Alfa zračenje: moć prodiranja. Alfa zaštita od zračenja

Koncept "zračenja" uključuje cijeli raspon elektromagnetskih valova, kao i električnu struju, radio valove, ionizirajuće zračenje. Za vrijeme potonjeg, fizičko stanje atoma i njihove jezgre se mijenjaju, pretvarajući ih u nabijene ione ili produkte nuklearnih reakcija. Najmanje čestice imaju energiju, koja se postupno gubi u interakciji sa strukturnim jedinicama. Kao rezultat kretanja, tvar kroz koju elementi prodiru, je ionizirana. Dubina penetracije je različita za svaku česticu. Zbog sposobnosti promjene tvari, radioaktivno svjetlo oštećuje tijelo. Koje vrste zračenja postoje?

Emisija tjelesne mase. Alfa čestice

Taj je prikaz stream. radioaktivni elementi čija masa nije nula. Primjer je alfa i beta zračenje, kao i elektron, neutron, proton i mezon. Alfa čestice su jezgre atoma koje se emitiraju tijekom raspada nekih radioaktivnih atoma. Sastoje se od dva neutrona i dva protona. Alfa zračenje je jezgra atoma helija koji su pozitivno nabijeni. Prirodna emisija je karakteristična za nestabilne radionuklide iz serije torij i uran. Alfa čestice izlaze iz jezgre brzinom do 20 tisuća km / s. Na putu kretanja oni tvore jaku ionizaciju medija, trgujući elektrone iz orbita atoma. Ionizacija zrake dovodi do kemijskih promjena u tvari, kao i do poremećaja njegove kristalne strukture.

Karakteristično za alfa zračenje

Zrake ove vrste su alfa čestice mase 4,0015 atomskih jedinica. Magnetski moment i spin su nula, a naboj čestica je dvostruko veći od elementarnog naboja. Energija alfa zraka je unutar 4-9 MeV. Ionizirajuće alfa zračenje očituje se gubitkom atoma elektrona i njegovom pretvorbom u ion. Elektronsko nokautiranje nastaje zbog velike težine alfa čestica, koje su gotovo sedam tisuća puta veće od nje. Prilikom prolaska kroz atom i odvajanja svakog negativno nabijenog elementa, čestice gube energiju i brzinu. Sposobnost ioniziranja tvari se gubi kada se potroši sva energija, a alfa čestica se pretvori u atom helija.

Beta zračenje

To je proces kojim se elektroni i pozitroni formiraju tijekom beta raspada elemenata od najslabijeg do najtežeg. Beta čestice rade s elektronima atomskih ljuski, prenose dio energije na njih i izvlače ih iz orbita. U ovom slučaju nastaju pozitivni ion i slobodni elektron. Alfa i beta zračenje imaju različite brzine. Dakle, za drugu vrstu zraka, ona se približava brzinu svjetlosti. Beta čestice mogu se apsorbirati koristeći aluminijski sloj debljine 1 mm.

Gama zrake

Nastala tijekom razgradnje radioaktivnih jezgri, kao i elementarnih čestica. To je kratkotalasni tip elektromagnetskog zračenja. Nastaje kada nukleus prelazi iz više pobuđenog energetskog stanja u manje uzbuđeno. Ima kratku valna duljina stoga ima visoku moć prodiranja koja može ozbiljno ugroziti ljudsko zdravlje.

nekretnine

Čestice koje nastaju pri raspadanju jezgre elemenata mogu međusobno djelovati na različite načine s okolinom. Takav odnos ovisi o masi, naboju, energiji čestica. Svojstva radioaktivnog zračenja uključuju sljedeće parametre:

1. Sposobnost prodiranja.

2. Ionizacija okoliša.

3. Egzotermna reakcija.

4. Utjecaj na emulziju.

5. Sposobnost stvaranja sjaja luminiscentnih tvari.

6. Pri dugotrajnoj izloženosti moguće su kemijske reakcije i molekularna razgradnja. Primjerice, mijenja se boja stavke.

Ta svojstva se koriste u otkrivanju zračenja zbog nemogućnosti osobe da ih uhvati sa svojim osjećajima.

Izvori zračenja

Postoji nekoliko uzroka emisije čestica. To mogu biti kopneni ili svemirski objekti koji sadrže radioaktivne tvari, tehničke uređaje koji emitiraju ionizirajuće zračenje. Uzroci pojave radioaktivnih čestica mogu biti i nuklearno-tehničke instalacije, nadzorni i mjerni uređaji, medicinski pripravci i uništavanje objekata za skladištenje zračenja. Opasni izvori podijeljeni su u dvije skupine:

1. Zatvoren. Pri radu s njima, zračenje ne prodire u okoliš. Primjer bi bila radijacijska tehnologija u nuklearnim elektranama, kao i oprema u prostoriji s rendgenskim zrakama.
2. Otvori. U tom slučaju okoliš je izložen zračenju. Izvori mogu biti plinovi, aerosoli, radioaktivni otpad.

Elementi serije urana, aktinija i torija su prirodni radioaktivni elementi. Kada se raspadaju, dolazi do zračenja alfa-, beta-čestica. Izvori alfa zraka su polonij s atomskom masom od 214 i 218. Potonji je proizvod raspada radona. To je otrovni plin u velikim količinama, koji prodire iz tla i akumulira se u podrumima kuća.

Visokonaponski alfa izvori su razni akceleratori za nabijene čestice. Jedan od tih uređaja je fazotron. To je ciklički rezonantni akcelerator s konstantnim kontrolnim magnetskim poljem. Frekvencija ubrzavajućeg električnog polja polako će se mijenjati s vremenom. Čestice se kreću duž spiralne spirale i ubrzavaju do energije od 1 GeV.

Sposobnost prodiranja tvari

Alfa, beta, gama zračenje ima određeni raspon. Dakle, kretanje alfa čestica u zraku je nekoliko centimetara, kada beta čestice mogu proći nekoliko metara, a gama zrake - do stotina metara. Ako je osoba iskusila vanjsko alfa zračenje, čija je penetracijska sposobnost jednaka površinskom sloju kože, tada će biti u opasnosti samo u slučaju otvorenih rana na tijelu. Ozbiljna šteta uzrokovana je uporabom hrane ozračene tim elementima.

Beta čestice mogu prodrijeti u tijelo samo do dubine ne veće od 2 cm, ali gama čestice mogu uzrokovati zračenje cijelog tijela. Zrake posljednjih čestica mogu sadržavati samo betonske ili olovne ploče.

Alfa zračenje. Utjecaj na čovjeka

Energija tih čestica, nastala tijekom radioaktivnog raspada, nije dovoljna za prevladavanje početnog sloja kože, tako da vanjska izloženost ne šteti tijelu. Ali ako je akcelerator izvor nastanka alfa čestica i njihova energija dostiže više od desetak MeV, tada je prisutna prijetnja normalnom funkcioniranju organizma. Neposredna šteta uzrokovana je izravnim prodiranjem radioaktivne tvari u tijelo. Na primjer, kroz udisanje otrovanog zraka ili kroz probavni trakt. Alfa zračenje u minimalnim dozama može uzrokovati razvoj osobe zračenja koji se često završava smrću žrtve.

Alfa zrake se ne mogu detektirati pomoću dozimetra. Jednom u tijelu, počinju ozračivati ​​obližnje stanice. Tijelo prisiljava stanice da se brže dijele kako bi obnovile prazninu, ali novorođeni su izloženi štetnim učincima. To dovodi do gubitka genetskih informacija, mutacija, stvaranja malignih tumora.

Ograničenja izloženosti

Stopa ionizirajućeg zračenja u Rusiji regulirana je „Standardima radijacijske sigurnosti“ i „Temeljnim sanitarnim pravilima za rad s radioaktivnim tvarima i drugim izvorima ionizirajućeg zračenja“. Prema tim dokumentima ograničenja izloženosti namijenjena su sljedećim kategorijama:

1. "A". To uključuje zaposlenike koji stalno rade ili privremeno rade s izvorom zračenja. Dopuštena granica izračunava se kao pojedinačna ekvivalentna doza vanjskog i unutarnjeg zračenja za godinu. To je takozvana maksimalna doza.

2. "B". Kategorija uključuje dio populacije koji može biti izložen izvorima zračenja, jer živi ili radi u njihovoj blizini. U ovom slučaju, izračunava se i dopuštena doza za tu godinu, pri kojoj se 70 godina ne javljaju nikakvi zdravstveni problemi.

3. "U". Vrsta uključuje populaciju regije, regije ili zemlje koja je izložena zračenju. Ograničenje izloženosti događa se uvođenjem standarda i kontrole radioaktivnosti objekata u okoliš, štetnih emisija iz nuklearnih elektrana, uzimajući u obzir granične doze za prethodne kategorije. Učinak zračenja na populaciju ne podliježe regulaciji, jer su razine izloženosti vrlo niske. U slučaju radijacijske nesreće u regijama primjenjuju se sve potrebne sigurnosne mjere.

Sigurnosne mjere

Zaštita od alfa zračenja nije problem. Zračne zrake su u potpunosti zadržane gustom listom papira, pa čak i ljudskom odjećom. Opasnost nastaje samo pri unutarnjem zračenju. Da biste to izbjegli, koriste se osobna zaštitna oprema. To su kombinezoni (kombinezoni, moleskin kacige), plastične pregače, rukavi, gumene rukavice, specijalne cipele. Za zaštitu očiju koriste se jastučići od pleksiglasa, koriste se dermatološki proizvodi (paste, masti, kreme) i respiratori. U poduzećima pribjegavaju mjerama kolektivne zaštite. Što se tiče zaštite od radonskog plina, koji se može akumulirati u podrumima, kupaonicama, u ovom slučaju potrebno je često provjetravati prostoriju i izolirati podrume iznutra.

Karakteristika alfa zračenja upućuje na zaključak da ova vrsta ima nisku propusnost i ne zahtijeva ozbiljne zaštitne mjere tijekom vanjskog izlaganja. Ove radioaktivne čestice uzrokuju veliku štetu kada uđu u tijelo. Elementi ove vrste protežu se na minimalnu udaljenost. Alfa, beta i gama zračenje razlikuju se međusobno po svojim svojstvima, prodornoj snazi ​​i utjecaju na okoliš.