Захисні властивості матеріалів від нейтронного випромінювання. Нейтральне випромінювання Нейтральне випромінювання

Іонізуюче випромінювання - це сукупність різних видів мікрочастинок і фізичних полів, що мають здатність іонізувати речовину, тобто утворювати в ньому електрично заряджені частинки - іони. Розрізняють декілька видів іонізуючих випромінювань: альфа-, бета-, гамма-випромінювання, а також нейтронне випромінювання.

Альфа-випромінювання

У формуванні позитивно заряджених альфа-частинок беруть участь 2 протони та 2 нейтрони, що входять до складу ядер гелію. Альфа-частинки утворюються при розпаді ядра атома і можуть мати початкову кінетичну енергію від 18 до 15 МеВ. Характерними особливостями альфа-випромінювання є висока іонізуюча та мала проникаюча здатність. Під час руху альфа-частинки дуже швидко втрачають свою енергію, і це обумовлює той факт, що її не вистачає навіть для подолання тонких пластмасових поверхонь. В цілому, зовнішнє опромінення альфа-частинками, якщо не брати до уваги високоенергійні альфа-частинки, отримані за допомогою прискорювача, не несе в собі жодної шкоди для людини, а ось проникнення частинок всередину організму може бути небезпечним для здоров'я., оскільки альфа-радіонукліди відрізняються великим періодом напіврозпаду і мають сильну іонізацію. У разі потрапляння всередину організму альфа-частинки часто можуть бути навіть небезпечнішими, ніж бета- та гамма-випромінювання.

Бета-випромінювання

Заряджені бета-частинки, швидкість яких близька до швидкості світла утворюються в результаті бета-розпаду. Бета-промені мають більшу проникаючу здатність, ніж альфа-промені - вони можуть викликати хімічні реакції, люмінесценцію, іонізувати гази, впливати на фотопластинки. Як захист від потоку заряджених бета-часток (енергією не більше 1МеВ) достатньо буде використовувати звичайну алюмінієву пластину завтовшки 3-5 мм.

Фотонне випромінювання: гамма-випромінювання та рентгенівське випромінювання

Фотонне випромінювання включає два види випромінювань: рентгенівське (може бути гальмівним і характеристичним) і гамма-випромінювання.

Найбільш поширеним видом фотонного випромінювання є дуже високою енергією при ультракороткій довжині хвилі гамма-частинки, які являють собою потік високоенергійних, не володіють зарядом фотонів. На відміну від альфа- і бета-променів гамма-частинки не відхиляються магнітними та електричними полями і мають значно більшу проникаючу здатність. У певних кількостях та за певної тривалості впливу гамма-випромінювання може викликати променеву хворобу, призвести до виникнення різних онкологічних захворювань. Перешкоджати поширенню потоку гамма-частинок можуть лише такі важкі хімічні елементи, як, наприклад, свинець, збіднений уран та вольфрам.

Нейтронне випромінювання

Джерелом виникнення нейтронного випромінювання можуть бути ядерні вибухи, ядерні реактори, лабораторні та промислові установки. Самі нейтрони є електрично нейтральні, нестабільні (період напіврозпаду вільного нейтрону становить близько 10 хвилин) частинки, які завдяки тому, що у них відсутній заряд, відрізняються великою проникаючою здатністю при слабкому ступені взаємодії з речовиною. Нейтронне випромінювання дуже небезпечне, тому для захисту від нього використовують ряд спеціальних, в основному водневмісних матеріалів. Найкраще нейтронне випромінювання поглинається звичайною водою, поліетиленом, парафіном, а також розчинами гідроксидів важких металів.

Як іонізуючі випромінювання впливають на речовини?

Усі види іонізуючих випромінювань у тому чи іншою мірою впливають різні речовини, але найсильніше воно виражено в гамма-частиц і в нейтронів. Так, при тривалому впливі можуть істотно змінити властивості різних матеріалів, змінити хімічний склад речовин, іонізувати діелектрики і руйнівний ефект на біологічні тканини. Природне радіаційне тло не завдасть людині особливої шкоди, проте при поводженні зі штучними джерелами іонізуючих випромінювань варто бути дуже обережними і вживати всіх необхідних заходів, щоб до мінімуму знизити рівень впливу випромінювання на організм.

Захисні властивості матеріалів від нейтронного випромінювання визначаються їх сповільнювальною та поглинаючою здатністю, ступенем активації. Швидкі нейтрони найефективніше уповільнюються речовинами з малим атомним номером, такими як графіт і водневмісні речовини (легка та важка вода, пластмаси, поліетилен, парафін). Для ефективного поглинання теплових нейтронів застосовуються матеріали, що мають великий переріз поглинання: з'єднання з бором - борна сталь, бораль, борний графіт, карбід бору, а також кадмій та бетон (на лимонітових та інших рудах, що містять пов'язану воду).

Вода використовується як уповільнювач нейтронів, а й як захисний матеріал від нейтронного випромінювання внаслідок високої щільності атомів водню. Після зіткнень із атомами водню швидкий нейтрон уповільнюється до теплової енергії, а потім поглинається середовищем. При поглинанні теплових нейтронів ядрами водню по реакції H(n,γ)D виникає захоплене γ-випромінювання з енергією E =2,23 МеВ. Захопне γ-випромінювання можна значно знизити, якщо застосувати боровану воду. У цьому випадку теплові нейтрони поглинаються бором реакції B(n,α)Li, а захоплююче випромінювання має енергію E = 0,5 МеВ. Водяний захист виконують у вигляді заповнених водою секційних баків із сталі або інших матеріалів.

Кадмій добре поглинає нейтрони з енергією менше 0,5 еВ. Листовий кадмій завтовшки 0,1 см знижує щільність потоку теплових нейтронів у 109 разів. При цьому виникає захоплююче γ-випромінювання з енергією до 7,5 МеВ. Кадмій не має достатньо хороших механічних властивостей. Тому частіше застосовують сплав кадмію зі свинцем, який поряд із хорошими захисними властивостями від нейтронного та γ-випромінювань має кращі механічні властивості порівняно з чистим кадмієм.

Бетон є основним матеріалом для захисту від випромінювань, якщо маса та розмір захисту не обмежуються іншими умовами. Бетон, що застосовується для захисту від випромінювань, складається із заповнювачів, пов'язаних між собою цементом. До складу цементу в основному входять оксиди кальцію, кремнію, алюмінію, заліза та легкі ядра, які інтенсивно поглинають γ-випромінювання та уповільнюють швидкі нейтрони в результаті пружного та непружного зіткнень. Ослаблення щільності потоку нейтронів у бетоні залежить від вмісту води в матеріалі захисту, яке визначається в основному типом бетону, що використовується. Поглинання нейтронів бетонним захистом може бути збільшене введенням з'єднання бору до складу матеріалу захисту. Конструкція бетонного захисту може бути монолітною (для великих реакторів) чи складатися з окремих блоків (невеликих реакторів).

Дозиметрія нейтронного випромінювання

Процеси взаємодії нейтронів з речовиною визначаються енергією нейтронів та атомним складом поглинаючого середовища. Для реєстрації нейтронів використовують різні види вторинних випромінювань, що виникають в результаті ядерних реакцій або розсіювання нейтронів на ядрах з передачею енергії. Теплові та надтеплові нейтрони реєструють з використанням реакцій 10В(n, α)7Li, 6Li(n, α)3Н, 3Не(n, р)3Н, а також поділу важких ядер 235U та 239Pu.

Пропорційні лічильники.Якщо реакція з бором відбувається всередині пропорційного лічильника, результуючі ядра 4He і 7Li, що розлітаються з енергією відповідно 1,6 і 0,9 МеВ, можуть бути легко зареєстровані. Зазвичай нейтронні пропорційні лічильники мають досить товсті стінки, лічильники можуть заповнюватися газом BF3, в якому входить 10B в молекулу. Тонкий шар твердої речовини B4C може наноситися на внутрішню поверхню стінки лічильника (у цьому випадку в іонізації бере участь лише одна з частинок, оскільки інша поглинається стінкою). Тому камери з газовим заповненням BF3 більш ефективні, ніж камери з твердим шаром B4C. Зазначимо, що можливість захоплення швидких нейтронів ядром 10B дуже мала. Лише теплові нейтрони захоплюються із високою ймовірністю. З іншого боку, швидкі нейтрони стають тепловими при уповільненні. Детектор теплових нейтронів можна перетворити на детектор швидких, оточивши його шаром уповільнювача нейтронів, речовиною з великим вмістом водню (наприклад, парафін). Такі "всехвильові" детектори виконуються з 2-3 водородсодержащих коаксіальних циліндричних шарів з внутрішнім розташуванням борного лічильника або з декількох поліетиленових куль різних діаметрів - сповільнювачів, що надягаються на детектор так, щоб він знаходився в центрі кулі.

Рис5 Всехвильовий лічильник

Конструкція всехвильового лічильника, який може реєструвати нейтрони в діапазоні від 0,1 до 5 МеВ з постійною ефективністю, показано на рис5. Лічильник складається з двох циліндричних парафінових блоків (1), вставлених один в інший (діаметр 380 та 200 мм, довжина 500 та 350 мм відповідно), між якими знаходиться екран (2), що складається з шару B2O3. Екран і зовнішній парафіновий циліндричний блок призначені для зменшення чутливості всехвильового лічильника до розсіяних нейтронів, що надходять не з правого торця лічильника. Усередині парафінових блоків встановлюють пропорційний борний лічильник (4), який з правого торця закривається кадмієвим ковпачком (5) для екранування прямого пучка теплових нейтронів. Для підвищення ефективності реєстрації повільних нейтронів у торцевій частині парафіну по колу висвердлено кілька отворів (3). Швидкі нейтрони проникають у парафін, де вони сповільнюються та реєструються лічильником. При щільності потоку нейтронів1 нейгр /(см2·с) швидкість рахунку всехвильового лічильника досягає 200відсч /хв.

η = 1 - ехр(-0,07 р l/En1/2) (4)

p = 0,1 МПа, l = 20см, En = 0,0253 еВ, η = 0,9

Камери поділу.Для реєстрації нейтронів будь-яких енергій можна використовувати поділ важких ядер у камерах поділу, наприклад 235U та 239Pu. Перерізи розподілу для них змінюються незначно у великому діапазоні енергій нейтронів і мають найбільші значення порівняно з перерізами розподілу інших радіонуклідів. Щоб уникнути самопоглинання продуктів поділу, речовина, що ділиться, наноситься тонким шаром (0,02 - 2 мг/см2) на електроди іонізаційної камери, заповненої аргоном (0,5 - 1,0 МПа).

Мал. 6. Камера поділу з високою ефективністю.

У порівнянні з борними лічильниками камери поділу більш довговічні і можуть працювати за високої температури. Ефективність камер поділу з 235U дорівнює 0,6%, ті значно нижчі, ніж борних лічильників. Для збільшення чутливості камер розподілу до нейтронного випромінювання необхідно збільшити поверхню електродів камери. Камера поділу з високою ефективністю має чотири концентричні алюмінієві електроди показана на рис6.

Нейтронне випромінюваннявиникає при ядерних реакціях (у ядерних реакторах, промислових та лабораторних установках, при ядерних вибухах). Вільний нейтрон - це нестабільна, електрично нейтральна частка з часом життя близько 15 хвилин (880.1 ± 1.1 секунд).

При непружних взаємодіях виникає вторинне випромінювання, яке може складатися як із заряджених частинок, так і з гамма-квантів.

При пружних взаємодіях можлива нормальна іонізація речовини. Проникаюча здатність нейтронів дуже велика через відсутність заряду і, як наслідок, слабкої взаємодії з речовиною. Проникаюча здатність нейтронів залежить від їхньої енергії та складу атомів речовини, з якими вони взаємодіють. Шар половинного ослаблення легких матеріалів для нейтронного випромінювання у кілька разів менший, ніж для важких. Тяжкі матеріали, наприклад метали, гірше послаблюють нейтронне випромінювання, ніж гамма-випромінювання. Умовно нейтрони залежно від кінетичної енергії поділяються на швидкі (до 10 МеВ), надшвидкі, проміжні, повільні та теплові. Нейтронне випромінювання має велику проникаючу здатність. Повільні та теплові нейтрони вступають у ядерні реакції, в результаті можуть утворюватися стабільні або радіоактивні ізотопи.

Захист

Швидкі нейтрони погано поглинаються будь-якими ядрами, тому для захисту від нейтронного випромінювання застосовують комбінацію сповільнювач-поглинач. Найкращі сповільнювачі - водородсодержащие матеріали. Зазвичай застосовують воду, парафін, поліетилен. Також як сповільнювачі застосовують берилій і графіт. Уповільнені нейтрони добре поглинається ядрами бору, кадмію.

Оскільки поглинання нейтронного випромінювання супроводжується гамма-випромінюванням, необхідно застосовувати багатошарові екрани з різних матеріалів: свинець-поліетилен, сталь - вода тощо. У ряді випадків для одночасного поглинання нейтронного та гамма-випромінювань застосовують водні розчини гідроксидів важких металів, наприклад, заліза Fe (OH) 3 .

Радіоактивне випромінювання, взаємодіючи з опроміненим середовищем, утворює іони різних знаків. Цей процес називається іонізацією і обумовлений дією на середовище ядер атомів гелію (α-частки), електронів і позитронів (β-частинки), а також незаряджених частинок (корпускулярне і нейтронне випромінювання), електромагнітного (γ-випромінювання), фотонного (характеристичне, гальмівне та рентгенівське) та іншого випромінювань. Жоден із цих видів радіоактивного випромінювання не сприймається органами почуттів людини.

Нейтронне випромінювання є потоком електронейтральних частинок ядра. Так зване вторинне випромінювання нейтрона, коли він стикається з будь-яким ядром або електроном, має сильний іонізуючий вплив. Ослаблення нейтронного випромінювання ефективно здійснюється на ядрах легких елементів, особливо водню, а також на матеріалах, що містять такі ядра - воді, парафіні, поліетилені та ін.

Як захисний матеріал часто використовують парафін, товщина якого для Ро-Be-і Ро-В-джерел нейтронів буде приблизно в 1,2 рази менше, ніж товщина водного захисту. Слід зазначити, що нейтронне випромінювання радіоізотопних джерел часто супроводжується γ-випромінюванням, тому необхідно перевіряти, чи забезпечує захист від нейтронів також захист від γ-випромінювання. Якщо не забезпечує, необхідно вводити на захист компоненти з високим атомним номером (залізо, свинець).

При зовнішньому опроміненні основну роль грають гамма-і нейтронне випромінювання. Альфа- і бета-частинки становлять головний вражаючий фактор радіоактивних хмар, що утворюються продуктами поділу, залишками матеріалу, що розщеплюється, і вдруге активованими речовинами при ядерному вибуху, проте ці частинки легко поглинаються одягом і поверхневими шарами шкіри. Під дією повільних нейтронів в організмі створюється наведена радіоактивність, яка була виявлена в кістках та інших тканинах багатьох людей, які померли в Японії від променевої хвороби.

Нейтронна бомба

Нейтронна бомба відрізняється від «класичних» видів ядерної зброї – атомної та водневої бомб – насамперед потужністю. Вона має потужність близько 1 кт ТНТ, що у 20 разів менше потужності бомби, скинутої на Хіросіму, і приблизно у 1000 разів менше за великі (мегатонні) водневі бомби. Ударна хвиля і теплове випромінювання, що виникають під час вибуху нейтронної бомби, у 10 разів слабше, ніж за повітряному вибуху атомної бомби типу «Хіросіма». Так, вибух нейтронної бомби на висоті 100 м над землею, викличе руйнування тільки в радіусі 200-300 м. Згубна для всього живого дія випромінює швидкі нейтрони, щільність потоку яких при вибуху нейтронної бомби в 14 разів вища, ніж при вибуху «класичних» ядерних бомб. Нейтрони вбивають живе в радіусі 2,5 км. Оскільки нейтронне випромінювання створює короткоживучі радіоізотопи, до епіцентру вибуху нейтронної бомби можна «безпечно» наблизитись - за твердженням її творців - вже через 12 год. Для порівняння вкажемо, що воднева бомба надовго заражає радіоактивними речовинами територію радіусом близько 7 км.

Напишіть відгук про статтю "Нейтронне випромінювання"

Примітки

Література

Аміров Я. С.Безпека життєдіяльності. Кн2. Ч2, 1998, 270 с.
Отаманюк В. Г.Громадянська оборона, 1987, 288 с.
Бєлов С. В.Безпека життєдіяльності 2000, 2000, 345 с.
Кушелєв В. П.Охорона праці в нафтопереробній та нафтохімічній промисловості (ні 87-88, 157-158 стор), 1983, 472 с.
Панов Г.Є.Охорона праці розробки нафтових і газових родовищ, 1982, 248 з.
Єрьомін В. Г.Методи та засоби забезпечення безпеки праці в машинобудуванні, 2000, 328 с.
Карпов Б. Д.Довідник з гігієни праці, 1976, 536 с.
Кокорєв Н. П.Гігієна праці з виробництва Изд.2, 1973, 160 з.
Патолін О. Ф.Радіаційна безпека при промисловій дефектоскопії, 1977, 136 с.
Тельдеші Ю.N.Радіація - загроза та надія, 1979, 416 с.
Бєлов С. В.Засоби захисту у машинобудуванні Розрахунок та проектування Довідник, 1989, 366 з.
Шрага М.Х.Основи токсикологи (для інженерних спеціальностей), 2003, 211 с.
Грінін А. С.Безпека життєдіяльності, 2002, 288 с.
Ушаков К. З.Безпека життєдіяльності – Підручник для вузів, 2000, 427 с.
Починок А. П.Енциклопедія з безпеки та гігієни праці Т2, 2001, 926 с.
Кушелєв В. П.Охорона праці в нафтопереробній та нафтохімічній промисловості, 1983, 472 с.
Макаров Г. В.Охорона праці у хімічній промисловості, 568 с.

Уривок, що характеризує Нейтронне випромінювання

- Ви дуже палкі, Бельяр, - сказав Наполеон, знову підходячи до генерала, що під'їхав. – Легко помилитися у запалі вогню. Їдьте та подивіться, і тоді приїжджайте до мене.
Не встиг ще Бельяр зникнути, як з іншого боку прискакав новий посланий з поля битви.
– Eh bien, qu'est ce qu'il y a? [Ну, що ще?] – сказав Наполеон тоном людини, роздратованої безперервними перешкодами.
— Sire, le prince… — почав ад'ютант.
- Просить підкріплення? - з гнівним жестом промовив Наполеон. Ад'ютант ствердно нахилив голову і почав доповідати; але імператор відвернувся від нього, зробивши два кроки, зупинився, повернувся назад і покликав Бертьє. - Треба дати резерви, - сказав він, трохи розводячи руками. - Кого послати туди, як ви вважаєте? - звернувся він до Бертьє, до цього oison que j"ai fait aigle [гусеня, якого я зробив орлом], як він згодом називав його.
- Пане, послати дивізію Клапареда? – сказав Бертьє, який пам'ятав напам'ять усі дивізії, полки та батальйони.
Наполеон ствердно кивнув головою.
Ад'ютант помчав до дивізії Клапареда. І за кілька хвилин молода гвардія, що стояла позаду кургану, рушила зі свого місця. Наполеон мовчки дивився на цей напрям.
— Ні, — раптом звернувся він до Бертьї, — я не можу послати Клапареда. Надішліть дивізію Фріана, – сказав він.
Хоча не було жодної переваги в тому, щоб замість Клапареда посилати дивізію Фріана, і навіть була очевидна незручність і уповільнення в тому, щоб зупинити тепер Клапареда і посилати Фріана, але наказ був виконаний. Наполеон не бачив того, що він щодо своїх військ грав роль лікаря, який заважає своїми ліками – роль, яку він так вірно розумів і засуджував.
Дивізія Фріана, як і інші, зникла у диму поля битви. З різних боків продовжували підскакувати ад'ютанти, і всі, ніби змовившись, говорили те саме. Всі просили підкріплень, всі говорили, що росіяни тримаються на своїх місцях і виробляють un feu d'enfer [пекельний вогонь], від якого тане французьке військо.
Наполеон сидів у задумі на складному стільці.
Зголоднілий з ранку m r de Beausset, який любив подорожувати, підійшов до імператора і наважився запропонувати його величності поснідати.
— Я сподіваюся, що тепер я можу привітати вашу величність із перемогою, — сказав він.
Наполеон мовчки заперечливо похитав головою. Вважаючи, що заперечення відноситься до перемоги, а не до сніданку, m r de Beausset дозволив собі грайливо шанобливо помітити, що немає у світі причин, які могли б перешкодити снідати, коли це можна зробити.
– Allez vous… [Забирайтеся…] – раптом похмуро сказав Наполеон і відвернувся. Блаженна усмішка жалю, каяття і захоплення засяяла на обличчі пана Боссе, і він пливучим кроком відійшов до інших генералів.
Наполеон відчував важке почуття, подібне до того, яке відчуває завжди щасливий гравець, що шалено кидав свої гроші, завжди вигравав і раптом, саме тоді, коли він розрахував усі випадковості гри, відчуває, що чим більш обдуманий його хід, тим вірніше він програє.
Війська були ті ж, генерали ті ж, ті ж були приготування, та ж диспозиція, та ж proclamation courte et energique [прокламація коротка та енергійна], він сам був той самий, він це знав, він знав, що він був навіть набагато досвідченішим. і майстерніший тепер, ніж він був раніше, навіть ворог був той самий, як під Аустерліцем та Фрідландом; але страшний розмах руки падав чарівно безсило.
Всі ті колишні прийоми, що бувало, незмінно увінчуються успіхом: і зосередження батарей на один пункт, і атака резервів для прорвання лінії, і атака кавалерії des hommes de fer - всі ці прийоми вже були вжиті, і не тільки не було перемоги, але з усіх боків приходили одні й самі повідомлення про вбитих і поранених генералів, необхідність підкріплень, про неможливість збити росіян і розлад військ.
Раніше після двох трьох розпоряджень, двох трьох фраз скакали з привітаннями і веселими обличчями маршали і ад'ютанти, оголошуючи трофеями корпусу полонених, і гармати, і обози, і гармати, і обози, і гармати, і обози; просив тільки дозволу пускати кавалерію для забору обозів: так було під Лоді, Маренго, Арколем, Єною, Аустерліцем, Ваграмом і так далі, і так далі... Тепер же щось дивне відбувалося з його військами.
Незважаючи на звістку про взяття флешів, Наполеон бачив, що це було не те, зовсім не те, що було у всіх його колишніх битвах. Він бачив, що те саме почуття, яке відчував він, відчували і всі його оточуючі люди, досвідчені у справі битв. Усі обличчя були сумні, всі очі уникали одне одного. Тільки один Босс не міг розуміти значення того, що відбувалося. Наполеон же після свого довгого досвіду війни знав добре, що означало протягом восьми годин, після всіх утруднених зусиль, невигране атакуючим бій. Він знав, що це була майже програна битва і що найменша випадковість могла тепер – на тій натягнутій точці коливання, на якій стояла битва, – занапастити його та його війська.
Коли він перебирав в уяві всю цю дивну російську кампанію, в якій не було виграно жодної битви, в якій у два місяці не взято ні прапорів, ні гармат, ні корпусів військ, коли дивився на потай сумні особи оточуючих і слухав повідомлення про те, що росіяни все стоять, - страшне почуття, подібне до почуття, що відчувається в сновидіннях, охоплювало його, і йому спадали на думку всі нещасні випадковості, які можуть занапастити його. Росіяни могли напасти на його ліве крило, могли розірвати його середину, шалене ядро могло вбити його самого. Все це було можливе. У колишніх битвах своїх він обмірковував лише випадковості успіху, тепер же незліченна кількість нещасних випадковостей уявлялася йому, і він чекав на них усіх. Так, це було як уві сні, коли людині здається наступаючий на нього лиходій, і людина уві сні розмахнулася і вдарила свого лиходія з тим страшним зусиллям, яке, він знає, має знищити його, і відчуває, що рука його, безсила і м'яка, падає, як ганчірка, і страх чарівної смерті охоплює безпорадну людину.

Радіоактивне випромінювання є сильним впливом на людський організм, здатним викликати незворотні процеси, що ведуть до трагічних наслідків.Залежно від потужності різні види радіоактивних випромінювань можуть спричинити тяжкі захворювання, а можуть, навпаки, лікувати людину. Деякі їх використовують у діагностичних цілях. Інакше кажучи, все залежить від контрольованості процесу, тобто. його інтенсивності та тривалості впливу на біологічні тканини.

Сутність явища

У випадку під поняттям радіація мається на увазі вивільнення частинок та його поширення як хвиль. Радіоактивність має на увазі мимовільний розпад ядер атомів деяких речовин з появою потоку заряджених часток великої потужності. Речовини, здатні на таке явище, одержали назву радіонуклідів.

То що таке радіоактивне випромінювання? Зазвичай під цим терміном відзначаються радіоактивні, так і радіаційні випромінювання. По суті, це спрямований потік елементарних частинок значної потужності, що викликають іонізацію будь-якого середовища, що потрапляє на їх шляху: повітря, рідини, метали, мінерали та інші речовини, а також біологічні тканини. Іонізація будь-якого матеріалу веде до зміни його структури та основних властивостей. Біологічні тканини, зокрема. людського організму піддаються змінам, які не сумісні з їх життєдіяльністю.

Різні типи радіоактивного випромінювання мають різну проникну та іонізуючу здатність. Вражаючі властивості залежать від основних характеристик радіонуклеїдів: вид радіації, потужність потоку, період напіврозпаду. Іонізуюча здатність оцінюється за питомим показником: кількістю іонів іонізованої речовини, що формуються на відстані 10 мм шляхом проникнення випромінювання.

Негативний вплив на людину

Радіаційне опромінення людини призводить до структурних змін у тканинах організму. В результаті іонізації в них з'являються вільні радикали, які є активними в хімічному плані молекулами, що вражають і вбивають клітини. Першими і найбільше страждають шлунково-кишкова, сечостатева та кровотворна системи. З'являються виражені симптоми їхньої дисфункції: нудота і блювання, підвищена температура, порушення випорожнень.

Досить типовою є променева катаракта, спричинена впливом випромінювання на очні тканини. Спостерігаються інші серйозні наслідки радіаційного опромінення: судинний склероз, різке зниження імунітету, гематогенні проблеми. Особливу небезпеку становить ушкодження генетичного механізму. Активні радикали, що виникають, здатні змінити структуру головного носія генетичної інформації — ДНК. Такі порушення можуть призводити до непрогнозованих мутацій, що відбиваються на наступних поколіннях.

Ступінь ураження людського організму залежить від того, які види радіоактивного випромінювання мали місце, яка інтенсивність та індивідуальна сприйнятливість організму.Головний показник - доза опромінення, що показує, скільки радіації проникло в організм. Встановлено, що разова велика доза значно небезпечніша, ніж накопичення такої дози при тривалому опроміненні малопотужним випромінюванням. Поглинена організмом кількість радіації вимірюється в ейвертах (Ев).

Будь-яке життєве середовище має певний рівень радіації. Нормальним вважається радіаційне тло не вище 0,18-0,2 мЕв/год або 20 мікрорентгенів. Критичний рівень, що веде до смерті, оцінюється в 5,5-6,5 Ев.

Різновиди випромінювання

Як зазначалося, радіоактивне випромінювання та його види можуть по-різному впливати на організм людини. Можна виділити такі основні різновиди радіації.

Випромінювання корпускулярного типу, що є потоками частинок:

Альфа-випромінювання. Це потік, що складається з альфа-часток, що мають величезну іонізуючу здатність, але глибина проникнення невелика. Навіть листок щільного паперу може зупинити такі частинки. Одяг людини досить ефективно виконує роль захисту.
Бета-випромінювання обумовлено потоком бета-часток, що летять зі швидкістю, наближеною до швидкості світла. Через величезну швидкість ці частинки мають підвищену проникаючу здатність, але іонізуючі можливості у них нижчі, ніж у попередньому варіанті. Як екран від даного випромінювання можуть служити віконні вікна або металевий лист товщиною 8-10 мм. Для людини воно дуже небезпечне при прямому попаданні на шкіру.
Нейтронне випромінювання складається з нейтронів і має найбільшу вражаючу дію. Достатній захист від них забезпечується матеріалами, у структурі яких є водень: вода, парафін, поліетилен тощо.

Хвильове випромінювання, що є променеве поширення енергії:

Гамма-випромінювання є, по суті, електромагнітним полем, що створюється при радіоактивних перетвореннях в атомах. Хвилі випускаються як квантів, імпульсами. Випромінювання має дуже високу проникність, але низьку іонізуючу здатність. Для захисту від таких променів необхідні екрани з важких металів.
Рентгенівське випромінювання, або Х-промені. Ці квантові промені багато в чому подібні до гамма-випромінювання, але проникаючі можливості дещо занижені. Такий тип хвилі виробляється у вакуумних рентгенівських установках з допомогою удару електронами про спеціальну мету. Загальновідоме діагностичне призначення цього випромінювання. Однак слід пам'ятати, що тривала дія його здатна завдати людському організму серйозної шкоди.

Як може стати людина

Людина отримує радіоактивне опромінення за умови проникнення радіації до його організму. Воно може відбуватися 2 способами: зовнішній та внутрішній вплив. У першому випадку джерело радіоактивного випромінювання знаходиться зовні, а людина з різних причин потрапляє у поле його діяльності без належного захисту. Внутрішнє вплив здійснюється при проникненні радіонукліду всередину організму. Це може статися при вживанні опромінених продуктів або рідин, з пилом та газами, при диханні зараженим повітрям тощо.

Зовнішні джерела радіації можна поділити на 3 категорії:

Природні джерела: важкі хімічні елементи та радіоактивні ізотопи.
Штучні джерела: технічні пристрої, що забезпечують випромінювання за відповідних ядерних реакцій.
Наведена радіація: різні середовища після на них інтенсивного іонізуючого випромінювання самі стають джерелом радіації.

До найбільш небезпечних об'єктів у частині можливого радіаційного опромінення можна віднести такі джерела радіації:

Виробництва, пов'язані зі здобиччю, переробкою, збагаченням радіонуклідів, виготовленням ядерного палива для реакторів, зокрема уранова промисловість.
Ядерні реактори будь-якого типу, зокрема. на електростанціях та кораблях.
Радіохімічні підприємства, які займаються регенерацією ядерного палива.
Місця зберігання (поховання) відходів радіоактивних речовин, а також підприємства з їхньої переробки.
При використанні радіаційних випромінювань у різних галузях: медицина, геологія, сільське господарство, промисловість тощо.
Випробування ядерної зброї, ядерні вибухи у мирних цілях.

Прояв ураження організму

Характеристика радіоактивних випромінювань грає вирішальну роль ступеня поразки людського організму.В результаті впливу розвивається променева хвороба, яка може мати 2 напрямки: соматична та генетична поразка. За часом прояви виділяється ранній та віддалений ефект.

Ранній ефект виявляє характерні симптоми у період від 1 години до 2 місяців. Типовими вважаються такі ознаки: шкірна почервоніння та лущення, каламутність очного кришталика, порушення кровотворного процесу. Крайній варіант при великій дозі опромінення - смерть. Локальне ураження характеризуються такими ознаками, як променевий опік шкірного покриву та слизової оболонки.

Віддалені прояви виявляються через 3-5 місяців, або навіть через кілька років. У цьому випадку спостерігаються стійкі шкірні ураження, злоякісні пухлини різної локалізації, різке погіршення імунітету, зміна складу крові (значне зниження рівня еритроцитів, лейкоцитів, тромбоцитів та нейтрофілів). Внаслідок цього часто розвиваються різні інфекційні хвороби, суттєво знижується тривалість життя.

Для запобігання опроміненню людини іонізуючим випромінюванням застосовуються різні види захисту, які залежать від типу радіації. Крім того, регламентуються жорсткі норми щодо максимальної тривалості перебування людини в зоні опромінення, мінімальної відстані до джерела радіації, використання індивідуальних засобів захисту та встановлення захисних екранів.

Лікар-пульмонолог, Терапевт, Кардіолог, Лікар функціональної діагностики. Лікар найвищої категорії. Досвід роботи: 9 років. Закінчила Хабаровський державний медінститут, клінічна ординатура за спеціальністю «терапія». Займаюся діагностикою, лікуванням та профілактикою захворювань внутрішніх органів, також проводжу профогляди. Лікую захворювання органів дихання, шлунково-кишкового тракту, серцево-судинної системи.

Бета-випромінювання

Бета-частинки - потік електронів або позитронів, що випромінюються ядрами радіоактивних елементів при бета-розпаді. Електрон (b - -частка) має масу m e = 9,109 '10 -31 кг та негативний заряд e = 1,6 '10 -19 Кл. Позитрон (b + -частка) - елементарна частка з позитивним електричним зарядом, античастка по відношенню до електрона. Маси електрона і позитрона рівні, які електричні заряди і магнітні моменти рівні за абсолютною величиною, але протилежні за знаком. Позитрон стабільний, але в речовині існує лише короткий час (частки секунди) через анігіляцію з електронами.

Бета-частинки одного і того ж радіоактивного елемента мають різний запас енергії. Це пояснюється природою бета-розпаду радіоактивних ядер, при якому енергія, що утворюється, розподіляється між дочірнім ядром, бета-частинкою і нейтрино в різних співвідношеннях. Таким чином, енергетичний спектр бета-часток складний та безперервний. Максимальна енергія лежить у межах від 0,018 до 13,5 МеВ. Бета-розпад може відбуватися не лише на основний рівень, а й на збуджені рівні дочірнього ядра. Потік бета-часток називається бета-випромінюванням. В результаті електронного бета-розпадувихідне ядро перетворюється на нове ядро, маса якого залишається колишньою, а заряд збільшується на одиницю, при цьому з'являється частка - антинейтрино:

Позитронний бета-розпадпризводить до утворення ядра з колишньою масою та зарядом, зменшеним на одиницю, при цьому утворюється нейтрино:

Нейтрино від антинейтрино відрізняється напрямком спина по відношенню до імпульсу.

До бета-розпаду відноситься ще один вид перетворення ядер - електронне захоплення, При якому ядро притягує до себе один з електронів, розташованих на внутрішніх орбітах атома (частіше К-шару):

;

Місце захопленого електрона відразу заповнюється електроном з вищого рівня, у своїй випромінюється рентгенівське випромінювання. Ядро такого атома залишається незмінним по масі, перетворюється на нове ядро із зарядом, зменшеним на одиницю.

Часто той самий радіонуклід піддається одночасно декільком типам розпаду. Наприклад, К-40 зазнає електронного розпаду та електронного захоплення (К-захоплення).

Таким чином, за всіх видів бета-розпаду масове число ядра залишається без зміни, а зарядове число змінюється на одиницю.

При взаємодії бета-часток з речовиною відбувається іонізація та збудження атомів, при цьому бета-частинки передають атомам свою кінетичну енергію та розсіюються. Втрата бета-частинкою енергії при кожному акті взаємодії з речовиною супроводжується зменшенням її швидкості до теплової швидкості руху речовини. Негативна бета-частка при цьому або залишається у вигляді вільного електрона, або приєднується до нейтрального атома або позитивного іону, перетворюючи перший на негативний іон, а другий - на нейтральний атом. Позитивна бета-частка (позитрон) в кінці свого шляху, стикаючись з електроном, з'єднується з ним та анігілює.

Багаторазові зміни напрямку бета-частинки при її взаємодії з речовиною призводять до того, що глибина проникнення її в речовину – довжина пробігу – виявляється значно меншою за істину довжини шляху бета-частинки в речовині, а іонізація носить об'ємний характер.

Середня величина питомої іонізації - лінійна щільність іонізації– у повітрі залежить від енергії бета-часток і становить 100–300 пар іонів на 1 см шляху, а максимальний пробіг у повітрі сягає кількох метрів, у біологічній тканині – сантиметри, у металах – десятки мкм. Швидкість руху бета-частинок у повітрі близька до швидкості світла (250000-270000 км/с).

Для захисту від бета-випромінювання використовують: скло, алюміній, плексиглас, полімери – матеріали, що складаються з елементів з малим порядковим номером.

Товщина шару речовини, в якому відбувається повне поглинання бета-частинок, відповідає максимальній довжині пробігу – довжині пробігу бета-частинок, що мають найбільшу енергію в даному спектрі, може бути визначена за формулою

де R max - максимальна довжина пробігу (товщина шару), см; E max - максимальна енергія бета-часток у спектрі, МеВ; r – густина речовини, г/см 3 .

Втрата енергії бета-частинками та розсіювання їх у речовині призводять до поступового ослаблення потоку бета-часток, що виражається експоненційною залежністю

, (3.4)

де N - Число бета-часток, що пройшли шар речовини товщиною R в одиницю часу; N 0 - Початкове число бета-часток, що падають в одиницю часу на поглинаючий шар; m л - лінійний коефіцієнт поглинання, см -1; R – товщина поглинаючого шару, див.

Нейтронні випромінювання

Вільні нейтрони утворюються у процесі спонтанного розподілу ядра, під яким розуміється його розщеплення, тобто. розпад на два уламки, сума мас яких приблизно дорівнює масі вихідного ядра. Виникають у процесі поділу ядер нейтрони мають енергію близько 2 МеВ.

235 92 U + 1 0 n – 56 144 + 89 36 Кr + 2 0 1 n + Q

Нейтрон(n) - Елементарна, електрично нейтральна частка з масою m n = 1,6748 '10 -27 кг. Нейтрон у вільному стані нестабільний, він мимоволі перетворюється на протон з випромінюванням електрона та антинейтрино: 1 0 ; час життя нейтронів становить близько 16 хв.

Близько 1% нейтронів випромінюються збудженими уламками поділу вихідного ядра. При цьому змінюється енергетичний стан ядра-уламка із зменшенням масового числа на одиницю:

Такі перетворення відбуваються після завершення процесу розподілу ядра за час від часток до десятків секунд. Нейтрони, що випускаються через період порядку секунди після акту поділу, називаються запізнюючими. Енергія нейтронів, що запізнюються, - близько 0,5 МеВ.

Нейтрони, взаємодіючи з речовиною, розсіюються, або захоплюються ядрами атомів речовини. Розрізняються розсіювання пружне та непружне та радіаційне захоплення з випромінюванням заряджених частинок.

Пружнимназивається таке розсіювання, при якому нейтрон, зіткнувшись з ядром атома, передає йому частину кінетичної енергії і відскакує від ядра, змінивши напрямок свого руху, зі зменшеною енергією. При зіткненнях передана нейтроном ядру енергія перетворюється на кінетичну енергію ядра, яке починає рухатися і називається ядром віддачі(Мал.7 ) . Ядра віддачі, що отримали від нейтрону досить велику енергію, можуть виявитися вибитими з атомів і взаємодіятимуть з речовиною як заряджені частки, виробляючи іонізацію.

Найбільшу енергію нейтрон втрачає під час взаємодії з ядрами, рівними чи близькими йому за масою. Так як при цьому відбувається уповільнення нейтронів, особливо ефективними сповільнювачами є легкі елементи (водень, берилій, графіт). Імовірність пружного розсіювання зростає із зменшенням енергії нейтрону та заряду ядра.

Мал. 7. Пружне зіткнення нейтрону з ядром

Непружним розсіюваннямназивається така взаємодія нейтрону з ядром, коли нейтрон проникає в нього, вибиваючи з нього один з нейтронів меншої енергії та іншого напрямку, ніж початковий, і переводить ядро в збуджений стан, з якого воно дуже швидко переходить в основний стан із випромінюванням гамма-кванту ( 8).

Непружне розсіювання притаманно взаємодії нейтронів досить високих енергій з ядрами важких елементів.

Мал. 8. Непружне зіткнення нейтрону з ядром

Явище, при якому нейтрон, проникаючи в ядро, утворює більш важкий ізотоп ядра, що взаємодіє з ним, називається захопленням нейтронів. Ядро, що захопило нейтрон, переходить у збуджений стан і, повертаючись до основного стану, випускає один або кілька гамма-квантів з енергією порядку мегаелектронвольт або заряджені частинки (рис. 9).

Захоплення нейтрона ядром супроводжується випусканням гамма-квантів за наступною схемою:

0 1 n + 13 27 Al – 13 28 Al *

13 28 Al * –– 13 28 Al +гамма-квант

Захоплення нейтронів ядрами стає можливим завдяки тому, що не маючи заряду і не відчуваючи внаслідок цього відштовхувального електричного впливу з боку ядра, нейтрон здатний наблизитися до нього на такі невеликі відстані, на яких позначаються ядерні сили тяжіння. Можливість захоплення зростає для нейтронів малих енергій внаслідок більшого часу перебування нейтрону поблизу ядра.

Мал. 9. Захоплення нейтрону ядром

Основною якісною характеристикою нейтронного випромінювання є енергетичний спектр- Розподіл нейтронів за енергіями. При цьому розрізняють такі енергетичні спектри нейтронів: повільніз енергією до 0,5 еВ, проміжні- з енергією від 0,5 еВ до 200 кеВ, швидкі– з енергією від 200 кеВ до 20 МеВ та надшвидкі- З енергією понад 20 МеВ.

Нейтронне випромінювання є опосередковано іонізуючим, це тим, що нейтрони мало взаємодіють з електронними оболонками атомів і безпосередньо не іонізують атоми. Нейтрони рухаються в речовині без втрати енергії, доки не зустрінуться з ядрами.

Проникаюча здатність нейтронів у повітрі сотні метрів і можна порівняти з проникаючою здатністю гамма-випромінювань, або навіть більше її. У повітрі нейтрон проходить близько 300 метрів між двома послідовними зіткненнями, а в щільніших рідких і твердих речовинах – близько 1 см.

Гамма-випромінювання

Гамма-випромінювання- короткохвильове електромагнітне випромінювання, що випромінюється збудженими атомними ядрами. Гамма-випромінювання спостерігається при радіоактивному розпаді атомних ядер та ядерних реакціях. Випускання гамма-променів не призводить до перетворень елементів і тому не вважається видом радіоактивних перетворень. Гамма-випромінювання лише супроводжує деякі радіоактивні перетворення, у яких ядра утворюються у збуджених станах. Збуджені ядра протягом 10 -12 с переходять в основний стан, випускаючи надлишок енергії як гамма-кванта. Іноді ядро послідовно випускає ряд гамма-квантів, переходячи щоразу у менш збуджений стан, доки стане стабільним. Це явище отримало назву каскадного випромінювання.

Гамма-кванти не мають ні заряду, ні маси спокою. Їхнє випромінювання не призводить до утворення ядер нових елементів. Збуджене та стабільне ядро одного елемента відрізняється тільки енергією, тобто. при гамма-переходах зміна заряду Z та масового числа А не відбувається. Випромінювання гамма-кванта є процесом, що мимоволі відбувається в ядрах і характеризує властивості ядер.

Якщо значком * позначити збуджений стан ядра, процес випромінювання гамма-кванта hn можна записати так:

де h - постійна Планка (h = 6,626 '10 -34 Дж? с); n – частота електромагнітних хвиль.

Випромінені ядром гамма-кванти характеризуються великою енергією, кожен з них може бути виявлений та зареєстрований приладами. При радіоактивному розпаді ядер зазвичай спостерігаються гамма-кванти з енергією від 10 кэВ до 5 МеВ, при ядерних реакціях зустрічаються гамма-кванти з енергіями до 20 МеВ. У сучасних прискорювачах одержують гамма-кванти з енергією до 20 ГеВ.

Гамма-випромінювання ядерного вибуху утворюється безпосередньо у процесі розподілу ядер U чи Pu. Його джерелом є також уламки розподілу, що випускають гамма-квант при переході зі збудженого стану в основний.

Серед процесів взаємодії гамма-квантів із речовиною найбільшу ймовірність мають: фотоефект, комптонівське розсіювання та утворення пари електрон-позитрон.

Процес взаємодії гамма-кванту з речовиною, при якому гамма-квант повністю поглинається атомом речовини та вибиває з атома електрон, називається фотоелектричним ефектом(Фотоефектом). Фотоефект частіше відбувається за малих значень енергії гамма-квантів і різко зменшується з її збільшенням.

При енергії гамма-квантів від 0,2 до 1 МеВ найімовірнішим стає процес взаємодії гамма-кванта з одним із зовнішніх електронів. У процесі цієї взаємодії гамма-квант передає електрону частину своєї енергії, яка перетворюється на кінетичну енергію електрона (Е е) і витрачається вторинним електроном на іонізацію атомів речовини. Відповідно зменшується енергія гамма-кванту (Еg), при цьому змінюється напрямок його руху. Процес зменшення енергії гамма-квантів та розсіювання їх електронами отримав назву Комптон-ефекту(Непружне розсіювання) (рис.11).

При взаємодії гамма-квантів з електромагнітним полем ядра може припинити своє існування як гамма-квант і перетворитися на дві частинки: електрон і позитрон. Такий процес взаємодії гамма-квантів із речовиною називається утворенням пар електрон-позитрон. Така взаємодія можлива, якщо гамма-квант має енергію, рівну або більшу за 1,02 МеВ. Це тим, що енергія спокою електрона і позитрона відповідно дорівнює 0,51 МеВ, то їх освіту витрачається 1,02 МеВ.

Рис.10. Фотоефект Мал. 11. Ефект Комптону

Вся надлишкова енергія, яку має гамма-квант понад 1,02 МеВ, повідомляється порівну у вигляді кінетичної енергії електрону та позитрону. Виникають при утворенні пари електрон і позитрон витрачають свою кінетичну енергію на іонізацію середовища, після чого позитрон анігілює, з'єднуючись з одним з вільних електронів, що є в середовищі (рис. 12).

На відміну від альфа- та бета-часток, що безпосередньо іонізують атоми, гамма-кванти у всіх випадках, взаємодіючи з речовиною, викликають появу в ньому вільних вторинних електронів і позитронів, які виробляють іонізацію.

Мал. 12. Утворення електронно-позитронної пари

Для гамма-випромінювання характерна дуже низька можливість взаємодії з речовиною. Це означає, що фотоефект, комптонівське розсіювання та утворення електронно-позитронних пар при проходженні гамма-випромінювання через речовину проходять досить рідко.

Іонізуюча здатність гамма-квантів при однаковій енергії гамма-квантів і заряджених частинок і за однакового взаємодіючого середовища в тисячі разів менше, ніж іонізуюча здатність заряджених частинок.

У повітрі лінійна щільність іонізації гамма-квантів становить 2-3 пари іонів на 1 см шляху. Проникаюча здатність гамма-квантів у повітрі сотні метрів.

Ослаблення (поглинання) інтенсивності гамма-випромінювання в речовині визначається за законом Бугера:

, (3.5)

де I – інтенсивність гамма-випромінювання на глибині R речовині; I 0 - Інтенсивність гамма-випромінювання при вході в речовину; m – лінійний коефіцієнт ослаблення.

Коефіцієнт m складається з коефіцієнта поглинання при фотоефекті m ф, коефіцієнта ослаблення при комптон-ефекті m до коефіцієнта поглинання при утворенні електронно-позитронних пар m пар:

. (3.6)

Коефіцієнт m залежить не тільки від енергії гамма-квантів, а й від густини та середнього атомного номера речовини середовища. Тому поглинання гамма-квантів речовиною зручніше виражати через масовий коефіцієнт ослаблення m m = m/r. Тоді отримаємо

. (3.7)

. Доза випромінювання- Це кількість енергії іонізуючого випромінювання, поглиненого одиницею маси середовища, що опромінюється. Розрізняють поглинену, експозиційну та еквівалентну дози випромінювання.

Поглиненою дозою випромінювання(D) називається кількість енергії будь-якого виду іонізуючого випромінювання, поглинену одиницею маси будь-якої речовини:

, (3.8)

де dЕ – поглинена енергія випромінювання; dm - маса речовини, що опромінюється.

Ця величина дозволяє дати кількісну оцінку дії різних видів випромінювання у різних середовищах. Вона не залежить від обсягу і маси речовини, що опромінюється і визначається головним чином іонізуючою здатністю і енергією випромінювань, властивостями поглинаючої речовини і тривалістю опромінення.

При визначенні дози в біологічному об'єкті потрібно враховувати зовнішнє та внутрішнє опромінення, оскільки радіоактивні речовини можуть потрапити в організм з їжею, водою та повітрям, що вдихається. У цьому випадку опромінення внутрішніх органів відбувається не тільки гамма-, але також альфа-і бета-випромінювання.

Поглинена доза є кількісним заходом впливу іонізуючого випромінювання на речовину. За одиницю виміру поглиненої дози прийнято грей (Гр) - поглинена доза випромінювання, що відповідає енергії 1 джоуль іонізуючого випромінювання будь-якого виду, переданої опроміненої речовини масою 1 кг: 1 Гр = 1 Дж/кг.

Насправді застосовується позасистемна одиниця – радий(Rad – за першими буквами англійського словосполучення "radiation absorbet dose"). Доза в 1 рад означає, що в кожному грамі речовини, що зазнала опромінення, поглинено 100 ерг енергії. 1 рад = 100 ерг/г = = 0,01 Дж/кг = 0,01 Гр, тобто. 1 Гр = 100 рад (1 ерг = 10 Дж).

Поглинена доза випромінювання залежить від властивостей випромінювання та поглинаючого середовища. Для заряджених частинок (альфа-, бета-часток, протонів) невеликих енергій, швидких нейтронів та деяких інших випромінювань, коли основними процесами їх взаємодії з речовиною є безпосередня іонізація та збудження, поглинена доза є однозначною характеристикою іонізуючого випромінювання з його взаємодією. Це пов'язано з тим, що між параметрами, що характеризують іонізуючу здатність випромінювання в середовищі і поглиненою дозою, можна встановити адекватні прямі залежності.

Для рентгенівського та гамма-випромінювань таких залежностей немає, т.к. ці види випромінювань побічно іонізують. Отже, поглинена доза не може бути характеристикою цих випромінювань щодо їх впливу на середовище.