І. Суть і зміст радіації

Радіація (radiation) – це іонізуюче випромінювання (електронів, позитронів, мезонів, нейтронів, ядер елементів, електромагнітних коливань), взаємодія якого з середовищем приводить до утворення іонів різних знаків.

Радіація є скрізь. Вона надходить з космосу, з природних земних речовин, утворюється при горінні та вугільно-топливному циклі. Наземні джерела радіації забезпечують приблизно 5/6 дози природного опромінення населення, а космічні – менше 1/6 дози.

Радіація була, є і буде завжди і скрізь. Радіоактивні елементи входять до складу Землі з початку її існування і продовжують бути присутніми дотепер.

Радіація представлена корпускулярними частинками (альфа, бета, нейтронна) та електромагнітними хвилями (гама, рентгенівське), енергія яких має іонізуючу дію. Оптичні і радіохвилі теж відносяться до електромагнітних випромінювань, але не здійснюють іонізації, оскільки мають низьку енергію.

Електромагнітні іонізуючі випромінювання – це рентгенівське і γ-випромінювання радіонуклідів. До корпускулярного випромінювання відносять електрони, позитрони, ядра атомів водню (протони), дейтерію (дейтрони), гелію, π-мезони, нейтрони.

Джерелами радіації є наступні: космічна, земне. Земну радіацію можна ділити на природну і штучну. Земні джерела радіації розрізняють на закриті і відкриті.

Термін “радіація” введений у науку П’єром Кюрі і Марією Складовською-Кюрі (1898) і застосовується не тільки до іонізуючого14 випромінювання, але і цілого ряду інших фізичних явищ, наприклад, сонячна радіація, теплова радіація тощо.

Класифікацію іонізуючої радіації можна здійснювати наступним чином:

- Корпускулярна (має масу спокою);

- Електромагнітні хвилі (фотонна).

У свою чергу корпускулярна радіація поділяється так: альфа-випромінування, бета випромінювання, потік частинок (протонів, нейтронів тощо), а фотонна – гамата-, рентгенівське та ультрафіолетове випромінювання.

Радіація характеризується своєю іонізуючою і проникливою здатністю.

Іонізуюча здатність – це кількість пар іонів, що утворюються частинкою в одиниці об’єму, маси середовища або на одиницю довжини шляху.

Проникаюча здатність радіації визначається довжиною пробігу частинки в речовині до її повного зникнення.

Одиниці, що використовуються для вимірювання іонізуючого випромінювання наступні:

у системі CІ несистемні

- активність - Бк (бекерель) Кі (кюрі)

- поглинута доза - Гр. (грей) Рад (рад)

- еквівалентна доза - Зв (зіверт) Бер (бер)

- експозиційна доза - Кл/кг (кулон на кг Р (рентген)

- ефективна еквівалентна доза – Зв (зіверт) Бер.

Співвідношення між величинами одиниць радіації наступне:

1 Бк = 1 розпад/сек = 2,7 х 10 ^–11;

1Кі = 3,7 х 10¹⁰ Бк;

1 Гр = 100 рад = 1 Дж/кг;

1 рад = 10^–2 Гр = 100 Ерг/г;

1 рад = 1,14 Р;

1 Зв = 100 Бер = 1 Гр;

1 Зв = 1 Гр;

1 Бер = 10^–2Зв = 10^–2 Гр (Бер біологічний еквівалент рентгену);

1 Р = 2,5 * 10^–4 Кл/кг (кулон на кілограм).

Радіація може бути природною і штучною, створеною людиною. Іонізуюче випромінювання може бути електромагнітним, корпускулярним, що при взаємодії з речовиною безпосередньо чи опосередковано викликає збудження й іонізацію атомів і молекул. Радіація утворюється при курінні, телевізійною і компютерною технікою, діагностичною рентгенапаратурою.

Утворюється радіація при пожежах, вулканічних процесах тощо.

Радіація – це не щось нове, створене людиною, вона існувала, існує і буде існувати вічно.

Радіація існувала задовго до зародження життя, вона мала місце в космосі до виникнення Землі. Радіацію не можна побачити, почути, осягати, понюхати (органи чуття не реагують на іонізуюче опромінення), зважити, але можна визначити її дози спеціальними дозиметричними приладами. Радіація володіє кумулятивним ефектом, тобто малі дози опромінювання можуть накопичуватися і підсумовуватися. Радіація має не тільки пряму дію на організм, який опромінюється, а і опосередковану на потомство (генетичний ефект). Різні організми мають різну чутливість до радіації.

Радіація – це явище, що відбувається в радіоактивних елементах, ядерних реакторах, при ядерних вибухах, що супроводжується виділенням частинок і різних випромінювань, які по різному впливають на живі системи і їх угрупування. Іонізуюче випромінювання є один із проявів фізико-хімічних процесів цього явища. А проникаюча радіація – це фактор ураження органічних субмолекул, клітин, тканин, органів, організму, що супроводжуються їх руйнуванням, опіками, утворенням токсичних речовин, ушкодженням імунної системи, зниженням резистентності тощо.

Радіація – це випромінювання, що прямо чи опосередковано здатне іонізувати середовище. Радіація може бути простою – це окремо взяті альфа-, бета-частинки, гама-хвилі тощо; і змішаною – всі форми іонізуючого випромінювання разом взяті.

На планеті в різних місцях, у різні сезони року різний рівень радіації. Природний радіаційний фон формується космічним випромінюванням, а також іонізуючим випромінюванням від природних радіонуклідів, що знаходяться в землі, воді, повітрі. Концентрація природніх радіонуклідів у природі варірює у широких межах. Середня потужність поглинутої дози у повітрі на висоті 1 м над поверхністю землі становить 4,5 мкрад/год, в приміщеннях – приблизно 5,3 мкрад/год, тоді як, наприклад, у місті Гуарапарі (Бразилія) до 200 мкрад/год, у штаті Керала (Індія) до 130 мкрад/год. Природний радіаційний фон є одним з екологічних факторів для всіх живих систем планети.

Питання про роль природного радіаційного фону для рослинного і тваринного світу повністю не з’ясовано. Існує думка, жіві системи планети протягом еволюції адаптувались до порівняно невисоких доз опромінення, навіть публікувались роботи, в яких робились спроби обґрунтувати позитивну дію радіації на життєдіяльність живих систем. Разом з тим з’являється все більше матеріалів, де вказується на те, що природний радіаційний фон є (або може бути) причиною спонтанної появи пухлин різної природи, ураження хромосом і появи шкідливих мутацій.

Радіація здатна вбивати (діючи на організм фізично, хімічно, біологічно і в комплексі, прямо і опосередковано), руйнувати, лікувати, бути джерелом енергії тощо.

Радіація руйнує всі форми життя, за умови, коли вона досягає певної дози. Пряма дія радіації в кожній формі не супроводжується відчуттям болю. Від незначної дози радіації організм захищає імунна система. Дози радіації можна поділити на допорогові – це таки дози, за дії яких організм здатний захиститися; порогові (або крайньо допустимі) і надпорогові, за умови дії яких організм уражає променева хвороба або він гине. Хоча неможна вважати, що малі дози радіації нешкідливі, оскільки і вони здатні впливати по різному, зокрема на спадковість і мінливість організму.

Радіаційні норми доз поділяються на міжнародні, націонльні, регіональні.

Радіація впливає на генетичну, імунну системи, на кров і мієлопоез, на травлення. ЇЇ вплив може бути прямим і не прямим.

Радіація використовується у промисловості, енергетиці, сільському господарстві (спрямований штучний мутагенез), медицині (діагностика, лікування), науці, військовій справі (за даними Скгольмського міжнародного інституту проблем миру станом на січень 2009 року вісім країн нашої планети мали більше 23300 одиниць ядерної зброї), геології (пошуки корисних копалин), геохронології (при визначенні віку гір), астрономії (рентгенівська астрономія), реннтгенодефектоскопії, рентгеноструктурному аналізі тощо.

Радіація – найбільш гостра проблема сучасності. ЇЇ не можна обмежити кордонами; її тяжко обмежити часом (до повного розпаду радіоактивних речовин потрібно від секунд до декількох мільйонів років, тому термін її шкідливої дії може тривати десятки тисяч років); вона не шанує рангів, оскільки вражає як королів, імператорів, генералів, так і пастухів, солдатів та інший простий люд. Радіація фізично і хімічно здатна знищити середовище органічного життя на нашій планеті.

Радіація є продуктом радіоактивності. Ррадіоактивність – процес самовільного перетворення ізотопів одного хімічного елемента в інший, що супроводжується випромінюванням елементарних частинок, або електромагнітних хвиль, що призводить до зміни атомного номера або зміни масового числа. Зміна атомного номера призводить до перебудови одного хімічного елемента в іншій; при зміні тільки масового числа відбувається перебудова ізотопів данного елементу.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: