< Предыдущая		Оглавление		Следующая >

5.6. Радиационное загрязнение

Человек существует в условиях постоянно действующего облучения, создаваемого источниками ионизирующего излучения естественного происхождения, образующего естественный радиационный фон. Эти источники подразделяются на источники земного и внеземного (космического) происхождения.

Особое место в процессах загрязнения атмосферного воздуха, воды, почвы, всей окружающей человека природной среды занимает радиоактивное загрязнение. Радиоактивное загрязнение характеризуется присутствием радиоактивных веществ на поверхности, внутри материала, в воздухе, в теле человека или в другом месте в количестве, превышающем устаноаленные уровни.

Различают ионизирующее излучение двух видов: корпускулярное и электромагнитное. Потоки частиц с ненулевой массой покоя (электроны, протоны, нейтроны и многие другие) относятся к первому виду, а потоки частиц с нулевой массой покоя (фотоны) - ко второму. К. ионизирующему излучению не относятся ультрафиолетовое излучение и видимый свет. Основные виды ионизирующих излучений: α-, β-, γ-излучение, нейтронное и рентгеновское излучение.

α-Излучение представляет собой поток ядер гелия (⁴₂Не), испускаемых при распаде радиоактивного вещества или при ядерных реакциях. Энергия α-частиц составляет несколько МэВ. В воздухе эти частицы поглощаются слоем толщиной 8...9 см. При увеличении энергии α-частицы возрастает вызываемая ею ионизация в поглощаемой среде. Вследствие большой массы эти частицы быстро теряют свою энергию, поэтому проникающая способность этого вида излучения невысокая.

Излучение - поток электронов (или позитронов), возникающих при радиоактивном распаде. Энергия этих частиц составляет несколько МэВ. Максимальный пробе г в воздухе достигает более 15 м, а в живых тканях - 2,5 см. Обладая значительно меньшей массой, чем α-частицы, β-частицы имеют более высокую проникающую способность.

γ-Излучение, как и рентгеновское, имеет электромагнитную природу и обладает большой проникающей способностью и малым ионизирующим действием. Оно возникает в результате естественной радиоактивности, а также в искусственных ядерных реакциях, при соударении частиц высоких энергий и т.п. Энергия фотона γ-излучения может достигать очень больших значений, во много раз превосходящих энергию фотона рентгеновского диапазона.

Нейтронное излучение преобразует свою энергию в результате соударения с ядрами вещества. При неупругих взаимодействиях возможно возникновение вторичных излучений, которые могут иметь как заряженные частицы, так и γ-излучения. При упругих столкновениях возможна ионизация вещества. Проникающая способность нейтронов в значительной степени зависит от их энергии.

Рентгеновское излучение возникает при воздействии β-частиц на окружающую среду или при бомбардировке электронами анодов рентгеновских трубок, ускорителей и т.п. Энергия фотонов рентгеновского излучения составляет примерно 1 МэВ. Рентгеновское излучение обладает большой проникающей и малой ионизирующей способностями.

Радиоактивное загрязнение характеризуется присутствием радиоактивных веществ на поверхности, внутри материала, в воздухе, в теле человека или в другом месте, в количестве, превышающем установленные уровни.

Радиоактивные вещества (радионуклиды) обладают различной степенью устойчивости. За определенное время они или распадаются, или переходят в другое состояние. Для оценки устойчивости радионуклидов введено понятие периода полураспада Т1/2 - время, в течение которого распадается половина исходного числа атомов радионуклидов.

Изменение числа радиоактивных атомов происходит по экспоненциальному закону:

(5.35)

где N - число нераспавшихся атомов спустя время t; Ν₀ - исходное число атомов; λ - постоянная распада.

Период полураспада Т_1/2 определяется соотношением

(5.36)

откуда

(5.37)

(5.38)

Для оценки степени устойчивости радионуклидов вводят понятие среднего времени жизни τ:

(5.39)

Величина τ равна тому промежутку времени, в течение которого число атомов Ν₀ уменьшается в е раз. Тогда T_1/2 и τ связаны соотношением

(5.40)

и с учетом (5.37) τ = 1/λ.

< Предыдущая		Оглавление		Следующая >