Какие бывают виды излучения: Основы радиационной безопасности

Содержание

Гамма-излучение

ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЕ

_{Gamma-radiation}

Гамма-излучение (γ-излучение) – электромагнитное излучение, принадлежащее наиболее высокочастотной (коротковолновой) части спектра электромагнитных волн. Приведем классификацию электромагнитных волн:

Название	Длина волны, м	Частота, Гц
радиоволны	3·10⁵ — 3	10³ — 10⁸
микроволны	3 — 3·10^-3	10⁸ — 10¹¹
инфракрасное излучение	3·10^-3 — 8·10^-7	10¹¹ — 4^. 10¹⁴
видимый свет	8·10^-7 — 4·10^-7	4·10¹⁴ — 8·10¹⁴
ультрафиолетовое излучение	4·10^-7 — 3·10^-9	8·10¹⁴ — 10¹⁷
рентгеновское излучение	3·10^-9 — 10^-10	10¹⁷ — 3·10¹⁸
гамма-излучение	< 10^-10	> 3·10¹⁸

На шкале электромагнитных волн гамма-излучение соседствует с рентгеновскими лучами, но имеет более короткую длину волны. Первоначально термин “гамма-излучение” относился к тому типу излучения радиоактивных ядер, который не отклонялся при прохождении через магнитное поле, в отличие от α- и β-излучений.

Условно верхней границей длин волн гамма-излучения, отделяющей его от рентгеновского излучения, можно считать величину 10^-10 м. При столь малых длинах волн первостепенное значение имеют корпускулярные свойства излучения. Гамма-излучение представляет собой поток частиц — гамма-квантов или фотонов, с энергиями Е = hν (h – постоянная Планка, равная 4.14·10^-15 эВ^.сек, ν – частота электромагнитных колебаний). Фотоны с энергиями Е > 10 кэВ относят к гамма-квантам. Между длиной волны λ гамма-излучения и его частотой ν существует то же соотношение, что и для других типов электромагнитных волн:

ν·λ = с (с – скорость света).

Частота гамма-излучения (> 3·10

18 Гц) отвечает скоростям электромагнитных процессов, протекающих внутри атомных ядер и с участием элементарных частиц. Поэтому источниками гамма-излучения могут быть атомные ядра и частицы, а также ядерные реакции и реакции между частицами, в частности аннигиляция пар частица-античастица.

И наоборот, гамма-излучение может поглощаться атомными ядрами и способно вызывать превращения частиц. Изучение спектров ядерного гамма-излучения и гамма-излучения, возникающего в процессах взаимодействия частиц, дает важную информацию о структуре этих микрообъектов.
Гамма-излучение может также возникать при торможении быстрых заряженных частиц в среде (тормозное гамма-излучение) или при их движении в сильных магнитных полях (синхротронное излучение).
Источниками гамма-излучения являются также процессы в космическом пространстве. Космические гамма-лучи приходят от пульсаров, радиогалактик, квазаров, сверхновых звёзд.

Гамма-излучение ядер испускается при переходах ядра из состояния с большей энергией в состояние с меньшей энергией, и энергия испускаемого гамма-кванта с точностью до незначительной энергии отдачи ядра равна разности энергий этих состояний (уровней) ядра. Энергия ядерного гамма-излучения обычно лежит в интервале от нескольких кэВ до нескольких МэВ и спектр этого излучения линейчатый, т.

е. состоит из ряда дискретных линий. Изучение спектров ядерного гамма-излучения позволяет определить энергии состояний (уровней) ядра.
    При распадах частиц и реакциях с их участием обычно испускаются гамма-кванты с бoльшими энергиями — десятки-сотни МэВ.
    Гамма-излучение, образующееся при прохождении быстрых заряженных частиц через вещество, вызывается их торможением в кулоновском поле ядер вещества. Тормозное гамма-излучение имеет сплошной, спадающий с ростом энергии спектр, верхняя граница которого совпадает с кинетической энергией заряженной частицы. На ускорителях заряженных частиц получают тормозное гамма-излучение с энергиями до нескольких десятков ГэВ и более.
    Гамма-излучение можно получить при соударении электронов большой энергии от ускорителей с интенсивными пучками видимого света, создаваемых лазерами. При этом электрон передает свою энергию световому фотону, который превращается в гамма-квант. Аналогичное явление может иметь место и в космическом пространстве в результате соударений фотонов с большой длиной волны с быстрыми электронами, ускоренными электромагнитными полями космических объектов.

Гамма-излучение обладает большой проникающей способностью, т. е. может проходить сквозь большие толщи вещества. Интенсивность узкого пучка моноэнергетических гамма-квантов падает экспоненциально с ростом проходимого им в веществе расстояния. Основные процессы взаимодействия гамма-излучения с веществом — фотоэлектрическое поглощение (фотоэффект), комптоновское рассеяние (комптон-эффект) и образование пар электрон-позитрон. При фотоэффекте гамма-квант выбивает из атома один из его электронов, а сам исчезает. При комптон-эффекте гамма-квант рассеивается на одном из слабо связанных с атомом или свободных электронов вещества. Если энергия гамма-кванта превышает 1.02 МэВ, то возможно его превращение в электрическом поле ядер в пару электрон-позитрон (процесс обратный аннигиляции).

Рис. Зависимость полного коэффициента поглощения гамма-излучения в свинце и алюминии от энергии (сплошные линии). Поглощение за счёт фотоэффекта в алюминии пренебрежимо мало при рассматриваемых энергиях.

Пунктирные линии − отдельные вклады, вносимые в полный коэффициент поглощения фотоэффектом, комптоновским рассеянием, рождением пар для свинца.

Гамма-излучение используется в технике (напр., дефектоскопия), радиационной химии (для инициирования химических превращений, напр., при полимеризации), сельском хозяйстве и пищевой промышленности (мутации для генерации хозяйственно-полезных форм, стерилизация продуктов), в медицине (стерилизация помещений, предметов, лучевая терапия) и др.

Солнечные лучи — Плюсы и минусы

Солнечный свет включает в себя три вида излучения:

ультрафиолетовое (УФ),
видимый спектр,
инфракрасное (ИК).

УФ – та часть солнечного излучения, которая придает коже приятный коричневый оттенок и способствует выработке в организме витамина Д, необходимого для костей. Этот витамин также участвует в регуляции деления клеток и даже в некоторой мере предотвращает развитие рака толстой кишки и желудка.

Под действием солнечных лучей вырабатываются так называемые «гормоны удовольствия», эндорфины.

Организм человека умеет защищаться от вредоносных соединений, вырабатываемых под воздействием солнечных лучей. Повреждения ДНК быстро восстанавливаются благодаря особой системе, контролирующей ее целостность. А если все-таки произошло изменение в клетке, она распознается иммунной системой как чужеродная и уничтожается. К сожалению, иногда организм не справляется с этими повреждениями, тем более что УФ подавляет активность иммунной системы. Именно поэтому, приехав из теплых стран, человек нередко простывает.

В то же время, подавление иммунной системы – главный механизм лечения с помощью ультрафиолета таких заболеваний, как псориаз, атопический дерматит и некоторых других заболеваний кожи.

УФ разделяется на три спектра в зависимости от длины волны. Каждый спектр имеет свои особенности воздействия на организм человека.

Спектр С имеет длину волны от 100 до 280 нм. Это самый активный диапазон, лучи легко проникают через кожные покровы и вызывают разрушительное действие на клетки организма. К счастью, такие лучи практически не доходят до поверхности Земли, а поглощаются озоновым слоем атмосферы.
Спектр Б (УФБ) имеет длину волны 280-320 нм и составляет около 20% от всего УФ-излучения, попадающего на поверхность Земли. Эти лучи дают покраснение на коже во время пребывания на солнце. Они быстро вызывают образование активных соединений в коже человека, воздействуя на ДНК и вызывая нарушение ее структуры.

Спектр А, длина волны которого 320-400 нм, составляет почти 80% УФ-излучения, попадающего на кожу человека. Благодаря большей длине волны, эти лучи обладают в 1000 раз меньшей энергией, чем УФБ, поэтому почти не вызывают солнечных ожогов. Они значительно меньше способствуют выработке биологически активных веществ, способных оказать влияние на ДНК. Однако эти лучи проникают глубже, чем УФБ, а вырабатываемые ими вредные вещества остаются в коже значительно дольше.

Почему дерматологи так настоятельно рекомендуют беречься от солнца?

Загар – это в первую очередь повреждение кожи.

Повреждающее действие солнца постепенно накапливается в организме, и может дать о себе знать многие годы спустя в виде рака кожи.

Родители, пожалуйста, обратите внимание: если ребенок получил солнечный ожог, после которого образовались пузыри, особенно если это случилось не один раз, опасность развития меланомы в будущем увеличивается в несколько раз!

Люди по-разному защищены от вредного воздействия солнечных лучей. Люди со смуглой кожей имеют более сильную защиту, а люди с рыжими волосами или блондины с голубыми глазами больше других подвержены повреждающему воздействию солнечных лучей.

УФ иногда может способствовать развитию зудящих высыпаний. При солнечной крапивнице зудящие высыпания, напоминающие ожог крапивой, развиваются в период от 30 минут до двух часов после облучения. Полиморфная световая сыпь – через 1-2 дня. Это заболевание тоже проявляется зудящими высыпаниями на месте облучения, но проходят они медленнее, чем солнечная крапивница, и выглядят по-другому. Есть и другие заболевания, для которых УФ является стимулом к развитию. Например, красная волчанка, розацеа, пеллагра (недостаток витамина В3), и другие.

Многие лекарства, принятые внутрь, могут привести к высыпаниям на коже под воздействием солнечных лучей. Есть некоторые травы, которые после контакта с кожей на солнце вызывают сильное покраснение и образование пузырей. Прежде всего, это растения из семейства зонтичных, среди которых самое сильное – борщевик. Кроме того, такой дерматит могут вызвать сельдерей, петрушка, лайм, пастернак и другие.

Как защититься от вредного воздействия солнца, и в то же время получить пользу и удовольствие от него?

Ответ прост: необходимо использовать солнцезащитный крем. Совсем не обязательно брать крем с максимальной защитой (SPF 50+). Препарат, имеющийSPF 15, уже на 80% защищает от солнечных лучей. А это значит, что часть УФБ достигнет кожи и окажет свое положительное влияние. Для того, чтобы защитные кремы от солнца были эффективны, рекомендуется их наносить за 20 минут до солнечной ванны, и возобновлять их нанесение согласно рекомендациям, обычно каждые 2 часа. Но будьте осторожны, использование этих препаратов вовсе не означает, что можно находиться под солнцем бесконечно долго. Именно эта ошибка в свое время привела к резкому увеличению заболеваемости меланомой – из-за отсутствия явных солнечных ожогов благодаря защитному крему, некоторые загорали слишком долго.

Ученые обнаружили, что для того, чтобы организм выработал нужное ему количество витамина Д, достаточно 10-15 минут в день «показывать солнцу» лицо и кисти рук.

Специалисты Клиники дерматовенерологии иаллергологии – иммунологии ЕМС с радостью дадут подробные рекомендации по защите от солнца Вам и всей вашей семье.

Будьте здоровы!

3.5: Типы радиоактивности — альфа-, бета- и гамма-распад

Последнее обновление
Сохранить как PDF

Идентификатор страницы: 118791

↵

Цели обучения

Сравнить качественно ионизирующую и проникающую способность альфа-частиц \(\left( \alpha \right)\), бета-частиц \(\left( \beta \right)\) и гамма-лучей \(\влево(\гамма\вправо)\).
Выражают изменения атомного номера и массового числа радиоактивных ядер при испускании альфа-, бета- или гамма-частиц.
Напишите ядерные уравнения для реакций альфа- и бета-распада.

Многие ядра радиоактивны; то есть они разлагаются, испуская частицы, и при этом становятся другим ядром. В наших исследованиях до этого момента атомы одного элемента не могли превращаться в разные элементы. Это потому, что во всех других обсуждаемых типах изменений менялись только электроны. При этих изменениях меняется ядро, содержащее протоны, определяющие, каким элементом является атом. Все ядра с 84 и более протонами радиоактивны, а элементы с менее чем 84 протонами имеют как стабильные, так и нестабильные изотопы. Все эти элементы могут проходить ядерные изменения и превращаться в разные элементы.

При естественном радиоактивном распаде происходят три обычных выброса. Когда эти выбросы впервые наблюдались, ученые не смогли идентифицировать их как какие-то уже известные частицы и назвали их так:

альфа-частиц (\(\alpha\))
бета-частиц \(\left( \beta \right)\)
гамма-лучи \(\слева(\гамма\справа)\)

Эти частицы были названы с использованием первых трех букв греческого алфавита. Некоторое время спустя альфа-частицы были идентифицированы как ядра гелия-4, бета-частицы были идентифицированы как электроны, а гамма-лучи — как форма электромагнитного излучения, подобного рентгеновским, за исключением гораздо более высокой энергии и еще более опасного для живых систем.

Ионизирующая и проникающая способность радиации

При всем излучении от природных и искусственных источников мы вполне обоснованно должны беспокоиться о том, как все излучения могут повлиять на наше здоровье. Повреждение живых систем наносится радиоактивным излучением, когда частицы или лучи поражают ткани, клетки или молекулы и изменяют их. Эти взаимодействия могут изменить молекулярную структуру и функцию; клетки больше не выполняют свою надлежащую функцию, а молекулы, такие как ДНК, больше не несут соответствующей информации. Большое количество радиации очень опасно, даже смертельно. В большинстве случаев радиация повреждает одну (или очень небольшое количество) клеток, разрушая клеточную стенку или иным образом препятствуя размножению клетки.

Способность радиации повреждать молекулы анализируется с точки зрения так называемой ионизирующей способности . Когда частица излучения взаимодействует с атомами, это взаимодействие может привести к тому, что атом потеряет электроны и, таким образом, станет ионизированным. Чем больше вероятность того, что повреждение произойдет в результате взаимодействия, тем больше ионизирующая сила излучения.

Большая часть угрозы радиации связана с легкостью или трудностью защиты от частиц. Стена какой толщины вам нужна, чтобы быть в безопасности? Способность каждого вида излучения проходить через вещество выражается через проникающая способность. Чем больше материала может пройти излучение, тем больше проникающая способность и тем опаснее оно. Как правило, чем больше присутствующая масса, тем выше ионизирующая способность и ниже проникающая способность.

Сравнивая только три распространенных типа ионизирующего излучения, альфа-частицы имеют наибольшую массу. Альфа-частицы примерно в четыре раза больше массы протона или нейтрона и примерно в 8000 раз больше массы бета-частицы. Из-за большой массы альфа-частицы она обладает наибольшей ионизирующей силой и наибольшей способностью повреждать ткани. Однако такой же большой размер альфа-частиц делает их менее способными проникать сквозь материю. Они очень быстро сталкиваются с молекулами при ударе о материю, добавляют два электрона и становятся безвредным атомом гелия. Альфа-частицы обладают наименьшей проникающей способностью и могут быть остановлены плотным листом бумаги или даже слоем одежды. Их также останавливает внешний слой омертвевшей кожи на людях. Может показаться, что это снимает угрозу со стороны альфа-частиц, но только от внешних источников. При ядерном взрыве или какой-либо ядерной аварии, когда радиоактивные излучатели распространяются в окружающей среде, излучатели могут вдыхаться или поступать с пищей или водой, и как только альфа-излучатель оказывается внутри вас, у вас нет никакой защиты.

Бета-частицы намного меньше альфа-частиц и, следовательно, обладают гораздо меньшей ионизирующей способностью (меньшая способность повреждать ткани), но их небольшой размер дает им гораздо большую проникающую способность. Большинство ресурсов говорят, что бета-частицы могут быть остановлены листом алюминия толщиной в четверть дюйма. Но опять же, самая большая опасность возникает, когда источник бета-излучения попадает внутрь вас.

Гамма-лучи — это не частицы, а высокоэнергетическая форма электромагнитного излучения (как рентгеновские лучи, но более мощные). Гамма-лучи — это энергия, не имеющая ни массы, ни заряда. Гамма-лучи обладают огромной проникающей способностью, и для их защиты требуется несколько дюймов плотного материала (например, свинца). Гамма-лучи могут пройти через тело человека, ничего не задев. Считается, что они обладают наименьшей ионизирующей способностью и наибольшей проникающей способностью.

Таблица \(\PageIndex{1}\) Сравнение проникающей способности, ионизирующей способности и экранирования альфа- и бета-частиц и гамма-излучения.
Альфа	\(\альфа\)	\(4 \mathrm{аму}\)	Очень низкий уровень	Очень высокий	Бумажная оболочка
Бета	\(\бета\)	\(1 / 2000 \mathrm{аму}\)	Промежуточный уровень	Промежуточный	Алюминий
Гамма	\(\гамма\)	0 (только энергия)	Очень высокий	Очень низкий уровень	2-дюймовый свинец

Самый безопасный уровень радиации для человеческого тела равен нулю. Невозможно полностью избежать ионизирующего излучения, поэтому следующая лучшая цель — подвергаться как можно меньшему воздействию. Два лучших способа минимизировать воздействие — ограничить время воздействия и увеличить расстояние от источника. 94Не}\). Откуда у альфа-частицы этот символ? Нижнее число в ядерном символе — это количество протонов. Это означает, что альфа-частица имеет два протона, потерянных атомом урана. Два протона также имеют заряд \(+2\). Верхнее число 4 — это массовое число или общее количество протонов и нейтронов в частице. Поскольку в ней два протона, а всего четыре протона и нейтрона, альфа-частицы также должны иметь два нейтрона. Альфа-частицы всегда имеют один и тот же состав: два протона и два нейтрона. 9{226}Ra} \label{alpha2} \]

Эти типы уравнений называются ядерными уравнениями и аналогичны химическому эквиваленту, обсуждавшемуся в предыдущих главах.

Бета-распад

Другим распространенным процессом распада является испускание бета-частиц или бета-распад. Бета-частица — это просто электрон высокой энергии, испускаемый ядром. Вам может показаться, что у нас тут логически сложная ситуация. Ядра не содержат электронов, но при бета-распаде из ядра вылетает электрон. В то же время, когда электрон вылетает из ядра, нейтрон превращается в протон. Заманчиво представить себе это как нейтрон, разбивающийся на две части, причем эти части являются протоном и электроном. Это было бы удобно для простоты, но, к сожалению, этого не происходит (подробнее на эту тему будет объяснено в конце этого раздела). Для удобства будем рассматривать бета-распад как расщепление нейтрона на протон и электрон. Протон остается в ядре, увеличивая атомный номер атома на единицу. Электрон выбрасывается из ядра и является частицей излучения, называемой бета.

Чтобы вставить электрон в ядерное уравнение и правильно сложить числа, электрону нужно было присвоить атомный номер и массовое число. Массовое число, присвоенное электрону, равно нулю (0), что разумно, поскольку массовое число — это число протонов плюс нейтроны, а электрон не содержит ни протонов, ни нейтронов. Атомный номер, присвоенный электрону, отрицательный (-1), потому что это позволяет ядерному уравнению, содержащему электрон, сбалансировать атомные номера. Следовательно, ядерный символ, представляющий электрон (бета-частицу), равен 9.{18} \: \text{кДж/моль}\). Это означает, что ядерные изменения требуют почти в раз больше энергии, чем химические изменения, на атом!

Примечание

Практически все ядерные реакции в этой главе также испускают гамма-лучи, но для простоты гамма-лучи обычно не показаны.

Основные характеристики каждой реакции показаны на Рис. 17.3.2

Рис. 17.3.2 : Три наиболее распространенных режима ядерного распада. 94Не}\).

Обратите внимание, что как массовые числа, так и атомные номера правильно складываются для бета-распада тория-234 (уравнение \(\ref{beta2}\)):

массовое число: \(234 = 0 + 234\ )
атомный номер: \(90 = -1 + 91\)

Массовые числа исходного ядра и нового ядра одинаковы, потому что нейтрон был потерян, но появился протон, поэтому сумма протонов и нейтронов остается неизменной. Атомный номер в процессе был увеличен на единицу, так как новое ядро имеет на один протон больше, чем исходное ядро. В этом бета-распаде ядро тория-234 имеет на один протон больше, чем исходное ядро. В этом бета-распаде ядро тория-234 превратилось в ядро протактиния-234. Протактиний-234 также является бета-излучателем и производит уран-234. 9{234}U} \label{nuke1} \]

И снова атомный номер увеличивается на единицу, а массовое число остается прежним; это подтверждает, что уравнение правильно сбалансировано.

Как насчет балансировки заряда?

И альфа-, и бета-частицы заряжены, но ядерные реакции в уравнениях \(\ref{alpha1}\), \(\ref{beta2}\) и большинство других ядерных реакций выше не сбалансированы по отношению к заряд, как обсуждалось при балансировке окислительно-восстановительных реакций. При изучении ядерных реакций в целом обычно мало информации или беспокойства о химическом состоянии радиоактивных изотопов, потому что электроны из электронного облака не участвуют непосредственно в ядерной реакции (в отличие от химических реакций). 9{234}Th} \nonumber \]

Серия распада

Распад радиоактивного ядра – это шаг к тому, чтобы стать стабильным. Часто радиоактивное ядро не может достичь стабильного состояния в результате одного распада. В таких случаях произойдет серия распадов, пока не сформируется стабильное ядро. Примером этого является распад \(\ce{U}\)-238. Серия распадов \(\ce{U}\)-238 начинается с \(\ce{U}\)-238 и проходит через четырнадцать отдельных распадов, чтобы наконец достичь стабильного ядра, \(\ce{Pb}\)- 206 (рис. 17.3.3). Существуют аналогичные ряды распада для \(\ce{U}\)-235 и \(\ce{Th}\)-232. Серия \(\ce{U}\)-235 заканчивается на \(\ce{Pb}\)-207, а серия \(\ce{Th}\)-232 заканчивается на \(\ce{Pb}\ )-208.

Рисунок 17.3.3: Цепочка распада урана-238. (CC-BY-3.0 Tosaka)
Несколько радиоактивных ядер, встречающихся в природе, присутствуют там, потому что они образуются в одной из серий радиоактивного распада. Например, во время ее образования на Земле мог быть радон, но этот первоначальный радон к этому времени уже полностью распался. Радон, который присутствует сейчас, присутствует, потому что он образовался в результате распада (в основном U-238).
Резюме
Ядерная реакция — это реакция, которая изменяет структуру ядра атома. Атомные числа и массовые числа в ядерном уравнении должны быть сбалансированы. Протоны и нейтроны состоят из кварков. Двумя наиболее распространенными видами естественной радиоактивности являются альфа-распад и бета-распад. Большинство ядерных реакций излучают энергию в виде гамма-лучей.
Словарь
Альфа-распад — Распространенный вид радиоактивного распада, при котором ядро испускает альфа-частицу (ядро гелия-4).
Бета-распад — Распространенный вид радиоактивного распада, при котором ядро испускает бета-частицы. Дочернее ядро будет иметь более высокий атомный номер, чем исходное ядро.
Кварк — Частицы, образующие одну из двух основных составляющих материи. Различные виды кварков комбинируются особым образом, образуя протоны и нейтроны, и в каждом случае требуется ровно три кварка, чтобы составить составную частицу.
Наверх
Была ли эта статья полезной?
Тип изделия
Раздел или Страница
Показать страницу TOC
№ на стр.
Включено
да
Теги
На этой странице нет тегов.
Информация о радиации: основы

© Центры по контролю и профилактике заболеваний
Что такое радиация?
Излучение — это энергия, которая исходит от источника и распространяется в пространстве и может проникать в различные материалы. Свет, радио и микроволны — это типы излучения, которые называются неионизирующим излучением. Вид излучения, обсуждаемый в этом документе, называется ионизирующее излучение потому что оно может производить заряженные частицы (ионы) в веществе.
Ионизирующее излучение создается нестабильными атомами. Нестабильные атомы отличаются от стабильных атомов тем, что нестабильные атомы имеют избыток энергии или массы, или того и другого. Излучение также может быть вызвано высоковольтными устройствами (например, рентгеновскими аппаратами).
Говорят, что нестабильные атомы радиоактивны . Чтобы достичь стабильности, эти атомы испускают или излучают избыточную энергию или массу. Эти выбросы называются радиация . Виды излучения бывают электромагнитными (например, свет) и частицами (т. е. масса, испускаемая с энергией движения). Гамма-излучение и рентгеновские лучи являются примерами электромагнитного излучения. Гамма-излучение возникает в ядре, а рентгеновское излучение исходит из электронной части атома. Бета- и альфа-излучение являются примерами излучения частиц.

Интересно, что в нашей окружающей среде везде присутствует «фон » естественного излучения. Он исходит из космоса (т. е. космических лучей) и из встречающихся в природе радиоактивных материалов, содержащихся в земле и в живых существах.

Радиационное воздействие от различных источников

Источник	Воздействие
Внешнее фоновое излучение	0,60 мЗв y ^-1 , в среднем по США
Естественная K-40 и другая радиоактивность в организме	0,4 мЗв в год ^-1
Воздушное путешествие туда и обратно (NY-LA)	0,05 мЗв
Эффективная доза при рентгенографии органов грудной клетки	0,10 мЗв за просмотр
Радон в доме	2,00 мЗв y ^-1 (переменная)
Искусственные (медицинские рентгеновские лучи и т. д.)	0,60 мЗв в год ^-1 (среднее)

Какие виды излучения существуют?

Излучение, с которым обычно приходится сталкиваться, относится к одному из четырех типов: альфа-излучению, бета-излучению, гамма-излучению и рентгеновскому излучению. Нейтронное излучение также встречается на атомных электростанциях и в высотных полетах, а также испускается некоторыми промышленными радиоактивными источниками.

Альфа-излучение
Альфа-излучение — это тяжелая частица с очень малым радиусом действия и на самом деле представляет собой выброшенное ядро гелия. Некоторые характеристики альфа-излучения:
1. Большая часть альфа-излучения не способна проникать через кожу человека.
2. Материалы, излучающие альфа-частицы, могут нанести вред человеку при вдыхании, проглатывании или всасывании через открытые раны.
3. Для измерения альфа-излучения было разработано множество приборов. Для проведения точных измерений необходима специальная подготовка по использованию этих инструментов.
4. Датчик Гейгера-Мюллера (ГМ) с тонким окном может обнаруживать присутствие альфа-излучения.
5. Приборы не могут обнаружить альфа-излучение даже через тонкий слой воды, пыли, бумаги или другого материала, потому что альфа-излучение не проникает.
6. Альфа-излучение распространяется по воздуху только на небольшое расстояние (несколько дюймов), но не представляет внешней опасности.
7. Альфа-излучение не проникает сквозь одежду.
Примеры некоторых альфа-излучателей: радий, радон, уран, торий.

Бета-излучение
Бета-излучение — это легкая частица ближнего действия и на самом деле представляет собой выброшенный электрон. Некоторые характеристики бета-излучения:
1. Бета-излучение может распространяться по воздуху на несколько футов и имеет умеренную проникающую способность.
2. Бета-излучение может проникать через кожу человека в «зародышевый слой», где образуются новые клетки кожи. Если высокие уровни бета-излучающих загрязняющих веществ остаются на коже в течение длительного периода времени, они могут вызвать повреждение кожи.
3. Загрязняющие вещества, излучающие бета-излучение, могут быть вредными, если откладываются внутри.
4. Большинство бета-излучателей можно обнаружить с помощью геодезического прибора и зонда G-M с тонким окном (например, типа «блин»). Однако некоторые бета-излучатели производят очень низкоэнергетическое, плохо проникающее излучение, которое может быть трудно или невозможно обнаружить. Примерами этих трудно обнаруживаемых бета-излучателей являются водород-3 (тритий), углерод-14 и сера-35.
5. Одежда обеспечивает некоторую защиту от бета-излучения.
Примеры некоторых чистых бета-излучателей: стронций-90, углерод-14, тритий и сера-35.

Гамма и рентгеновское излучение
Гамма-излучение и рентгеновское излучение представляют собой электромагнитное излучение с высокой проникающей способностью. Некоторые характеристики этих излучений:
1. Гамма-излучение или рентгеновские лучи способны распространяться на многие футы по воздуху и на многие дюймы по человеческим тканям. Они легко проникают в большинство материалов и иногда называются «проникающими» излучениями.
2. Рентгеновские лучи похожи на гамма-лучи. Рентгеновские лучи тоже являются проникающим излучением. Закрытые радиоактивные источники и машины, испускающие соответственно гамма-излучение и рентгеновское излучение, представляют в основном внешнюю опасность для человека.
3. Гамма-излучение и рентгеновское излучение — это электромагнитное излучение, подобное видимому свету, радиоволнам и ультрафиолетовому излучению. Эти электромагнитные излучения отличаются только количеством энергии, которую они имеют. Гамма-лучи и рентгеновские лучи являются наиболее энергичными из них.
4. Плотные материалы необходимы для защиты от гамма-излучения. Одежда мало защищает от проникающей радиации, но предотвращает загрязнение кожи материалами, излучающими гамма-излучение.
5. Гамма-излучение легко обнаруживается при помощи измерительных приборов с детектором на основе йодистого натрия.
6. Гамма-излучение и/или характеристическое рентгеновское излучение часто сопровождают испускание альфа- и бета-излучения при радиоактивном распаде.
Примеры некоторых гамма-излучателей: йод-131, цезий-137, кобальт-60, радий-226 и технеций-9.9м.

Международная система единиц (СИ) для измерения радиации в настоящее время является официальной системой измерения и использует «грей» (Гр) и «зиверт» (Зв) для поглощенной дозы и эквивалентной дозы, соответственно.

В Соединенных Штатах поглощенная доза излучения , эквивалент дозы, и экспозиция раньше измерялись и выражались в традиционных единицах, называемых рад , рем или рентген (R) соответственно.

Для практических целей применительно к гамма- и рентгеновскому излучению эти единицы измерения экспозиции или дозы считаются одинаковыми. Облучение может происходить от внешнего источника, облучающего все тело, конечность или другой орган или ткань, что приводит к дозе внешнего облучения . С другой стороны, внутренне осевшие радиоактивные материалы могут вызвать дозу внутреннего облучения на все тело или другой орган или ткань.

Меньшие доли этих измеряемых величин часто имеют префикс, например, милли (м) означает 1/1000. Например, 1 Зв = 1000 мЗв. Микро (µ) означает 1/1 000 000. Итак, 1 Зв = 1 000 000 мкЗв.

Переводы следующие:

1 Гр = 100 рад
1 мГр = 100 мрад
1 Зв = 100 бэр
1 мЗв = 100 мбэр

Сколько радиоактивного материала присутствует?

Размер или вес количества материала не указывает, сколько радиоактивности присутствует. Большое количество материала может содержать очень небольшое количество радиоактивности, или очень небольшое количество материала может иметь большую радиоактивность.

Например, уран-238 с периодом полураспада 4,5 миллиарда лет имеет активность всего 5,5 МБк на фунт, в то время как кобальт-60 с периодом полураспада 5,3 года имеет активность почти 19 000 ТБк на фунт. Эта «удельная активность» или кюри на единицу массы радиоизотопа зависит от уникального радиоактивного период полураспада и определяет время, необходимое для распада половины радиоактивных атомов.

В системе СИ в качестве единицы измерения радиоактивности используется единица измерения беккера эл (Бк) . Старая, традиционная единица, ранее использовавшаяся в Соединенных Штатах, — это кюри (Ки) .

Общими кратными беккереля являются мегабеккерель (1 МБк = 1 000 000 Бк) и гигабеккерель (1 ГБк = 1 000 000 000 Бк).

Один кюри равен 37 миллиардам Бк. Поскольку Бк представляет такое небольшое количество, можно увидеть префикс, указывающий на большой множитель, используемый с Бк, следующим образом:

и
1 МБк = 1 миллион Бк = ~ 27 микрокюри
1 ГБк = 1 миллиард Бк = ~ 27 милликюри
1 ТБк = 1 триллион Бк = ~ 27 кюри

Что такое радиоактивное загрязнение?

Если радиоактивный материал не находится в герметичном контейнере с источником, он может распространиться на другие предметы. Загрязнение происходит, когда материал, содержащий радиоактивные атомы, осаждается на материалы, кожу, одежду или в любое место, где это нежелательно. Важно помнить, что радиация не распространяется и не попадает «на» или «внутри» людей; скорее он радиоактивный загрязнение , которое может распространяться. Человек, зараженный радиоактивным материалом, будет подвергаться радиационному облучению до тех пор, пока не будет удален источник излучения (радиоактивный материал).

Человек считается внешне загрязненным, если радиоактивный материал попал на кожу или одежду.
Человек считается внутренне зараженным, если радиоактивный материал вдыхается, проглатывается или проникает через раны.
Окружающая среда считается загрязненной, если радиоактивный материал распространяется или не находится в свободном доступе.

Безопасно ли находиться рядом с источниками радиации?

Однократное радиационное облучение высокого уровня (т. е. более 100 мЗв), доставленное на все тело в течение очень короткого периода времени, может иметь потенциальный риск для здоровья. Из наблюдения за выжившими после атомной бомбардировки мы знаем, что острое введение очень высоких доз радиации может увеличить возникновение определенных видов заболеваний (например, рака) и, возможно, негативных генетических эффектов. Для защиты населения и радиационных работников (и окружающей среды) от потенциальных последствий хронического низкоуровневого облучения (т. е. менее 100 мЗв) текущая практика радиационной безопасности заключается в том, чтобы предусмотрительно предположить, что аналогичные неблагоприятные последствия возможны при низкоуровневом длительном облучении. к радиации. Таким образом, риски, связанные с низким уровнем медицинского, профессионального и экологического облучения, согласно консервативным расчетам, пропорциональны рискам, наблюдаемым при высоком уровне облучения. Эти расчетные риски сравниваются с другими известными профессиональными и экологическими опасностями, и соответствующие стандарты и политика безопасности были установлены международными и национальными организациями по радиационной защите (например, Международной комиссией по радиологической защите и Национальным советом по радиационной защите и измерениям) для контроля и ограничения. возможное вредное радиационное воздействие.

Как для населения, так и для профессионального персонала нормативные пределы дозы устанавливаются федеральными агентствами (например, Агентством по охране окружающей среды, Комиссией по ядерному регулированию и Министерством энергетики) и государственными агентствами (например, государствами-соглашениями) для ограничения риска рака.