Какво се нарича алфа радиация? Основи на охраната на труда в морския транспорт

Алфа лъчението е поток от тежки, положително заредени частици, състоящи се от протон и неутрон - хелиеви ядра, който има ниска начална скорост и относително високо ниво на енергия (от 3 до 9 MeV). Обхватът на алфа частиците, излъчвани главно от природни елементи (радий, торий, уран, полоний и др.), е сравнително малък. Така във въздуха е 10...11 cm, а в биологичните тъкани е само няколко десетки микрометра (30...40 µm). Алфа частиците, имащи относително голяма маса и ниска начална скорост, при взаимодействие с материята бързо губят енергията си и се поглъщат от нея. В резултат на това те имат най-висока линейна плътност на йонизация, но ниска проникваща способност.

Бета лъчението е поток от отрицателно заредени частици - електрони или положително заредени частици - позитрони и възниква при разпадането на естествени и изкуствени радиоактивни елементи. Притежавайки висока скорост на разпространение, близка до скоростта на светлината, бета-частиците имат по-дълъг обхват в средата от алфа-частиците. Така максималният пробег на бета-частиците във въздуха достига няколко метра, а в биологичните среди – 1...2 cm. Значително по-ниската маса и енергийно ниво (0,0005...3,5 MeV) на бета-частиците обуславят и по-ниската им йонизация. способност.

Те имат по-голяма проникваща способност от алфа частиците, което зависи от енергийното ниво на бета излъчвателя.

Гама лъчението, разглеждано като поток от гама лъчи и представляващо електромагнитни трептения с много къса дължина на вълната, възниква в процеса на ядрени реакции и радиоактивен разпад. Енергийният диапазон на гама-лъчението е в рамките на 0,01...3 MeV. Има много висока проникваща способност и слаб йонизиращ ефект. Гама лъчението прониква дълбоко в биологичните тъкани, карайки ги да разрушат молекулярните връзки.

Неутронното лъчение, което представлява поток от елементарни частици на атомните ядра - неутрони, има висока проникваща способност в зависимост от енергията на неутроните и химичната структура на облъчваното вещество. Неутроните нямат електрически заряд и имат маса, близка до тази на протона. Взаимодействието на неутроните със средата е придружено от разсейване (еластично или нееластично) на неутрони върху атомни ядра, което е резултат от еластични или нееластични сблъсъци на неутрони с атоми на облъчваното вещество. В резултат на еластични сблъсъци, придружени от промяна на траекторията на неутроните и предаване на част от кинетичната енергия към атомните ядра, възниква обичайната йонизация на материята.

При нееластично разсейване на неутрони тяхната кинетична енергия се изразходва главно за радиоактивно възбуждане на ядрата на средата, което може да предизвика вторично излъчване, състоящо се както от заредени частици, така и от гама-кванти. Придобиването на така нареченото индуцирано лъчение от вещества, облъчени с неутрони, увеличава възможността за радиоактивно замърсяване и е важна характеристика на неутронното лъчение.

Рентгеновото изследване е електромагнитно излъчване, което възниква, когато дадено вещество се облъчи с поток от електрони при доста високо напрежение, достигащо стотици киловолта. Естеството на действие на рентгеновото лъчение е подобно на гама-лъчението. Има ниска йонизираща способност и голяма дълбочина на проникване при облъчване на вещество. В зависимост от електрическото напрежение в инсталацията, рентгеновата енергия може да варира от 1 keV до 1 MeV.

Радиоактивните вещества се разпадат спонтанно, губейки своята активност с течение на времето. Скоростта на разпадане е една от важните характеристики на радиоактивните вещества.

Всеки изотоп има определен период на полуразпад, т.е. времето, през което половината от ядрата на този изотоп се разпадат. Периодите на полуразпад могат да бъдат кратки (радон-222, протактиний-234 и др.) и много дълги (уран-238, радий, плутоний и др.).

Когато в организма се вкарат радиоактивни елементи с кратък период на полуразпад, вредното въздействие на радиацията и болезнените явления отшумяват доста бързо.

Дози радиация

Мярка за количеството на радиоактивните вещества е тяхната активност С, изразена чрез броя на разпадите на атомните ядра за единица време. Единицата за активност е разпадане за секунда (разпад/s).

Тази единица в системата С се нарича Бекерел (Bq). Един Бекерел съответства на един разпад за секунда за всеки радионуклид. Извънсистемната единица на активност е кюри. Кюри (Ci) е активността на радиоактивно вещество, в което се разпадат 3,7 * 1010 ядра за секунда. 1 Ci = 3,7*1010 Bq. Обикновено се използват по-малки единици - миликюри (mCi) и микрокюри (μCi).

Има експозиционна, погълната и еквивалентна радиационна доза.

Експозиционна доза - кулон на килограм, (C/kg) характеризира ефекта на йонизиращото лъчение

Dexp. = Q/m,

където Q е заряд със същия знак, образуван по време на радиоактивно облъчване на въздуха, C (кулон);

m - въздушна маса, kg.

Несистемната единица за доза на облъчване е рентген (R).

1 рентген е доза радиоактивно лъчение, която в 1 cm3 сух въздух при нормални атмосферни условия произвежда йони, носещи заряд от всеки знак в една електростатична единица.

Мощността на дозата на радиацията е важна за ефекта от радиацията. За несистемна единица мощност на дозата на радиация се приема рентген за секунда (R/s).

Мощността на експозиционната доза (ампер на килограм) се определя по формулата:

Рexp = Dexp/t,

където t е времето на облъчване.

Погълнатата доза радиация (J/kg) характеризира абсорбционните свойства на облъчената среда и до голяма степен зависи от вида на радиацията. Тази единица се нарича грей (Gy).

Dabsorb = E/m,

където E е радиационна енергия, J;

m е масата на средата, поела енергията, kg.

3а за извънсистемна единица за погълната доза радиация се приема рад. 1rad.=10-2Gy.

По-малките единици са милирад (mrad) и микрорад (mrad).

Мощност на абсорбираната доза, W/kg

Rabgl = Dabgl/t.

За да се оцени неравномерният биологичен ефект, причинен от една и съща доза от различни видове йонизиращо лъчение, беше въведено понятието еквивалентна доза. Еквивалентната доза радиоактивно лъчение се характеризира с погълнатата доза лъчение и коефициента на относителна биологична ефективност, наречен качествен фактор (Kk) на различни лъчения при излагане на хора.

Deq = DabsKk.

Единицата SI за еквивалентна доза е сиверт (Sv). Един сиверт съответства на доза от 1 J/kg (за рентгеново, γ- и β- лъчение).

Единицата за еквивалентна радиационна доза е rem (биологичен еквивалент на рентгенов лъч).

Rem е доза от всякакъв вид йонизиращо лъчение, която произвежда същия биологичен ефект като доза рентгеново или гама лъчение от 1 рентген.

Качественият фактор за гама и рентгенови лъчи, бета частици, електрони и позитрони е единица.

Алфа радиацията (алфа лъчите) е вид йонизиращо лъчение; е поток от бързо движещи се, високоенергични, положително заредени частици (алфа частици).

Основният източник на алфа радиация са алфа излъчвателите, които излъчват алфа частици по време на процеса на разпадане. Характеристика на алфа лъчението е неговата ниска проникваща способност. Пътят на алфа частиците в дадено вещество (т.е. пътят, по който те произвеждат йонизация) се оказва много кратък (стотни от милиметъра в биологична среда, 2,5-8 см във въздуха).

Въпреки това, по кратък път, алфа частиците създават голям брой йони, тоест причиняват голяма линейна плътност на йонизация. Това осигурява изразена относителна биологична ефективност, 10 пъти по-голяма, отколкото при излагане на рентгенови лъчи и. При външно облъчване на тялото алфа-частиците могат (при достатъчно голяма погълната доза радиация) да причинят тежки, макар и повърхностни (с малък обсег) изгаряния; когато се поглъщат чрез дългоживеещи алфа излъчватели, те се пренасят в тялото от кръвния поток и се отлагат в органи и т.н., причинявайки вътрешно облъчване на тялото. Алфа радиацията се използва за лечение на определени заболявания. Вижте също Йонизиращо лъчение.

Алфа радиацията е поток от положително заредени α частици (ядра на хелиеви атоми).

Основният източник на алфа радиация са естествените радиоактивни изотопи, много от които излъчват алфа частици с енергии от 3,98 до 8,78 MeV при разпадане. Поради своята висока енергия, двоен заряд (в сравнение с електрон) и относително ниска (в сравнение с други видове йонизиращи лъчения) скорост на движение (от 1,4 10 9 до 2,0 10 9 cm/sec), алфа частиците създават много голям брой йони, плътно разположени по пътя им (до 254 хиляди двойки йони). В същото време те бързо изразходват енергията си, превръщайки се в обикновени атоми на хелий. Диапазонът на алфа частиците във въздуха при нормални условия е от 2,50 до 8,17 cm; в биологични среди - стотни от милиметъра.

Линейната плътност на йонизацията, създадена от алфа частици, достига няколко хиляди двойки йони на 1 микрон път в тъканите.

Йонизацията, причинена от алфа-лъчение, определя редица характеристики на тези химични реакции, които протичат в материята, по-специално в живата тъкан (образуване на силни окислители, свободен водород и кислород и др.). Тези радиохимични реакции, протичащи в биологичните тъкани под въздействието на алфа лъчение, от своя страна причиняват специална биологична ефективност на алфа лъчението, по-голяма от тази на другите видове йонизиращо лъчение. В сравнение с рентгеновото, бета и гама лъчението, относителната биологична ефективност на алфа лъчението (RBE) се приема за 10, въпреки че в различните случаи може да варира в широки граници. Подобно на други видове йонизиращо лъчение, алфа лъчението се използва за лечение на пациенти с различни заболявания. Този раздел на лъчева терапия се нарича алфа терапия (виж).

Вижте също Йонизиращо лъчение, Радиоактивност.

Йонизиращото лъчение (наричано по-нататък ИЧ) е лъчение, чието взаимодействие с материята води до йонизация на атоми и молекули, т.е. това взаимодействие води до възбуждане на атома и отделяне на отделни електрони (отрицателно заредени частици) от атомните обвивки. В резултат на това, лишен от един или повече електрони, атомът се превръща в положително зареден йон - настъпва първична йонизация. II включва електромагнитно лъчение (гама лъчение) и потоци от заредени и неутрални частици - корпускулярно лъчение (алфа лъчение, бета лъчение и неутронно лъчение).

Алфа радиациясе отнася до корпускулярно излъчване. Това е поток от тежки положително заредени алфа частици (ядра на хелиеви атоми), получени в резултат на разпадането на атоми на тежки елементи като уран, радий и торий. Тъй като частиците са тежки, обхватът на алфа частиците в дадено вещество (т.е. пътя, по който те произвеждат йонизация) се оказва много кратък: стотни от милиметъра в биологична среда, 2,5-8 cm във въздуха. По този начин обикновен лист хартия или външният мъртъв слой кожа може да улови тези частици.

Въпреки това, веществата, които излъчват алфа частици, са дълготрайни. В резултат на навлизането на такива вещества в тялото с храна, въздух или чрез рани, те се пренасят в тялото от кръвта, отлагат се в органи, отговорни за метаболизма и защитата на тялото (например далака или лимфните възли), като по този начин предизвикващи вътрешно облъчване на тялото . Опасността от такова вътрешно облъчване на тялото е висока, т.к тези алфа частици създават много голям брой йони (до няколко хиляди двойки йони на 1 микрон път в тъканите). Йонизацията от своя страна определя редица характеристики на тези химични реакции, които протичат в материята, по-специално в живата тъкан (образуването на силни окислители, свободен водород и кислород и др.).

Бета радиация(бета лъчи или поток от бета частици) също се отнася до корпускуларния тип радиация. Това е поток от електрони (β-лъчение или най-често само β-лъчение) или позитрони (β+ лъчение), излъчвани по време на радиоактивния бета-разпад на ядрата на определени атоми. Електроните или позитроните се произвеждат в ядрото, когато неутрон се преобразува съответно в протон или протон в неутрон.

Електроните са значително по-малки от алфа частиците и могат да проникнат 10-15 сантиметра дълбоко в вещество (тяло) (срв. стотни от милиметъра за алфа частици). Когато преминава през материята, бета радиацията взаимодейства с електроните и ядрата на нейните атоми, като изразходва енергията си за това и забавя движението, докато спре напълно. Поради тези свойства, за защита срещу бета лъчение е достатъчно да има екран от органично стъкло с подходяща дебелина. Използването на бета радиация в медицината за повърхностна, интерстициална и интракавитарна лъчева терапия се основава на същите тези свойства.

Неутронно лъчение- друг вид корпускуларен тип радиация. Неутронното лъчение е поток от неутрони (елементарни частици, които нямат електрически заряд). Неутроните нямат йонизиращ ефект, но много значителен йонизиращ ефект възниква поради еластично и нееластично разсейване върху ядрата на материята.

Веществата, облъчени от неутрони, могат да придобият радиоактивни свойства, тоест да получат така наречената индуцирана радиоактивност. Неутронното лъчение се генерира при работа на ускорители на частици, в ядрени реактори, промишлени и лабораторни инсталации, при ядрени експлозии и др. Най-голяма проникваща способност има неутронното лъчение. Най-добрите материали за защита срещу неутронно лъчение са водородсъдържащите материали.

Гама лъчи и рентгенови лъчипринадлежат към електромагнитното излъчване.

Основната разлика между тези два вида радиация е в механизма на тяхното възникване. Рентгеновото лъчение е с извънядрен произход, гама лъчението е продукт на ядрен разпад.

Рентгеновото лъчение е открито през 1895 г. от физика Рентген. Това е невидимо лъчение, което може да проникне, макар и в различна степен, във всички вещества. Това е електромагнитно излъчване с дължина на вълната от порядъка на - от 10 -12 до 10 -7. Източникът на рентгенови лъчи е рентгенова тръба, някои радионуклиди (например бета излъчватели), ускорители и устройства за съхранение на електрони (синхротронно лъчение).

Рентгеновата тръба има два електрода - катод и анод (съответно отрицателен и положителен електрод). Когато катодът се нагрява, възниква емисия на електрони (явлението на емисия на електрони от повърхността на твърдо вещество или течност). Електроните, излизащи от катода, се ускоряват от електрическото поле и удрят повърхността на анода, където рязко се забавят, което води до рентгеново лъчение. Подобно на видимата светлина, рентгеновите лъчи карат фотографския филм да почернява. Това е едно от основните му свойства за медицината - че е проникващо лъчение и съответно с негова помощ може да се осветява пациента и т.к. Тъканите с различна плътност абсорбират рентгеновите лъчи по различен начин - можем да диагностицираме много видове заболявания на вътрешните органи в много ранен стадий.

Гама лъчението има вътрешноядрен произход. Възниква при разпадането на радиоактивни ядра, преминаването на ядрата от възбудено състояние в основно състояние, при взаимодействието на бързи заредени частици с веществото, анихилацията на двойки електрон-позитрон и др.

Високата проникваща способност на гама-лъчението се обяснява с неговата къса дължина на вълната. За отслабване на потока от гама-лъчение се използват вещества със значително масово число (олово, волфрам, уран и др.) И всички видове състави с висока плътност (различни бетони с метални пълнители).

Навигация по статии:

Радиация и видове радиоактивни лъчения, състав на радиоактивното (йонизиращо) лъчение и неговите основни характеристики. Ефектът на радиацията върху материята.

Какво е радиация

Първо, нека да определим какво е радиация:

В процеса на разпадане на веществото или неговия синтез се отделят елементите на атома (протони, неутрони, електрони, фотони), в противен случай можем да кажем възниква радиациятези елементи. Такова излъчване се нарича - йонизиращо лъчениеили какво е по-често срещано радиоактивно излъчване, или дори по-просто радиация . Йонизиращото лъчение включва също рентгеново и гама лъчение.

Радиация е процесът на излъчване на заредени елементарни частици от материята под формата на електрони, протони, неутрони, хелиеви атоми или фотони и мюони. Видът на радиацията зависи от това кой елемент се излъчва.

Йонизацияе процес на образуване на положително или отрицателно заредени йони или свободни електрони от неутрално заредени атоми или молекули.

Радиоактивно (йонизиращо) лъчениеможе да се раздели на няколко вида, в зависимост от вида на елементите, от които се състои. Различните видове радиация се причиняват от различни микрочастици и следователно имат различни енергийни ефекти върху материята, различни способности за проникване през нея и в резултат на това различни биологични ефекти на радиацията.

Алфа, бета и неутронно лъчение- Това са лъчения, състоящи се от различни частици от атоми.

Гама и рентгенови лъчие излъчването на енергия.

Алфа радиация

се излъчват: два протона и два неутрона
проникваща сила: ниско
облъчване от източник: до 10см
скорост на излъчване: 20 000 км/с
йонизация: 30 000 йонни двойки на 1 cm път
Високо

Алфа (α) радиация възниква по време на разпадането на нестабилни изотопиелементи.

Алфа радиация- това е излъчването на тежки, положително заредени алфа частици, които са ядрата на хелиевите атоми (два неутрона и два протона). Алфа частиците се излъчват при разпадането на по-сложни ядра, например при разпадането на атомите на уран, радий и торий.

Алфа частиците имат голяма маса и се излъчват със сравнително ниска скорост от средно 20 хиляди km/s, което е приблизително 15 пъти по-малко от скоростта на светлината. Тъй като алфа частиците са много тежки, при контакт с вещество, частиците се сблъскват с молекулите на това вещество, започват да взаимодействат с тях, губейки енергията си и следователно проникващата способност на тези частици не е голяма и дори обикновен лист от хартията може да ги задържи.

Алфа частиците обаче носят много енергия и при взаимодействие с материята причиняват значителна йонизация. А в клетките на живия организъм, в допълнение към йонизацията, алфа радиацията разрушава тъканта, което води до различни увреждания на живите клетки.

От всички видове радиация алфа радиацията има най-слаба проникваща способност, но последствията от облъчване на живи тъкани с този вид радиация са най-тежки и значими в сравнение с други видове радиация.

Излагането на алфа радиация може да възникне, когато радиоактивни елементи навлязат в тялото, например чрез въздух, вода или храна, или чрез порязвания или рани. Веднъж попаднали в тялото, тези радиоактивни елементи се пренасят чрез кръвообращението в цялото тяло, натрупват се в тъканите и органите, оказвайки върху тях мощен енергиен ефект. Тъй като някои видове радиоактивни изотопи, излъчващи алфа радиация, имат дълъг живот, когато попаднат в тялото, те могат да причинят сериозни промени в клетките и да доведат до тъканна дегенерация и мутации.

Радиоактивните изотопи всъщност не се елиминират от тялото сами, така че след като попаднат в тялото, те ще облъчват тъканите отвътре в продължение на много години, докато доведат до сериозни промени. Човешкото тяло не е в състояние да неутрализира, преработи, асимилира или оползотвори повечето радиоактивни изотопи, които влизат в тялото.

Неутронно лъчение

се излъчват: неутрони
проникваща сила: Високо
облъчване от източник: километри
скорост на излъчване: 40 000 км/с
йонизация: от 3000 до 5000 йонни двойки на 1 cm ход
биологични ефекти на радиацията: Високо

Неутронно лъчение- това е радиация, причинена от човека, възникваща в различни ядрени реактори и по време на атомни експлозии. Също така неутронното лъчение се излъчва от звезди, в които протичат активни термоядрени реакции.

Без заряд, неутронното лъчение, сблъскващо се с материята, слабо взаимодейства с елементите на атомите на атомно ниво и следователно има висока проникваща способност. Можете да спрете неутронното лъчение, като използвате материали с високо съдържание на водород, например съд с вода. Освен това неутронното лъчение не прониква добре през полиетилена.

Неутронното лъчение, преминавайки през биологични тъкани, причинява сериозни увреждания на клетките, тъй като има значителна маса и по-висока скорост от алфа лъчението.

Бета радиация

се излъчват: електрони или позитрони
проникваща сила: средно аритметично
облъчване от източник: до 20м
скорост на излъчване: 300 000 км/с
йонизация: от 40 до 150 йонни двойки на 1 cm път
биологични ефекти на радиацията: средно аритметично

Бета (β) радиациявъзниква, когато един елемент се трансформира в друг, докато процесите протичат в самото ядро на атома на веществото с промяна в свойствата на протоните и неутроните.

При бета лъчение неутронът се трансформира в протон или протонът в неутрон по време на тази трансформация се излъчва електрон или позитрон (електронна античастица), в зависимост от вида на трансформацията. Скоростта на излъчваните елементи се доближава до скоростта на светлината и е приблизително равна на 300 000 km/s. Елементите, излъчвани по време на този процес, се наричат бета-частици.

Имайки първоначално висока скорост на излъчване и малки размери на излъчваните елементи, бета радиацията има по-висока проникваща способност от алфа радиацията, но има стотици пъти по-малка способност да йонизира материята в сравнение с алфа радиацията.

Бета радиацията лесно прониква през дрехите и частично през живите тъкани, но когато преминава през по-плътни структури на материята, например през метал, тя започва да взаимодейства с нея по-интензивно и губи по-голямата част от енергията си, прехвърляйки я към елементите на веществото . Метален лист от няколко милиметра може напълно да спре бета радиацията.

Ако алфа радиацията представлява опасност само при директен контакт с радиоактивен изотоп, тогава бета радиацията, в зависимост от интензивността си, вече може да причини значителна вреда на живия организъм на разстояние няколко десетки метра от източника на радиация.

Ако радиоактивен изотоп, излъчващ бета-лъчение, попадне в живия организъм, той се натрупва в тъканите и органите, като оказва върху тях енергиен ефект, което води до промени в структурата на тъканта и с течение на времето причинява значителни увреждания.

Някои радиоактивни изотопи с бета радиация имат дълъг период на разпадане, тоест след като влязат в тялото, ще го облъчват години наред, докато не доведат до дегенерация на тъканите и в резултат на това до рак.

Гама радиация

се излъчват: енергия под формата на фотони
проникваща сила: Високо
облъчване от източник: до стотици метри
скорост на излъчване: 300 000 км/с
йонизация:
биологични ефекти на радиацията: ниско

Гама (γ) лъчениее енергийно електромагнитно излъчване под формата на фотони.

Гама лъчението придружава процеса на разпадане на атомите на материята и се проявява под формата на излъчена електромагнитна енергия под формата на фотони, освободени при промяна на енергийното състояние на атомното ядро. Гама лъчите се излъчват от ядрото със скоростта на светлината.

Когато настъпи радиоактивен разпад на атом, от едно вещество се образуват други вещества. Атомът на новообразуваните вещества е в енергийно нестабилно (възбудено) състояние. Като си влияят взаимно, неутроните и протоните в ядрото достигат до състояние, при което силите на взаимодействие са балансирани и излишната енергия се излъчва от атома под формата на гама лъчение

Гама радиацията има висока проникваща способност и лесно прониква през дрехи, живи тъкани и малко по-трудно през плътни структури на вещества като метал. За спиране на гама лъчение ще е необходима значителна дебелина на стомана или бетон. Но в същото време гама лъчението има сто пъти по-слаб ефект върху материята от бета лъчението и десетки хиляди пъти по-слабо от алфа лъчението.

Основната опасност от гама-лъчението е способността му да преминава на значителни разстояния и да засяга живите организми на няколкостотин метра от източника на гама-лъчение.

Рентгеново лъчение

се излъчват: енергия под формата на фотони
проникваща сила: Високо
облъчване от източник: до стотици метри
скорост на излъчване: 300 000 км/с
йонизация: от 3 до 5 двойки йони на 1 cm път
биологични ефекти на радиацията: ниско

Рентгеново лъчение- това е енергийно електромагнитно излъчване под формата на фотони, които възникват, когато електрон вътре в атом се движи от една орбита в друга.

Рентгеновото лъчение е подобно по ефект на гама лъчението, но има по-малка проникваща способност, тъй като има по-голяма дължина на вълната.

След като разгледахме различните видове радиоактивно лъчение, става ясно, че концепцията за лъчение включва напълно различни видове лъчение, които имат различен ефект върху материята и живите тъкани, от директно бомбардиране с елементарни частици (алфа, бета и неутронно лъчение) до енергийни ефекти под формата на лечение с гама и рентгенови лъчи.

Всяка една от обсъдените радиации е опасна!

Сравнителна таблица с характеристики на различни видове радиация

Характеристика	Вид радиация
Характеристика	Алфа радиация	Неутронно лъчение	Бета радиация	Гама радиация	Рентгеново лъчение
се излъчват	два протона и два неутрона	неутрони	електрони или позитрони	енергия под формата на фотони	енергия под формата на фотони
проникваща сила	ниско	Високо	средно аритметично	Високо	Високо
експозиция от източник	до 10см	километри	до 20м	стотици метри	стотици метри
скорост на излъчване	20 000 км/с	40 000 км/с	300 000 км/с	300 000 км/с	300 000 км/с
йонизация, пара на 1 см път	30 000	от 3000 до 5000	от 40 до 150	от 3 до 5	от 3 до 5
биологични ефекти на радиацията	Високо	Високо	средно аритметично	ниско	ниско

Както се вижда от таблицата, в зависимост от вида на радиацията, радиация с еднакъв интензитет, например 0,1 рентген, ще има различен разрушителен ефект върху клетките на живия организъм. За да се вземе предвид тази разлика, беше въведен коефициент k, отразяващ степента на облъчване на живи обекти с радиоактивно лъчение.

Фактор k
Тип радиация и енергиен диапазон	Множител на теглото
Фотонивсички енергии (гама лъчение)	1
Електрони и мюонивсички енергии (бета радиация)	1
Неутрони с енергия < 10 КэВ (нейтронное излучение)	5
неутрониот 10 до 100 KeV (неутронно лъчение)	10
неутрониот 100 KeV до 2 MeV (неутронно лъчение)	20
неутрониот 2 MeV до 20 MeV (неутронно лъчение)	10
неутрони> 20 MeV (неутронно лъчение)	5
протонис енергии > 2 MeV (с изключение на протоните на отката)	5
Алфа частици, фрагменти от делене и други тежки ядра (алфа радиация)	20

Колкото по-висок е "коефициентът k", толкова по-опасно е въздействието на определен вид радиация върху тъканите на живия организъм.

Видео:

Корпускулярни излъчвания - йонизиращо лъчение, състоящо се от частици с маса, различна от нула.

Алфа радиация - поток от положително заредени частици (ядра на хелиеви атоми - 24He), който се движи със скорост около 20 000 km/s. Алфа лъчите се образуват при радиоактивния разпад на ядрата на елементи с голям атомен номер и при ядрени реакции и трансформации. Тяхната енергия варира от 4-9 (2-11) MeV. Обхватът на а-частиците в едно вещество зависи от тяхната енергия и от природата на веществото, в което се движат. Средно разстоянието във въздуха е 2-10 см, в биологичната тъкан - няколко микрона. Тъй като a-частиците са масивни и имат относително висока енергия, техният път през материята е такъв направо , предизвикват силен йонизиращ ефект. Специфичната йонизация е приблизително 40 000 йонни двойки на 1 cm път във въздуха (до 250 хиляди йонни двойки могат да бъдат създадени по цялата дължина на пътуването). В биологичната тъкан също се създават до 40 000 йонни двойки по пътя от 1-2 микрона. Цялата енергия се прехвърля към клетките на тялото, причинявайки му голяма вреда.

Алфа частиците се улавят от лист хартия и практически не могат да проникнат през външния (външния) слой на кожата, те се абсорбират от роговия слой на кожата. Следователно а-лъчението не представлява опасност, докато радиоактивните вещества, излъчващи а-частици, не попаднат в тялото през отворена рана, с храна или вдишван въздух - тогава те стават изключително опасно .

Бета радиация - поток от b-частици, състоящ се от електрони (отрицателно заредени частици) и позитрони (положително заредени частици), излъчени от атомните ядра по време на техния b-разпад. Масата на бета-частиците в абсолютно изражение е 9,1x10-28 g. Бета-частиците носят един елементарен електрически заряд и се разпространяват в средата със скорост от 100 хиляди km/s до 300 хиляди km/s (т.е. до скоростта на светлината). в зависимост от енергията на излъчване. Енергията на b-частиците варира в широки граници. Това се обяснява с факта, че по време на всеки b-разпад на радиоактивни ядра, получената енергия се разпределя между дъщерното ядро, b-частиците и неутриното в различни пропорции, като енергията на b-частиците може да варира от нула до някаква максимална стойност . Максималната енергия варира от 0,015-0,05 MeV (мека радиация) до 3-13,5 MeV (твърда радиация).

Тъй като b-частиците имат заряд, под въздействието на електрически и магнитни полета те се отклоняват от праволинейната посока. Имайки много малка маса, b-частиците, когато се сблъскват с атоми и молекули, също лесно се отклоняват от първоначалната си посока (т.е. те са силно разпръснати). Следователно е много трудно да се определи дължината на пътя на бета частиците - този път е твърде криволичещ. Пробег
b-частиците, поради факта, че имат различно количество енергия, също претърпяват вибрации. Дължината на бягането във въздуха може да достигне
25 см, а понякога и няколко метра. В биологичните тъкани пътят на движение на частиците също се влияе от плътността на средата.

Йонизиращата способност на бета частиците е значително по-ниска от тази на алфа частиците. Степента на йонизация зависи от скоростта: по-малка скорост - по-голяма йонизация. На 1 cm разстояние на пътуване във въздуха се образува b-частица
50-100 йонни двойки (1000-25 хиляди йонни двойки през целия въздух). Високоенергийните бета частици, летящи покрай ядрото твърде бързо, нямат време да предизвикат същия силен йонизиращ ефект като бавните бета частици. Когато енергията се загуби, тя се улавя или от положителен йон, за да образува неутрален атом, или от атом, за да образува отрицателен йон.

Неутронно лъчение - радиация, състояща се от неутрони, т.е. неутрални частици. Неутроните се образуват по време на ядрени реакции (верижна реакция на делене на ядра на тежки радиоактивни елементи, по време на реакции на синтез на по-тежки елементи от водородни ядра). Неутронното лъчение е индиректно йонизиращо се; образуването на йони става не под въздействието на самите неутрони, а под въздействието на вторични тежки заредени частици и гама лъчи, на които неутроните предават своята енергия. Неутронното лъчение е изключително опасно поради високата си проникваща способност (диапазонът във въздуха може да достигне няколко хиляди метра). В допълнение, неутроните могат да предизвикат индуцирана радиация (включително в живите организми), превръщайки атомите на стабилни елементи в техните радиоактивни. Водородсъдържащите материали (графит, парафин, вода и др.) са добре защитени от неутронно облъчване.

В зависимост от енергията се разграничават следните неутрони:

1. Свръхбързи неутрони с енергия 10-50 MeV. Те се образуват при ядрени експлозии и работа на ядрени реактори.

2. Бързи неутрони, тяхната енергия надвишава 100 keV.

3. Междинни неутрони – тяхната енергия е от 100 keV до 1 keV.

4. Бавни и топлинни неутрони. Енергията на бавните неутрони не надвишава 1 keV. Енергията на топлинните неутрони достига 0,025 eV.

Неутронното лъчение се използва за неутронотерапия в медицината, определяне съдържанието на отделни елементи и техните изотопи в биологични среди и др. Медицинската радиология използва главно бързи и топлинни неутрони, основно използвайки калифорний-252, който се разпада, за да освободи неутрони със средна енергия от 2,3 MeV.

Електромагнитно излъчване се различават по своя произход, енергия и дължина на вълната. Електромагнитното лъчение включва рентгеново лъчение, гама лъчение от радиоактивни елементи и спирачно лъчение, което възниква, когато силно ускорени заредени частици преминават през материя. Видимата светлина и радиовълните също са електромагнитно излъчване, но те не йонизират материята, тъй като се характеризират с дълга дължина на вълната (по-малка твърдост). Енергията на електромагнитното поле не се излъчва непрекъснато, а на отделни порции - кванти (фотони). Следователно електромагнитното излъчване е поток от кванти или фотони.

Рентгеново лъчение. Рентгеновите лъчи са открити от Вилхелм Конрад Рьонтген през 1895 г. Рентгеновите лъчи са квантово електромагнитно лъчение с дължина на вълната 0,001-10 nm. Лъчение с дължина на вълната над 0,2 nm условно се нарича "меко" рентгеново лъчение, а до 0,2 nm - "твърдо". Дължината на вълната е разстоянието, през което радиацията преминава по време на един период на трептене. Рентгеновото лъчение, както всяко електромагнитно лъчение, се разпространява със скоростта на светлината - 300 000 km/s. Енергията на рентгеновите лъчи обикновено не надвишава 500 keV.

Има спирачно лъчение и характерни рентгенови лъчи. Излъчването на спирачно лъчение възниква, когато бързите електрони се забавят в електростатичното поле на атомните ядра (т.е. когато електроните взаимодействат с атомните ядра). Когато високоенергиен електрон преминава близо до ядрото, се наблюдава разсейване (забавяне) на електрона. Скоростта на електрона намалява и част от енергията му се излъчва под формата на спирачен рентгенов фотон.

Характерните рентгенови лъчи възникват, когато бързите електрони проникнат дълбоко в атома и бъдат изхвърлени от вътрешните нива (K, L и дори M). Атомът се възбужда и след това се връща в основно състояние. В този случай електроните от външните нива запълват освободените пространства във вътрешните нива и в същото време се излъчват фотони с характерно излъчване с енергия, равна на разликата в енергията на атома във възбудено и основно състояние (не повече от 250 keV). Тези. характеристично излъчване възниква, когато електронните обвивки на атомите се пренареждат. По време на различни преходи на атоми от възбудено състояние в невъзбудено състояние, излишната енергия може да се излъчва и под формата на видима светлина, инфрачервени и ултравиолетови лъчи. Тъй като рентгеновите лъчи имат къси дължини на вълните и се абсорбират по-малко от материята, те имат по-голяма проникваща способност.

Гама радиация - Това е радиация с ядрен произход. Излъчва се от атомните ядра по време на алфа и бета разпада на естествени изкуствени радионуклиди в случаите, когато дъщерното ядро съдържа излишна енергия, която не се улавя от корпускулярно излъчване (алфа и бета частици). Тази излишна енергия моментално се излъчва под формата на гама лъчи. Тези. Гама-лъчението е поток от електромагнитни вълни (кванти), който се излъчва по време на процеса на радиоактивен разпад, когато енергийното състояние на ядрата се променя. В допълнение, гама-квантите се образуват по време на антихилацията на позитрон и електрон. Свойствата на гама-лъчението са близки до рентгеновите лъчи, но имат по-голяма скорост и енергия. Скоростта на разпространение във вакуум е равна на скоростта на светлината – 300 000 км/с. Тъй като гама лъчите нямат заряд, те не се отклоняват в електрически и магнитни полета, разпространявайки се право и равномерно във всички посоки от източника. Енергията на гама-лъчението варира от десетки хиляди до милиони електронволта (2-3 MeV), рядко достигайки 5-6 MeV (средната енергия на гама-лъчите, получени при разпадането на кобалт-60, е 1,25 MeV). Потокът гама-лъчение включва кванти с различни енергии. По време на разпад 131