс излучения энергии. Распространяется энергия в пространстве в виде потоков частиц и волн.

Существуют различные типы излучения - оно может быть тепловым (инфракрасным), световым, ультрафиолетовым, ионизирующим. Последнее является наиболее опасным и вредным, сюда также относятся альфа-, бета-, гамма-, нейтронные и рентгеновские лучи. Оно представляет собой, невидимые микроскопические частицы, способные ионизировать вещество.

в чем измеряется радиация

Радиация не возникает сама по себе, она образуется веществами или предметами с определенными свойствами. Ядра атомов этих веществ нестабильны, при их распаде начинает излучаться энергия. Способность веществ и предметов к ионизирующему (радиоактивному) излучению называется радиоактивность.

Радиоактивные источники

Вопреки мнению, что радиация - это только атомные станции и бомбы, нужно отметить, что существует два ее вида: естественная и искусственная. Первая присутствует практически везде. В космическом пространстве её могут излучать звезды, например, наше Солнце.

воздействие радиации

На Земле радиоактивностью обладают вода, почва, песок, однако дозы радиации в этом случае не слишком велики. Они могут колебаться от 5 до 25 микрорентген в час. Способностью к излучению обладает и сама планета. Её недра содержат множество радиоактивных веществ, например, уголь или уран. Подобными свойствами обладают даже кирпичи.

Искусственную радиацию люди получили только в XX веке. Человек научился воздействовать на нестабильные ядра веществ, для получения энергии, ускорять движение заряженных частиц. В результате, источником радиации стали, например, атомные электростанции и ядерное оружие, приборы для диагностики заболеваний и стерилизации продуктов.

В чем измеряется радиация?

Излучение радиации сопровождается различными процессами, поэтому существуют несколько единиц измерения, которые характеризуют действие ионизирующих потоков и волн. Названия того, в чем измеряется радиация, часто связаны с именами ученых, которые её исследовали. Так, существуют беккерели, кюри, кулоны и рентгены. Для объективной оценки радиации измеряют свойства радиоактивных материалов:

Что измеряется

В чем измеряется радиация

активность источника

Бк (Беккерель), Ки (Кюри)

плотность потока энергии

Влияние радиоактивности на неживые ткани измеряется так:

Что измеряется

Значение

Единица измерения

поглощенная доза

количество радиационных частиц, которые поглотило вещество

Гр (Грей), рад

экспозиционная доза

количество поглощенной радиации + степень ионизации вещества

Р (Рентген), К/кг (Кулон на килограмм)

Воздействие радиации на живые организмы:

Что измеряется

Значение

Единица измерения

эквивалентная доза

доза поглощенной радиации умноженная на коэффициент степени опасности вида излучения

Зв (Зиверт), бэр

эффективная эквивалентная доза

сумма эквивалентных доз по всем участкам организма, с учетом влияния на каждый орган

Зв, бэр

мощность эквивалентной дозы

биологическое влияние радиации, в течении определенного времени

Зв/ч (Зиверт в час)

дозы радиации

Воздействие на человека

Излучение радиации способно вызвать непоправимые биологические изменения в организме. Мелкие частицы - ионы, проникая в живые ткани, могут разрывать связи между молекулами. Конечно, воздействие радиации зависит от полученной дозы. Природный радиационный фон не опасен для жизни, да и избавиться от него нельзя.

Радиационное воздействие на человека называется облучением. Оно может быть соматическим (телесным) и генетическим. Соматические эффекты облучения проявляются в виде различных заболеваний: опухолей, лейкозов, нарушения работы органов. Основным проявлением является лучевая болезнь различной тяжести.

влияние радиации

Генетические последствия облучения проявляются в нарушении органов оплодотворения или отражаются на здоровье следующих поколений. Одним из проявлений генетического эффекта являются мутации.

Проникающая способность радиации

К сожалению, человечеству уже довелось узнать, какой силой обладает радиация. Катастрофы, случившиеся в Украине и Японии, отразились на жизни многих людей. До Чернобыля и Фукусимы большинство населения планеты не задумывалось о механизмах действия излучения и о простейших мерах безопасности.

Ионизурующее излучение является потоком частиц или квантов, оно имеет несколько видов, каждый из которых имеет свою проникающую способность. Наиболее слабыми являются альфа-лучи или частицы. Преградой для них служит даже кожа и тонкая одежда. Опасность появляется при непосредственном попадании в легкие или пищеварительный тракт.

Бета-частицы являются электронами, их задерживает тонкое стекло, деревянные материалы. Рентгеновские и гамма-лучи проникают в предметы и ткани лучше. Их может задержать свинцовая пластина, толщиной в метр, или несколько десятков метров железобетона. Нейтронное излучение возникает при искусственной деятельности, во время ядерной реакции.

Для защиты от него используют материалы, содержащие водород, бериллий, графит, применяют воду, полиэтилен, парафин.

радиация катастрофы

Заключение

В широком смысле радиация - это процесс излучения, который исходит из какого-нибудь тела. Обычно этот термин применяется в понимании именно ионизирующего излучения - потока элементарных частиц, способного влиять на предметы и организмы. Влияние радиации может быть разным, все зависит от дозы.

С естественной радиацией мы сталкиваемся каждый день, так как она окружает нас повсюду. Её количество обычно невелико. Искусственная радиация может быть намного опасней, а последствия её серьезней.

в чем измеряется радиация / Энергичный блог / Publicatom

Все мы с напряжением следим за событиями вокруг АЭС Фукусима-1, много внимания уделяется радиационному фону. Давайте разберемся в чем он измеряется!
Облучение, загрязнение, активность, доза, мощность дозы, дозовый эквивалент, бэр, Беккерель, Кюри, Зиверт, бэр/год,  грей, рад и т.д. – непрофессионалу довольно сложно разобраться во всех этих понятиях! Как может неспециалист определить типы радиоактивности, например, отличить гигаБеккерель от Кюри, старые единицы измерения от новых и идентифицировать их макро- и микроколичества (милли-, микро-, нано-, пико-, кило-, мега-, гига-, тера-)?
На самом деле, всего несколько единиц необходимы для того, чтобы определить характеристики  излучения. Некоторые единицы обозначают одно и то же, нужно просто знать, что есть старые единицы измерения и те,  что были введены в действие новыми конвенциями. Определенные объяснения все же будут полезны. Начнем с первоосновы.
Радиоактивность объекта измеряется числом распадов ядер атомов в нем за единицу времени. Официальной единицей  радиоактивности является беккерель (Бк): 1 Бк = 1 распад в секунду в данном объекте. Например, радиоактивность продовольствия измеряется в Бк/кг.
Для описания воздействия радиации на конкретный объект, в том числе и на живой организм, необходимы другие единицы измерения. Воздействие радиации зависит, прежде всего, от переданной облучаемому объекту и поглощенной в нем энергии. Количество энергии, поглощенной в результате облучения в единице массы, называется поглощенной дозой. Единицей поглощенной дозы является грей (гр): 1 гр = 1 джоуль/кг. Заметим в скобках, что не существует прямой связимежду активностью (в беккерелях) и поглощенной дозой (в греях), потому что количество энергии, переданной облучаемому объекту, зависит от конкретного типа радиоактивности. Например, одна более тяжелая альфа-частица несет и передает объекту намного больше энергии, чем одна более легкая бета-частица.

Для измерения воздействия радиации на организм человека, требуется другая единица. Это объясняется тем, что при равной поглощенной дозе радиации различные ее типы причиняют различные по серьезности повреждения живым тканям.

Относительно тяжелые и сильнее ионизирующие частицы типа протонов или альфа-частиц быстрее теряют энергию на своем пути, передавая ее тканям, и поэтому вреднее для человека, чемболее легкие электроны бета-излучений или электромагнитные волны гамма- или рентгеновских излучений.

Единицей дозы радиации при воздействии ее на человека является зиверт.

Связь между зивертами, определяющими вредность, и греями, определяющими поглощенную энергию, следующая:
• для рентгеновских, гамма- или бета-излучений: 1 грей эквивалентен 1 зиверту
• для тепловых нейтронов: 1 грей эквивалентен 2−3 зивертам
• для быстрых нейтронов и протонов: 1 грей эквивалентен 10 зивертам
• для тяжелых ядер и альфа-излучения: 1 грей эквивалентен 20 зивертам.
Доза радиации, получаемая в единицу времени (мощность дозы), может указываться, например:
• в миллизивертах в год (мЗв/год) для общего воздействия малой радиации на население. Как пример, доза
от природной радиоактивности составляет около 2 мЗв/год.
• в миллизивертах в минуту (мЗв/мин) для более сильной радиации при радиографии или медицинской радиотерапии. Один миллизиверт в минуту равен примерно 500 000 миллизивертов в год.
 

При медицинской радиографии люди подвергаются приблизительно в 1 миллиард раз более интенсивному облучению, чем от естественной радиоактивности.
К счастью, рентгеновское излучение при медицинских исследованиях длится доли секунды, в то время как гораздо более слабый природный фон постоянен. В развитых странах человек подвержен сравнимым дозам радиации от медицинских и от естественных источников.
Итак, доза радиации, измеренная в греях, а для человека – в зивертах, это аккумулированная оценка; она сравнима с пробегом автомобиля в километрах. Радиация в единицу времени, или мощность дозы, есть мгновенная оценка, и она  сравнима со скоростью автомобиля в километрах в час.

 

Справочник автора/Радиоактивность и радиация — Posmotre.li

« ... 200 рентген - слабое недомогание, возможна смерть ... »
— Из плаката ГО на физфаке

Радиация (в переводе с латинского — излучение) — общий (и немного корявый) термин для различных видов ионизирующего излучения, т. е. излучения, способного выбивать электроны из атомов или взаимодействовать с атомными ядрами. Именно ионизация приводит к тем, полезным или вредным, химическим превращениями (образование свободных радикалов, разрушение или «сшивание» молекул), которые в итоге и считаются «эффектом радиации». Радиоактивность — способность изотопов химических элементов самопроизвольно распадаться и излучая ионизирующие частицы, один из видов ядерной реакции. Радиоактивные вещества являются наиболее известным, но не единственным источником радиации.

Широко известные[править]

  • Альфа-радиация: поток ионов He2+ (оголённых ядер гелия), также называемых альфа-частицами. Из-за большого заряда и относительно малой скорости быстро теряют энергию в веществе, поэтому проникающей способностью практически не обладает: легко останавливается алюминиевой фольгой, бумагой и даже не слишком толстым слоем воздуха. Опасность для человека представляет только в том случае, если он что-нибудь альфа-радиоактивное съест, вдохнёт или вмажется. Но вот тогда ему по той же причине придётся худо: из-за большой потери энергии альфа-частицы нанесут немалую разруху клеткам, через которые смогли пролететь. Альфа-радиоактивность широко распространена среди изотопов самых разных элементов, обычно тяжёлых.
  • Бета-радиация: поток электронов (электроны, вылетающие при радиоактивном распаде, также называются бета-частицами). Обладает средней проникающей способностью, в зависимости от энергии существенно поглощается толстой фольгой и полностью останавливается любой специальной преградой для радиации. Опасность для человека представляет на открытых участках тела, особенно на роговице глаз и слизистой — там, где живые клетки напрямую контактируют с окружающим воздухом. Поглощать бета-радиацию и преобразовать ее в безвредный свет могут специальные люминофоры: на этом основана технология т. н. тритиевой подсветки (тритий, то есть бета-активный изотоп водорода, помещается в колбочку, смазанную изнутри люминофором, которая светится)[1]. При торможении в веществе может генерировать заметно более проникающую гамму. Бета-радиоактивность также широко распространена среди различных изотопов: практически все радиоактивные изотопы делятся на испускающие альфа-частицы и бета-частицы. Электроны, разогнанные в ускорителях или прилетевшие из космоса, могут иметь намного большую энергию и проникающую способность.
  • Гамма-радиация: поток очень высокоэнергетических фотонов. Имеет ту же природу, что и обычный свет, но очень малую длину волны, очень высокую частоту и энергию. Это самая стереотипная радиация: большинство из известных народу штампов про радиацию относится именно к гамме. Это от неё прячутся в ямах и подвалах в случае ядерной войны, это от неё спасаются слоями свинца. Обладает высокой проникающей способностью. Гамма-лучи различной интенсивности испускают многие радиоактивные изотопы вдобавок к альфе или бете; чисто гамма-активными изотопы не бывают. [2].
    • Рентгеновские лучи: то же, что и гамма, но труба пониже и дым пожиже. Те же фотоны, только несколько менее энергичные. Рентгеновские лучи не порождаются изотопами: для их получения используются специальные приборы — трубки. Но они обладают большинством свойств гамма-излучения. Именно поэтому врачи-рентгенологи нахватываются рентген, а на пациентов надевают свинцовые фартуки. В целом имеют заметно меньшую проникающую способность, но вот сама интенсивность излучения может быть намного выше, чем гамма от куска радиоактивного изотопа.
    • Ещё пониже и пожиже дальний ультрафиолет, граничащий с рентгеном и в норме задерживаемый озоновым слоем. Уже не радиация, но может вызывать ожоги и рак кожи. А вот ближний ультрафиолет, пропускаемый озоновым слоем и близкий к обычному свету, уже практически не опасен, если, конечно, у тебя не «синдром вампира» (альбиносам и представителям кельтского типа, чья кожа физически не способна загореть, в дневное время тоже нудизмом лучше не заниматься).

Более экзотические[править]

  • Протонная радиация: поток протонов, или оголённых ядер водорода, или ионов H+. Довольно редко встречается в природе, по свойствам — среднее между альфой и бетой, более ничем не примечательна.
  • Кластерная радиация: поток ядер тяжелее, чем гелиевые. Те самые Тяжёлые Заряженные Частицы, на которые удобно сваливать косяки строителям спутников. Очень редкий вид, в основном безвреден по причине своей редкости и ещё меньшей проникающей способности, чем у альфы. Кластерные частицы, скорее всего, вообще не сумеют вылететь за пределы куска делящегося материала, а те, что вылетят — будут остановлены воздухом и недобрым взглядом физика-ядерщика. Однако это при энергиях характерных для ядерного распада. Хорошо разогнанные в ускорителе или прилетевшие из космоса высокооэнергетические тяжелые частицы могут иметь огромную энергию, большую проникающую способность, при прохождении через вещество создавать целые ливни вторичных частиц. В таком виде по сравнению с простой гаммой они выглядят как снаряд главного калибра «Айовы» по сравнению с бронебойной пулей. Плюс, кластерная радиоактивность всегда встречается одновременно с каким-то другим видом радиоактивности.
  • Нейтронная радиация: поток нейтронов — пожалуй, самый «неудобный» вид радиации. Если гамму можно сравнить с пулей с бронебойным сердечником, альфу — с картечиной из гладкоствольного ружья, то нейтрон будет гранатой с горящим фителём. По причина отсутствия заряда останавливается он заметно хуже беты с альфой, причём нашпигованный множеством электронов свинец тут не лучшая защита: для защиты от нейтронов нужны, наоборот, толстые слои чего-нибудь мелкоатомного, типа воды или органики (например, парафин). Более того, остановив нейтрон, от проблем вы ещё не избавились — он вполне может блуждать с низкой скоростью по веществу, пока прицепится к ядру, сделав его радиоактивным, или на худой конец распадётся сам на протон и бета-частицу. Не всё облучённое нейтронами обязательно станет радиоактивным, но список широк. Поэтому после замедления его желательно поймать чем-то специфическим вроде ядра бора или кадмия. Именно такое сочетание высокой проникающей способности, возможности активировать материалы и «неудобными» методами защиты делает нейтронное излучение чертовски неприятной штукой. При обычном радиоактивном распаде нейтронная радиация выделяется в редких случаях: чтобы её получить, нужды ядерные реакции деления, синтеза или специальные «бутерброды» из изотопов.
  • Античастицы (позитроны aka бета-плюс, антиэлектроны). При радиоактивном распаде образуются довольно редко. Во всём подобны соответствующим частицам, кроме двух дополнительных свойств: во-первых, имеют противоположный электрический заряд, во-вторых, способны аннигилировать с соответствующими частицами и превращаться в довольно жёсткое гамма-излучение.

Что НЕ ЯВЛЯЕТСЯ радиацией?[править]

Здесь необходимо пояснить разницу между терминами «радиация» и вроде бы таким же «radiation»[3]. Английский термин обозначает любые виды излучения и переноса энергии. Некоторые из них не являются ионизирующими и, соответственно, не являются радиацией. Вероятно, из-за этого некоторые виды таких излучений причисляются к лику радиации:

  • Микроволны и радиоволны. Можно порой услышать истерические возгласы о радиоактивности микроволновых печей или сотовых телефонов. Однако, несмотря на то, что они — электромагнитные волны (как и ультрафиолет, рентгеновские и гамма-лучи), их энергия очень мала, и они не могут ни ионизировать, ни участвовать в ядерных реакциях. Радиоволны занимают самую низкочастотную часть спектра, микроволны находятся посерёдке между радиоволнами и инфракрасным (то есть тепловым) излучением; именно потому они так хороши для нагрева. Да и мощная военная РЛС тоже способна зажарить испечь не соблюдающего технику безопасности, однако делает это настолько медленно, что обычно все последствия для стоявшего слишком близко к мощной антенне ограничиваются «печёными яйцами», которые через некоторое несколько месяцев приходят в норму (правда, не всегда: например, могут испечься глаза[4]). Впрочем, случаи, когда летящие птицы внезапно массово упали замертво, объясняют тем, что чересчур переборщили, подав избыточно большую мощность на радар раннего предупреждения об атаке баллистическими ракетами (рядом с такими радарами на много километров вокруг нет ни одного гражданского, потому что это стратегический, строго охраняемый объект, располагаемый в глуши и в отдалении от населённых пунктов).
  • Индуцированное излучение. Лежит в основе лазеров. Несомненно, не самая безопасная в мире вещь (на CD- и DVD- проигрывателях, например, есть стикеры с предупреждением об опасности), однако к радиации тоже не относится. Однако миф о радиоактивности таких проигрывателей появился опять-таки не без помощи вышеупомянутой путаницы и надмозгов.
  • Нейтринное излучение: несмотря на похожее название с вышеупомянутым нейтронным, это его полная противоположность — поток маленьких, пофигистичных частиц. Нейтрино крайне слабо взаимодействует с веществом, а чтобы его обнаружить, нужны специальные громоздкие детекторы и большие потоки нейтрино. Поэтому нейтринное излучение практически никак не действует на живое или неживое, не порождает ионов и не влияет на ядра и, соответственно, радиацией не является (несмотря на то, что всегда сопутствует бета-активности).
  • Акустическое излучение и, в частности, ультразвук.

Как радиация получается[править]

  • От радиоактивных элементов или изотопов. Самое известное ее происхождение. Суть в том, что лишь ограниченное число конфигураций протонов и нейтронов в атомных ядрах стабильно. Все остальные неустойчивы и самопроизвольно распадаются, порождая радиацию. Это и называется радиоактивностью.
    • Интенсивность радиоактивного распада элементов имеет не постоянную, а экспоненциальную зависимость: у каждого радиоактивного ядра есть какая-то вероятность распасться, и чем больше атомов элемента, тем больше распадов в единицу времени. Поэтому не говорят о периоде полного распада какого-то элемента, а говорят о периоде полураспада. То есть о периоде, за который от исходного количества атомов остаётся ровно половина. Если подождать ещё один период полураспада, то от оставшейся половины тоже останется половина, то есть четверть от исходного. После трёх периодов полураспада — одна восьмая. Чем меньше период полураспада, тем интенсивнее излучаемая радиация.
      • Поправка. Радиоактивный распад ядра — понятие вероятностное, а не линейное, период полураспада — это такой промежуток времени, что вероятность распадения каждого ядра за него составляет 50 %. По прошествии этого периода «ровно половина» ядер останется нераспавшейся с такими же шансами, с какими из груды подброшенных монет ровно половина выпадет орлом. Однако когда атомов очень много, из большого количества радиоактивного вещества один за период полураспада распадётся количество ядер, очень близкое к 50 %.
  • От ядерных взрывов и реакторов. Основной источник нейтронного излучения.
  • Из космоса. В космосе летает огромное количество разнообразных частиц. Тут полный зоопарк: и протоны, и электроны, и позитроны, и всякая вконец экзотическая шушера типа мюонов или мезонов. Правда, гаммы довольно мало, а нейтронов, к счастью, практически нет, потому что в свободном виде нейтрон неустойчив, имеет период полураспада в 10 минут и космические расстояния преодолевать просто не успевает[5]. Образуется вся эта музыка в звёздных ядерных реакциях. Два основных вида: солнечный ветер (то есть лучи добра от ближайшей звезды — довольно низкоэнергетические, но их много) и собственно космические (долетающие из дальнего космоса, их мало, но они очень быстрые и проникающие). У планет, обладающих магнитным полем, например, Земли и Юпитера, есть радиационные пояса, в которых за счёт этого самого поля улавливаются и концентрируются частицы. Радиация там значительно сильнее, чем во всём остальном космосе.
    • А вот возле ярко-голубых звёзд радиация сильнее и жёстче, как и в двойных системах с нейтронной звездой, особенно если на нейтронную звезду падает вещество. Нейтронные звезды также интересны вот чем: они настолько горячи, что их тепловое излучение доходит до рентгеновского диапазона. Также до рентгена и гаммы накаляется вещество, падающее в чёрные дыры.

Что от неё бывает[править]

Если кратко — ничего хорошего. От радиации нельзя стать супергероем, суперзлодеем или существом, превращающим людей в супергероев с помощью укуса. Также от неё не вырастает щупалец, третьих ног и шестых пальцев. А что же от нее можно схватить?

  • Лучевую болезнь. Её основные симптомы — это разрушение костного мозга, отравление радиотоксинами — продуктами расщепления тушки радиацией (обломками белков и жиров, раздолбанных частицами), расстройства пищеварения и нервной системы. Самое опасное в этом списке — первое: костный мозг является кроветворным органом, и при его разрушении производство новых кровяных клеток останавливается и кровь быстро превращается в водицу. Отчего и наступает смерть.
    • Бывает не только острой (схватил сразу и много), но и хронической (хватал поменьше, но регулярно).
  • Рак. Случайное и не гарантированное, но очень неприятное последствие облучения.
  • Генные мутации и хромосомные аберрации. Вот они, добрались до самой мякотки. На самом облучённом человеке они в основном никак не проявляются (если проявляются, то всё тем же раком), зато встают в полный рост при рождении потомства. И в большинстве случаев приводят к тому, что ребёнок просто не рождается, а происходит выкидыш или мертворождение. Или рождается, но хронически больной.
    • Яички легко поражаются, но после поражения спустя время относительно восстанавливаются (разумеется, шансы на рождения дефектного ребёнка и после «восстановления» не возвращаются к уровню непострадавшего человека). Почему так? Яички находятся вне тела и защищены только тонким слоем кожи. Так природа захотела, ибо спермогенез лучше протекает при температуре ниже температуры тела на градус. Поэтому так популярна шутка о просвинцованных трусах. При этом сам спермогенез — процесс постоянно обновляющийся: в процессе митоза все новые и новые клетки делятся напополам и образуют сперматозоиды. Миллионами. И если яички не были поражены фатально, т. е. до полной неспособности производить сперматозоиды, то шансы произвести здоровое потомство ненамного ниже среднего.
    • Яичники трудно поразить, но если уж они поражены — значит, отхватили дозу, от которой не восстановиться. Почему так? Женщина уже рождается с полным набором яйцеклеток. В дальнейшем часть из них будет понемногу созревать и каждый месяц покидать организм по нескольку штук за раз, а часть просто отомрёт, не достигнув созревания. Яичники спрятаны глубоко внутри тела и хорошо защищены — плюс. Минус в том, что клетки тела сами по себе не защита от тяжёлых частиц, и если яйцеклетка разрушится, то новой взять негде, а если под бомбёжку радиацией попал весь орган целиком — то он пострадает невосстановимо. Впрочем, учитывая, что тяжёлое облучение обычно приходится на весь организм, «пострадает невосстановимо» означает ещё и физическую невозможность выносить вообще какого-либо ребёнка и большие-пребольшие проблемы с гормональной системой на всю оставшуюся недолгую жизнь.

В чём измеряется облучение?[править]

Есть единицы для измерения экспозиционной, поглощённой дозы и эквивалентной дозы. Разница между ними заключается в способе измерения, вкратце так: эквивалентная доза измеряется по последствиям для организма, которые сравниваются с последствиями от некой эталонной дозы облучения. Поглощённая доза измеряется по замерам энергии излучения и массы вещества, которое его поглотило. Экспозиционная — по подсчёту ионов в сухом воздухе. Какие единицы чему соответствуют?

Рентген — единица экспозиционной дозы. В эквивалентной дозе рентгену соответствует бэр, в поглощённой дозе — рад. Для обывателя рентген, бэр и рад — примерно одно и то же. Зиверт — единица эквивалентной дозы. В поглощённой дозе зиверту соответствует грэй. Для обывателя между зивертом и грэем также разницы особой нет.

1 Зв = 100 бэр. 1 Гр = 100 рад.

В общем, вторые две единицы в сто раз больше первых трёх.

Какая доза чем грозит? Вот несколько примерных доз и их последствия:

  • 5 рентген: предельно допустимая «безвредная» доза в год для людей, работающих с радиацией или рентгеновскими аппаратами.
  • 25 рентген: предельно допустимая доза, которую можно однократно схватить как «оправданный риск» в особых обстоятельствах. Может вызвать лёгкую лучевую болезнь.
  • 100 рентген: начало тяжёлой лучевой болезни, поражение костного мозга.
  • 300—500 рентген: примерно каждого второго, схватившего такую дозу, спасти не удаётся. Основной фактор смертности — выход из строя костного мозга, болеть месяц-другой.
  • 1000 рентген: гарантированная смерть, медленная и довольно мучительная. Основной фактор смертности — пищеварительные расстройства и отравление радиотоксинами, умирать около недели.
  • 10 000 рентген: достаточно быстрая смерть от выхода из строя нервной системы или разрушения миокарда, лежать без сознания не больше суток.
  • 100 000 рентген: похоронят в свинцовом гробу[6].
  • 1 000 000 рентген: на могиле вместо цветов вырастут гигантские грибы.
  • 10 000 000 рентген: на фотографиях покойного выпадут все волосы.

Пациенту, схватившему от 500 до 1000 рентген, плохо становится далеко не сразу. Он может ещё около недельки гулять, веселиться, радоваться, что его досрочно демобилизовали. А уже на вторую-третью недельку начинают проявляться последствия отказа костного мозга, и пациент начинает умирать от малокровия.

Был однажды случай, когда самоубийца, работавший в секретном пронумерованном институте, оставил записку «Прощай, жестокий мир», и пустил себе по вене соль радия. Самоубийца не знал матчасти и пустил себе по вене такую дозу, чтобы умереть очень медленно и мучительно. Где-то чуть больше года этого покемона держали в больнице, радуясь уникальному случаю исследовать последствия тяжёлого радиационного отравления. Ему постоянно переливали кровь, чтобы компенсировать последствия выхода из строя костного мозга. В конце концов подопытный умер от раков. Именно так. Во множественном числе. В его теле выросло сразу пять раков разных видов, соревновавшихся, кто быстрее угандошит несчастного самоубийцу.

Чем измеряется облучение[править]

Наиболее известный прибор — дозиметр; он предназначен для измерения полученной человеком эквивалентной дозы, и проградуирован в зивертах или бэрах (устаревшие модели могут быть проградуированы в рентгенах). Дозиметров существует много и разных, в нашей стране широко известны маленькие дозиметры в виде ручки.

Более сложный прибор — дозиметр-радиометр, у него есть и ещё один режим — замерять активность образца в распадах в минуту или секунду.

Счётчик Гейгера — простой и давно известный детектор радиации, один щелчок которого — это пролёт через камеру счётчика одной частицы. Когда он делает вот так: тик-так! тик-так! — это значит, что пора уносить ноги и глотать антирадин на всякий случай. В случае превышения некоторого значения интенсивности зашкаливает, и в этом случае чиселке, которую он показывает, уже нельзя верить. Некоторые современные дозиметры представляют собой улучшенные счётчики Гейгера с прикрученной к ним электроникой для перевода попугаев в зиверты.

Плёночный значок — по принципу действия похож на старинную фотопластинку, но покрыт менее чувствительными солями, которым пофиг на свет. А на радиацию не пофиг, от неё они чернеют. Если значок из белого стал чёрным, значит, носитель значка схватил опасную дозу и ему пора лечиться.

Известные радиоактивные элементы и изотопы[править]

  • Уран. Два распространённых изотопа: уран-235 и уран-238. Оба они альфа-радиоактивны. Разница между ними заключается в способности вступать в реакции деления: первый умеет и любит, а второй умеет, но очень не любит. Поэтому для атомных бомб и реакторов используется только уран-235. Вообще уран — довольно слаборадиоактивный элемент, особенно чистый 238-й (так называемый обеднённый уран), который можно хранить дома в обычном деревянном ящике и нимало от этого не страдать (автор этой статьи держала в руках слиточек обеднённого урана, который знакомые её матери хранили у себя в серванте как сувенир). Правда, он очень горюч, и токсичен.
    • А автор этого примечания видела редкий радиоактивный минерал, в состав которого входил уран. У него настолько слабенькое излучение, что у некоторых гранитов побольше. Камешки у него обычно зелёные, жёлто-зеленые, жёлтые. Ничего, жива-здорова. Проводить такие эксперименты самостоятельно не советую: руды урана нестойкие химически, токсичные, хрупкие и жутко горючие, поэтому их обычно держат в закрытых боксах.
    • Распадом собственно урана дело далеко не ограничивается, на пути до стабильных свинца или висмута должна пройти ещё целая цепочка распадов вторичных продуктов, поэтому концентрат урановой руды со всем накопившейся мачмалой «светит» заметно сильнее, чем старательно очищенный кусок урана.
      • Свинец — последний элемент периодической системы, у которого есть стабильный изотоп. Следующий за ним висмут таковых уже не имеет, как выяснилось в 2003 году, но период полураспада висмута-209 настолько велик, что его можно на практике считать стабильным (гораздо больше предполагаемого возраста Вселенной).
  • Радий. Один распространённый изотоп: радий-226. Весьма сильно радиоактивен (период полураспада 1600 лет), но делительными свойствами не обладает. Поэтому радий ценился в начале XX века, когда радиоактивность ещё только-только изучалась, а о делении никто понятия не имел. Испускает альфу и гамму.
  • Плутоний. Два распространённых изотопа: плутоний-239 и 240. Получается искусственно из урана-238 путём облучения его нейтронами. Оба изотопа умеют и любят делиться, но практичен в этом отношении только 239-й, из которого делают атомные бомбы. 240-й считается вредной примесью. Сильно радиоактивный элемент, хотя и не настолько, насколько радий (период полураспада 239-го порядка 10 000 лет). Альфа- и гамма-активен, в результате распада превращается обратно в уран.
    • Помянем плутоний 238-й. Из-за относительно малого периода полураспада, его энерговыделение настолько высоко, что таблетка достаточных размеров может греться до вишнёвого каления. Вдобавок, распадается он с излучением слабо проникающих альфа-частиц, что в сумме даёт довольно удобный и относительно безопасный источник тепла.
  • Тритий. Радиоактивный изотоп водорода, водород-3. Бета-активен, тяжелее обычного водорода, а в остальном такой же — бесцветный горючий лёгкий газ. В результате распада превращается в дейтерий, отбрасывая лишний нейтрон (бета-частицу), период полураспада 12 лет, но куда интереснее реакция синтеза, в ходе которой два атома трития превращаются в гелий. Весьма и весьма радиоактивен, но испускает чистую бету, никакой гаммы, к тому же очень малоэнергетичную, практически рентген. Поэтому защититься от него легко — если только он не попадает в организм. Зато он может проникнуть через неповрежденную кожу. Из-за малой энергии частиц определить его наличие также довольно непросто.
  • Радон. Тоже радиоактивный газ, но на этот раз тяжёлый и инертный (относится к группе благородных газов). Один распространённый изотоп, радон-222, зашибенно радиоактивен (период полураспада всего 4 суток), испускает альфа-частицу. Повышенная вредность из-за газообразности — попадает в легкие. Используют в медицине для приготовления радоновых ванн (при этом, как сообщает нам Вики, их эффективность научно не доказана).
    • Впрочем, близко познакомиться с радоном можно и без обращения к нетрадиционной медицине: он постоянно образуется в земной коре при распаде того же урана и имеет склонность накапливаться в подвалах, полуподвалах и на первых этажах зданий. В очень небольшом количестве, конечно, но все равно проветривать лучше почаще.
  • Полоний. Полуметалл, в недавние годы получивший известность как самый страшный яд. Речь идёт об изотопе полонии-210, испускающем чистую альфу, без гаммы, зато со страшной силой (период полураспада 138 дней). Из-за этого «обычными» дозиметрами слабо определим. При попадании в организм вызывает ужасную разруху.
  • Стронций-90, йод-131 и цезий-137. Наиболее опасные осколки от деления урана и плутония, образуются при ядерном взрыве, содержатся в радиоактивных отходах. Йод-131 среди них один из самых опасных — помимо обычных последствий попадания радионуклидов, он летуч, бьёт прицельно по щитовидке, в лучшем случае вызывая её полное рассасывание и обрекая подопытного на пожизненный гипотиреоз и кретинизм. Но уменьшить вред от него несложно — надо лишь принимать внутрь обычный йод в соединениях. В идеале — йодистый калий, но сойдёт и синий йодокрахмал. Внимание выживальщикам: пить чистый медицинский йод — нельзя! Заработаете ожоги пищевода и желудка, что будет хуже возможного облучения. Сделайте хотя бы синий йодокрахмал, смешав йод с мукой или хлебом. Пить, понятно, желательно до или в первый день экспозиции, а не в морге после госпитализации.
    • Что до стронция и цезия, то эти ребята страшны тем, что попав в организм, стронций начинает замещать кальций в костях, а цезий — калий в мышцах. Ибо стронций находится в той же группе, что и кальций, а цезий — что и калий. Период полураспада — 28 и 30 лет соответственно, оба бомбардируют бетой. Что, как вы понимаете, не есть хорошо. Если замещение произошло, то пора готовит завещание и свинцовый гроб, ибо вывести стронций и цезий из организма нереально, заменив обратно на кальций и калий; обе заразы цепляются лучше последних двух.
  • Кобальт-60. Известен как основное действующее вещество оружия Судного дня — кобальтовой бомбы. Эта так называемая «солёная» бомба заражает огромные территории сильными радиоактивными осадками. Гамма-излучатель большой проникающей способности и интенсивности. Из страха перед последствиями эту бомбу так никто и не испытывал.
  • Калифорний — известен не своей радиоактивностью или периодом полураспада, а прежде всего критической массой — особенно калифорний-252, критическая масса которого — около 5 килограмм, а в некоторых соединениях — аж до 10 грамм, что позволяет некоторым авторам фантазировать об атомных пулях. Вот только цена одной такой пули составляла бы не одну сотню миллионов долларов.
  • Сверхтяжёлые металлы. Элементы с атомными номерами от 104 и выше. Самые радиоактивные элементы во Вселенной, периоды полураспада — от минут до миллисекунд (хотя астат и франций могут посоперничать). Поэтому их можно назвать «виртуальными» элементами — если они есть, то их сразу нет. Но существует теория так называемого «острова стабильности», согласно которой, у некоторых из этих металлов могут быть изотопы, существующие продолжительное время. Элериум-115 — один из них.
  1. ↑ Очень похожая технология использовалась в электронно-лучевых трубках, которые до сих пор порой применяются в телевизорах и применялись раньше в компьютерных мониторах. Только там вместо натуральной беты использовались искусственно ускоренные электроны.
  2. ↑ Правда, кроме изотопов, есть еще такая штука, как ядерные изомеры, и вот они-то могут быть чисто гамма-активными.
  3. ↑ Английским аналогом для термина радиация является «ionizing radiation».
  4. ↑ В мемуарах Ломачинского «Курьёзы военной медицины и экспертизы», есть эпизод «Радарная травма»: один умер от множественных ожогов внутренних органов, у двоих необратимо испеклись глаза, четвёртый выздоровел без особых последствий.
  5. ↑ Мюоны и мезоны ещё более неустойчивы, но их спасает эйнштейновское растяжение времени — эти засранцы настолько шустрые, что приближаются к скорости света, вследствие чего время их жизни для неподвижного наблюдателя растет на порядки.
  6. ↑ Хотя отдельные уникумы чудом выживают

В чем измеряется радиация 🚩 в чем измеряется поток 🚩 Естественные науки

Что такое радиация?

Невидимая и незаметная радиация может убить человека за считанные часы или дни. Это ионизирующее излучение в естественном виде встречается по всей поверхности Земли, но в слишком малых количествах. Но есть места, где радиационный фон гораздо выше, а при авариях на атомных станциях, во время ядерной бомбардировки и в других ситуациях доза излучения может превысить норму в несколько раз.

С научной точки зрения радиация представляет собой поток микроскопических частиц, которые могут ионизировать встречающееся на их пути вещество. Под таким воздействием в живых клетках биологических организмов, в том числе и человека, образуются чужеродные, не свойственные ему химические соединения. Правильное течение внутриклеточных процессов останавливается, структуры клеток разрушаются, постепенно они гибнут.

Если доза небольшая, то клетки могут самостоятельно вылечиться от таких повреждений.

Измерение радиации

Существует несколько единиц для измерения радиации, которые используются в зависимости от ситуации. Если измеряется поглощенная доза, то есть та доза излучения, которая поглощается определенной единицей массы, то используется так называемый грей, который на самом деле представляет собой количество джоулей на килограмм.

Эта единица названа в честь одной из наиболее заметных фигур среди ученых, занимавшихся радиобиологией – Льюиса Грея.

Но такое измерение не используется при описании воздействия радиации на организм человека. Для этого применяют другую величину, которая измеряет эффективную дозу. Она называется зиверт, эта единица используется лишь с 1979 года, но уже все современные дозиметры, определяющие радиацию, показывают результаты в этой единице измерения, названной в честь физика – Рольфа Зиверта.

Эффективная доза зависит от нескольких параметров: от типа излучения (существуют альфа-, бета- и гамма-лучи), от направленности излучения (различные органы человека по-разному противостоят радиации). В определенных условиях выясняется коэффициент биологической опасности, который умножают на количество грей, то есть поглощенную дозу, и получают значение в зивертах.

Такая известная единица измерения радиации, как рентген, относится только к гамма-излучению, или рентгеновскому. Один зиверт приблизительно равен ста рентгенам.

Для определения активности радиоактивного источника, то есть количества распадов ядер за определенный промежуток времени, применяется еще одна единица – беккерель. Кинетическая энергия частиц измеряется в электронвольтах.

В каких единицах измеряется радиация? Предельные нормы

Радиацией (или ионизирующим излучением) называется совокупность разных видов физических полей и микрочастиц, которые имеют способности ионизировать вещества.

Радиация делится на несколько видов и измеряется при помощи различных научных приборов, специально разработанных для этих целей.

Кроме того, существуют единицы измерения, превышающие показатели которых могут быть смертельными для человека.

Наиболее точные и достоверные способы измерения радиации

При помощи дозиметра (радиометра) можно максимально точно измерить интенсивность радиации, произвести обследование определенного места или конкретных предметов. Чаще всего приборы для измерения уровня радиации используют в местах:

  1. Приближенных к районам радиационного излучения (например, рядом с ЧАЭС).
  2. Планируемого строительства жилого типа.
  3. В необследованных, неизведанных местностях во время походов, путешествий.
  4. При потенциальной покупке объектов жилого фонда.

Так как очищение от радиации территории и предметов, находящихся на ней, является невозможным (растений, мебели, оборудования, конструкций), то единственный верный способ обезопасить себя – вовремя проверить уровень опасности и по возможности держаться от источников и зараженных участков как можно дальше. Поэтому в обычных условиях для проверки местности, продуктов, предметов обихода можно применять бытовые дозиметры, успешно выявляющие опасность и ее дозы.

Дозиметр Терра-П

Нормирование радиации

Целью контроля радиации является не просто измерение ее уровня, но и определение соответствий показателей установленным нормам. Критерии и нормативы безопасного уровня радиационного излучения прописаны в отдельных законах и общеустановленных правилах. Условия содержания техногенных и радиоактивных веществ регламентируются для следующих категорий:

  • Продуктов питания
  • Воды
  • Воздуха
  • Строительных материалов
  • Компьютерной техники
  • Медицинского оборудования.

Производители многих видов продуктовых или промышленных товаров обязаны по закону прописывать в условиях и сертификационных документах критерии и показатели соответствия радиационной безопасности. Соответствующие государственные службы довольно строго отслеживают различные отклонения или нарушения в этом плане.

Ионизирующее излучение в медицине

Единицы измерения радиации

Уже давно доказано, что радиационный фон присутствует практически везде, просто в большинстве мест его уровень признается безопасным. Уровень радиации измеряется в определенных показателях, среди которых основными считаются дозы – единицы энергии, поглощаемые веществом в момент прохождения ионизирующего излучения через него.

Дозиметр - прибор для измерения уровня радиации

Основные виды доз и единицы их измерения можно перечислить в таких определениях:

  1. Доза экспозиционная – создается при гамма- или рентгеновском излучении и показывает степень ионизации воздуха; внесистемные единицы измерения – бэр или «рентген», в международной системе СИ классифицируется как «кулон на кг»;
  2. Поглощенная доза – единица измерения – грэй;
  3. Эффективная доза – определяется в индивидуальном порядке для каждого органа;
  4. Доза эквивалентная – в зависимости от разновидности излучения, рассчитывается исходя из коэффициентов.

Радиационное излучение может быть определено только при помощи специальных средств и приборов. При этом существуют определенные дозы и установленные нормы, среди которых строго конкретизированы допустимые показатели, негативные дозы воздействия на человеческий организм и смертельные дозы.

Уровни безопасности радиационного излучения

Для населения установлены определенные уровни безопасных величин поглощаемых доз излучения, которые измеряются дозиметром.

Ионизирующее излучение ядерного реактора

На каждой территории есть свой естественный радиационный фон, но безопасным для населения считается величина, равная приблизительно 0,5 микрозиверт (µЗв) в час (до 50 микрорентген в час). При нормальном радиационном фоне наиболее безопасным уровнем внешнего облучения человеческого тела считается величина до 0,2 (µЗв) микрозиверт в час (значение, равное 20 микрорентгенам в час).

Самый верхний предел допустимого радиационного уровня – 0.5 µЗв — или 50 мкР/ч.

Соответственно, без вреда для здоровья человек может перенести излучение, мощность которого составляет 10 мкЗ/ч (микрозиверт), а при сокращении времени воздействия до минимума, безвредно излучение в несколько миллизивертов в час. Так воздействует флюорография, рентген – до 3 мЗв. Снимок больного зуба у стоматолога – 0,2 мЗв. Поглощаемая доза облучения имеет способность накапливаться в течение жизни, но сумма не должна пересекать порог в 100-700 мЗв.

Что такое радиоактивность?

Отчет ACHRE

Введение


Атомный век

До атомной эры: «Теневые картинки», радиоизотопы и зарождение Радиационные эксперименты человека

Манхэттенский проект: новый и секретный мир человеческих экспериментов

Комиссия по атомной энергии и послевоенные биомедицинские радиационные исследования

Трансформация в правительстве - спонсируемые исследования

Последствия Хиросимы и Нагасаки: появление радиации времен холодной войны Исследовательская бюрократия

Новые этические вопросы для медицинских исследователей

Заключение

Основы радиационной науки

Что такое ионизирующее излучение?

Что такое радиоактивность?

Что такое атомный номер и атомный вес?

Радиоизотопы: что это такое и как они производятся?

Как радиация влияет на людей?

Как мы измеряем биологическое действие внешнего излучения?

Как мы измеряем биологическое воздействие внутренних излучателей?

Как ученые определяют долгосрочные риски, связанные с радиацией?

Что такое радиоактивность?

Что вызывает радиоактивность ?

Как следует из названия, радиоактивность - это излучение излучения. спонтанно.Это делает атомное ядро, которое по какой-то причине неустойчивы; он «хочет» отдать немного энергии, чтобы перейти к более стабильной конфигурации. В первой половине двадцатого века большая часть современных физика была посвящена изучению того, почему это происходит, в результате чего ядерная к 1960 году распад был достаточно хорошо изучен. Слишком много нейтронов в ядре приводит к он испускает отрицательную частицу beta , которая изменяет один из нейтронов в протон.Слишком много протонов в ядре приводит к испусканию позитрона. (положительно заряженный электрон), превращающий протон в нейтрон. Перебор энергия заставляет ядро ​​испускать луч гамма , который отбрасывает большую энергию без изменения каких-либо частиц в ядре. Слишком большая масса приводит к ядро, чтобы испустить частицу альфа , отбрасывая четыре тяжелые частицы (две протоны и два нейтрона).

Как измеряется радиоактивность?

Радиоактивность - это физическое, а не биологическое явление.Проще говоря, радиоактивность образца можно измерить, посчитав, как многие атомы самопроизвольно распадаются каждую секунду. Это можно сделать с помощью приборы, предназначенные для обнаружения конкретного типа излучения испускаемого с каждым «распадом» или распадом. Фактическое количество распадов на второй может быть довольно большим. Ученые договорились об общих единицах до использовать как форму стенографии. Таким образом, кюри (сокращенно Ci и названная в честь Пьер и Мария Кюри, первооткрыватели радия [87]) - это просто сокращенный способ записи «37000000000 распадов в секунду», скорость распада встречающийся в 1 грамме радия.Более современная Международная система Единица измерения (СИ) для того же типа измерения - беккерель . (сокращенно Bq и назван в честь Анри Беккереля, первооткрывателя радиоактивность), что является просто сокращением от "1 распада на второй. »

Что такое период полураспада радиоактивного ?

Нестабильность не приводит к немедленному излучению атомного ядра. Вместо этого вероятность распада атома постоянна, как если бы она была нестабильной. ядра постоянно участвуют в своего рода лотерее со случайными розыгрышами решить, какой атом в следующий раз испустит излучение и распадется на более стабильный штат.Время, необходимое половине атомов данной массы, чтобы "выиграть лотерея »- то есть испускать излучение и переходить в более стабильное состояние - называется период полураспада . Период полураспада сильно различается для разных типов атомов, от менее чем секунды до миллиардов лет. Например, это займет около 4,5 миллиардов лет для половины атомов в массе урана 238, чтобы спонтанно распадаются, но только через 24000 лет для половины атомов в массе плутоний 239 самопроизвольно распадется.Йод 131, обычно используемый в лекарство имеет период полураспада всего восемь дней.

Что такое цепочка радиоактивного распада ?

Стабильность может быть достигнута за один распад, или ядро ​​может распасться через ряд состояний, прежде чем он достигнет действительно стабильной конфигурации, немного похожей на Обтягивающая игрушка спускается по лестнице. У каждого состояния или шага будет свой уникальные характеристики периода полураспада и типа излучения, которое будет испускаться как выполняется переход в следующее состояние.Много научных усилий было посвящено распутывая эти цепочки распада, не только для достижения базового понимания природы, но и для проектирования ядерного оружия и ядерных реакторов. Необычно сложный распад урана-238, например, - первоисточника природного радиоактивность на Земле - происходит следующим образом: [88]
U-238 излучает альфа

Торий 234 излучает бета

Protactinium 234 излучает бета

Уран-234 излучает альфа

Торий 230 излучает альфа

Радий 226 излучает альфа

Радон 222 излучает альфа

Полоний 218 излучает альфа

Свинец 214 излучает бета-версию

Висмут 214 излучает бета

Полоний 214 излучает альфа

Свинец 210 излучает бета

Висмут 210 излучает бета

Полоний 210 ​​излучает альфа

Свинец 206 стабильный

Как можно искусственно вызвать радиоактивность?

Радиоактивность может возникать как естественным путем, так и в результате вмешательства человека. Примером искусственно наведенной радиоактивности является нейтронной активации . нейтрон, выпущенный в ядро, может вызвать ядерное деление (расщепление атомов). Это основная концепция атомной бомбы. Активация нейтронов также является основным принципом борно-нейтронной терапии для определенных рак мозга. Раствор, содержащий бор, вводится пациенту и поглощается раком больше, чем другими клетками.Нейтроны обстреляли район рак головного мозга легко поглощается (захватывается) ядрами бора. Эти ядра затем становятся нестабильными и излучают радиацию, которая атакует раковые клетки. Простая в своей основе физика, лечение было сложным и противоречивым. на практике и спустя полвека все еще считается высоко оцененным экспериментальный.
.

Что такое радиоактивность? (с изображениями)

Радиоактивность - это процесс, при котором нестабильные атомные ядра выделяют субатомные частицы высокой энергии или электромагнитное излучение (ЭМИ). Это явление может вызвать превращение одного элемента в другой и частично отвечает за нагрев ядра Земли. Радиоактивность имеет широкий спектр применения, включая ядерную энергетику, медицину и датирование органических и геологических образцов. Это также потенциально опасно, поскольку частицы высокой энергии и радиация могут повреждать и убивать клетки, а также изменять ДНК, вызывая рак.

A sign indicating radioactivity. Знак, указывающий на радиоактивность.
Радиоактивный распад

Считается, что нестабильные атомные ядра распадаются, что означает, что они теряют часть своей массы или энергии, чтобы достичь более стабильного состояния с более низкой энергией.Этот процесс чаще всего наблюдается в более тяжелых элементах, таких как уран. Ни один из элементов тяжелее свинца не имеет стабильных изотопов, но более легкие элементы также могут существовать в нестабильных, радиоактивных формах, таких как углерод-14. Считается, что тепло от распада радиоактивных элементов поддерживает очень высокую температуру ядра Земли, поддерживая его в жидком состоянии, что необходимо для поддержания магнитного поля, защищающего планету от разрушительного излучения.

The best-known uses of radioactivity are in nuclear weapons. Наиболее известные применения радиоактивности - это ядерное оружие.

Радиоактивный распад - это случайный процесс, а это означает, что физически невозможно предсказать, будет ли данное атомное ядро ​​распадаться и излучать излучение в любой данный момент. Вместо этого он количественно определяется периодом полураспада, который представляет собой период времени, необходимый для распада половины заданного образца ядер. Период полураспада применим к образцу любого размера, от микроскопического количества до всех атомов этого типа во Вселенной. Различные радиоактивные изотопы сильно различаются по своему периоду полураспада, который колеблется от нескольких секунд в случае астатина-218 до миллиардов лет для урана-238.

Neutrons can be used by neutron microscopes to create images. Нейтроны можно использовать в нейтронных микроскопах для создания изображений.
Типы распада

Чтобы быть стабильным, ядро ​​не может быть слишком тяжелым и должно иметь правильный баланс протонов и нейтронов.Тяжелое ядро ​​- то, которое имеет большое количество протонов и нейтронов - рано или поздно потеряет некоторый вес или массу, испуская альфа-частицу, которая состоит из двух протонов и двух нейтронов, связанных вместе. Эти частицы имеют положительный электрический заряд и, по сравнению с другими частицами, которые могут испускаться, тяжелые и медленно движутся. Альфа-распад элемента приводит к его превращению в более легкий элемент.

The radiation used in medical imaging scans typically has a very short half life, ensuring minimal exposure for the patient. Излучение, используемое при сканировании медицинских изображений, обычно имеет очень короткий период полураспада, что обеспечивает минимальное облучение пациента.

Бета-распад происходит, когда ядро ​​имеет слишком много нейтронов для своего числа протонов. В этом процессе нейтрон, который является электрически нейтральным, самопроизвольно превращается в положительно заряженный протон, испуская отрицательно заряженный электрон. Эти электроны высокой энергии известны как бета-лучи или бета-частицы. Поскольку это увеличивает количество протонов в ядре, это означает, что атом превращается в другой элемент с большим количеством протонов.

Обратный процесс может происходить там, где протонов слишком много по сравнению с нейтронами.Другими словами, протон превращается в нейтрон, испуская позитрон, который является положительно заряженной античастицей электрона. Иногда это называют положительным бета-распадом, и в результате атом превращается в элемент с меньшим количеством протонов. Оба типа бета-распада производят электрически заряженные частицы, которые очень легкие и быстрые.

Хотя эти преобразования высвобождают энергию в виде массы, они также могут оставить оставшееся ядро ​​в «возбужденном» состоянии, где оно имеет больше, чем минимальное количество энергии.Следовательно, он потеряет эту дополнительную энергию из-за испускания гамма-лучей - очень высокочастотной формы электромагнитного излучения. Гамма-лучи не имеют веса и движутся со скоростью света.

Некоторые тяжелые ядра могут вместо испускания альфа-частиц фактически расщепляться на части, высвобождая много энергии - процесс, известный как ядерное деление.Это может происходить спонтанно в некоторых изотопах тяжелых элементов, таких как уран-235. В процессе также высвобождаются нейтроны. Деление может происходить не только спонтанно, но и за счет поглощения нейтрона тяжелым ядром. Если собрать достаточно делящегося материала, может произойти цепная реакция, когда нейтроны, образовавшиеся при делении, заставят другие ядра расщепляться, высвобождая больше нейтронов и т. Д.

использует

Наиболее известные применения радиоактивности, возможно, связаны с атомными электростанциями и ядерным оружием.Первое атомное оружие использовало безудержную цепную реакцию для высвобождения огромного количества энергии в виде интенсивного тепла, света и ионизирующего излучения. Хотя современное ядерное оружие в первую очередь использует синтез для высвобождения энергии, он все же инициируется реакцией деления. Атомные электростанции используют тщательно контролируемое расщепление для производства тепла для привода паровых турбин, вырабатывающих электричество.

В медицине радиоактивность можно целенаправленно использовать для уничтожения раковых образований.Поскольку он легко обнаруживается, он также используется для отслеживания прогресса и усвоения лекарств органами или для проверки их правильного функционирования. Радиоактивные изотопы часто используются для датирования образцов материала. Органические вещества можно датировать путем измерения количества содержащегося в них углерода-14, а возраст образца породы можно определить путем сравнения количества различных присутствующих радиоактивных изотопов. Этот метод позволил ученым измерить возраст Земли.

Воздействие на здоровье

С точки зрения здоровья все выбросы распадающихся ядер атомов, будь то частицы или ЭМИ, обычно описываются как радиация, и все они потенциально опасны.Эти выбросы либо являются ионизирующими сами по себе, либо взаимодействуют с материей в организме, создавая ионизирующее излучение. Это означает, что они могут удалять электроны из атомов, превращая их в положительно заряженные ионы. Затем они могут вступать в реакцию с другими атомами в молекуле или в соседних молекулах, вызывая химические изменения, которые могут убивать клетки или вызывать рак, особенно если радиация взаимодействует с ДНК.

Вид излучения, наиболее опасный для человека, зависит от обстоятельств, в которых он встречается.Альфа-частицы могут перемещаться по воздуху только на небольшое расстояние и не могут проникать через внешний слой кожи. Однако если они вступают в контакт с живыми тканями, они представляют собой наиболее опасную форму излучения. Это может произойти, если проглотить или вдохнуть что-то, излучающее альфа-излучение.

Бета-излучение может проникать через кожу, но задерживается тонким слоем металла, например алюминиевой фольгой.Нейтроны и гамма-излучение гораздо более проникающие, и для защиты здоровья требуется толстая защита. Поскольку большая часть гамма-излучения проходит прямо через тело, оно, как правило, с меньшей вероятностью вызывает заболевание на низких уровнях, но все же представляет собой очень серьезную опасность. Если материалы, в том числе живые ткани, поглощают нейтроны, они сами могут стать радиоактивными.

Воздействие вредного излучения обычно измеряется количеством энергии, поглощенной облученным материалом, мера, которая может применяться ко всем формам излучения и ко всем материалам, хотя чаще всего используется в контексте здоровья человека.Единицей измерения воздействия в системе СИ является серый цвет, один из которых соответствует одному джоулю энергии, поглощенной на килограмм вещества. В США, однако, часто используется другая единица измерения - рад, что эквивалентно 0,01 серого.

Поскольку разные типы радиоактивности ведут себя по-разному, используется другое измерение, зиверт, чтобы лучше понять вероятное воздействие данной дозы на здоровье.Он рассчитывается путем умножения дозы в серых тонах на коэффициент качества, специфичный для конкретного типа излучения. Например, коэффициент качества для гамма-излучения равен 1, а значение для альфа-частиц - 20. Следовательно, воздействие на живую ткань 0,1 серых альфа-частиц приведет к дозе 2,0 зиверта и, как ожидается, будет в 20 раз больше. биологический эффект как один серый гамма-излучение. Доза от четырех до пяти зивертов, полученная за короткий период времени, несет 50% -ный риск смерти в течение 30 дней.

Radioactivity has a wide range of uses, including nuclear power, and in medicine. Радиоактивность имеет широкий спектр применения, включая ядерную энергетику и медицину. ,

Что такое радиоактивность?

ACHRE
Отчет ACHRE

Введение


Атомный век

До атомной эры: «Теневые картинки», радиоизотопы и зарождение Радиационные эксперименты человека

Манхэттенский проект: новый и секретный мир человеческих экспериментов

Комиссия по атомной энергии и послевоенные биомедицинские радиационные исследования

Трансформация в правительстве - спонсируемые исследования

Последствия Хиросимы и Нагасаки: появление радиации времен холодной войны Исследовательская бюрократия

Новые этические вопросы для медицинских исследователей

Заключение

Основы радиационной науки

Что такое ионизирующее излучение?

Что такое радиоактивность?

Что такое атомный номер и атомный вес?

Радиоизотопы: что это такое и как они производятся?

Как радиация влияет на людей?

Как мы измеряем биологическое действие внешнего излучения?

Как мы измеряем биологическое воздействие внутренних излучателей?

Как ученые определяют долгосрочные риски, связанные с радиацией?

Что такое радиоактивность?

Что вызывает радиоактивность ?

Как следует из названия, радиоактивность - это излучение излучения. спонтанно.Это делает атомное ядро, которое по какой-то причине неустойчивы; он «хочет» отдать немного энергии, чтобы перейти к более стабильной конфигурации. В первой половине двадцатого века большая часть современных физика была посвящена изучению того, почему это происходит, в результате чего ядерная к 1960 году распад был достаточно хорошо изучен. Слишком много нейтронов в ядре приводит к он испускает отрицательную частицу beta , которая изменяет один из нейтронов в протон.Слишком много протонов в ядре приводит к испусканию позитрона. (положительно заряженный электрон), превращающий протон в нейтрон. Перебор энергия заставляет ядро ​​испускать луч гамма , который отбрасывает большую энергию без изменения каких-либо частиц в ядре. Слишком большая масса приводит к ядро, чтобы испустить альфа частицу, отбрасывая четыре тяжелых частицы (две протоны и два нейтрона).

Как измеряется радиоактивность?

Радиоактивность - это физическое, а не биологическое явление.Проще говоря, радиоактивность образца можно измерить, посчитав, как многие атомы самопроизвольно распадаются каждую секунду. Это можно сделать с помощью приборы, предназначенные для обнаружения конкретного типа излучения испускаемого с каждым «распадом» или распадом. Фактическое количество распадов на второй может быть довольно большим. Ученые договорились об общих единицах до использовать как форму стенографии. Таким образом, кюри (сокращенно Ci и названная в честь Пьер и Мария Кюри, первооткрыватели радия [87]) - это просто сокращенный способ записи «37000000000 распадов в секунду», скорость распада встречающийся в 1 грамме радия.Более современная Международная система Единица измерения (СИ) для того же типа измерения - беккерель (сокращенно Bq и назван в честь Анри Беккереля, первооткрывателя радиоактивность), что является просто сокращением от "1 распада на второй. »

Каков период полураспада радиоактивного вещества ?

Нестабильность не приводит к немедленному излучению атомного ядра. Вместо этого вероятность распада атома постоянна, как если бы она была нестабильной. ядра постоянно участвуют в своего рода лотерее со случайными розыгрышами решить, какой атом в следующий раз испустит излучение и распадется на более стабильный штат.Время, необходимое половине атомов данной массы, чтобы "выиграть лотерея »- то есть испускать излучение и переходить в более стабильное состояние - называется период полураспада . Период полураспада сильно различается для разных типов атомов, от менее чем секунды до миллиардов лет. Например, это займет около 4,5 миллиардов лет для половины атомов в массе урана 238, чтобы спонтанно распадаются, но только через 24000 лет для половины атомов в массе плутоний 239 самопроизвольно распадется.Йод 131, обычно используемый в лекарство имеет период полураспада всего восемь дней.

Что такое цепочка радиоактивного распада ?

Стабильность может быть достигнута за один распад, или ядро ​​может распасться через ряд состояний, прежде чем он достигнет действительно стабильной конфигурации, немного похожей на Обтягивающая игрушка спускается по лестнице. У каждого состояния или шага будет свой уникальные характеристики периода полураспада и типа излучения, которое будет испускаться как выполняется переход в следующее состояние.Много научных усилий было посвящено распутывая эти цепочки распада, не только для достижения базового понимания природы, но и для проектирования ядерного оружия и ядерных реакторов. Необычно сложный распад урана-238, например, - первоисточника природного радиоактивность на Земле - происходит следующим образом: [88]
U-238 излучает альфа

Торий 234 излучает бета

Protactinium 234 излучает бета

Уран-234 излучает альфа

Торий 230 излучает альфа

Радий 226 излучает альфа

Радон 222 излучает альфа

Полоний 218 излучает альфа

Свинец 214 излучает бета-версию

Висмут 214 излучает бета

Полоний 214 излучает альфа

Свинец 210 излучает бета

Висмут 210 излучает бета

Полоний 210 ​​излучает альфа

Свинец 206 стабильный

Как можно искусственно вызвать радиоактивность?

Радиоактивность может возникать как естественным путем, так и в результате вмешательства человека. Примером искусственно наведенной радиоактивности является нейтронной активации . нейтрон, выпущенный в ядро, может вызвать ядерное деление (расщепление атомов). Это основная концепция атомной бомбы. Активация нейтронов также является основным принципом борно-нейтронной терапии для определенных рак мозга. Раствор, содержащий бор, вводится пациенту и поглощается раком больше, чем другими клетками.Нейтроны обстреляли район рак головного мозга легко поглощается (захватывается) ядрами бора. Эти ядра затем становятся нестабильными и излучают радиацию, которая атакует раковые клетки. Простая в своей основе физика, лечение было сложным и противоречивым. на практике и спустя полвека все еще считается высоко оцененным экспериментальный.
.

радиоактивности | Определение, типы, применения и факты

Радиоактивность , свойство, проявляемое некоторыми типами материи спонтанно испускать энергию и субатомные частицы. По сути, это атрибут отдельных атомных ядер.

Нестабильное ядро ​​будет спонтанно распадаться или распадаться до более стабильной конфигурации, но будет делать это только несколькими способами, испуская определенные частицы или определенные формы электромагнитной энергии.Радиоактивный распад - это свойство нескольких природных элементов, а также искусственно созданных изотопов этих элементов. Скорость распада радиоактивного элемента выражается периодом его полураспада; то есть время, необходимое для распада половины любого заданного количества изотопа. Период полураспада колеблется от более 1 000 000 000 лет для некоторых ядер до менее 10 −9 секунд ( см. Ниже Скорости радиоактивных переходов). Продукт процесса радиоактивного распада, называемый дочерним изотопом родительского изотопа, сам может быть нестабильным, и в этом случае он тоже распадется.Процесс продолжается до тех пор, пока не образуется стабильный нуклид.

Характер радиоактивных выбросов

Излучением наиболее распространенных форм спонтанного радиоактивного распада являются альфа (α) частица, бета (β) частица, гамма (γ) луч и нейтрино. Альфа-частица фактически является ядром атома гелия-4 с двумя положительными зарядами 4 / 2 He. Такие заряженные атомы называются ионами. У нейтрального атома гелия есть два электрона вне ядра, уравновешивающих эти два заряда.Бета-частицы могут быть заряжены отрицательно (бета-минус, символ e ) или положительно заряжены (бета-плюс, символ e + ). Бета-минус [β - ] частица на самом деле представляет собой электрон, созданный в ядре во время бета-распада, независимо от орбитального электронного облака атома. Бета-плюс частица, также называемая позитроном, является античастицей электрона; при сближении две такие частицы взаимно уничтожают друг друга.Гамма-лучи - это электромагнитные излучения, такие как радиоволны, свет и рентгеновские лучи. Бета-радиоактивность также производит нейтрино и антинейтрино, частицы, которые не имеют заряда и имеют очень небольшую массу, обозначенные символами ν и ν соответственно.

При менее распространенных формах радиоактивности могут испускаться осколки деления, нейтроны или протоны. Осколки деления сами по себе являются сложными ядрами с обычно от одной трети до двух третей заряда Z и массой A родительского ядра.Нейтроны и протоны, конечно, являются основными строительными блоками сложных ядер, имеющих приблизительно единицу массы в атомном масштабе и нулевой заряд или единичный положительный заряд, соответственно. Нейтрон не может долго существовать в свободном состоянии. Он быстро захватывается ядрами вещества; в противном случае в открытом космосе он подвергнется бета-отрицательному распаду на протон, электрон и антинейтрино с периодом полураспада 12,8 минут. Протон является ядром обычного водорода и стабилен.

Получите эксклюзивный доступ к контенту нашего 1768 First Edition с подпиской.Подпишитесь сегодня

Виды радиоактивности

Ранние работы по естественной радиоактивности, связанной с урановыми и ториевыми рудами, выявили два различных типа радиоактивности: альфа- и бета-распад.

При альфа-распаде выделяется энергичный ион гелия (альфа-частица), оставляя дочернее ядро ​​с атомным номером два меньше, чем родительское, и с атомным числом четыре меньше, чем у родительского. Примером может служить распад (обозначенный стрелкой) распространенного изотопа урана, 238 U, до дочернего тория плюс альфа-частица:

Для этой и последующих реакций даны выделяемая энергия ( Q ) в миллионах электрон-вольт (МэВ) и период полураспада ( t 1⁄2 ).Следует отметить, что при альфа-распаде заряды или количество протонов, показанные в нижнем индексе, сбалансированы по обе стороны от стрелки, как и атомные массы, указанные в верхнем индексе.

При бета-минус-распаде испускается энергичный отрицательный электрон, образуя дочернее ядро ​​с одним большим атомным номером и тем же массовым числом. Примером может служить распад дочернего продукта урана торий-234 до протактиний-234:

В приведенной выше реакции бета-распада ν представляет собой антинейтрино.Здесь количество протонов увеличивается на один в реакции, но общий заряд остается прежним, потому что также создается электрон с отрицательным зарядом.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *