Виды излучений радиационных: Виды радиоактивных излучений

Содержание

Виды радиоактивных излучений

Навигация по статье:

Радиация и виды радиоактивных излучений, состав радиоактивного (ионизирующего) излучения и его основные характеристики. Действие радиации на вещество.


Что такое радиация


Для начала дадим определение, что такое радиация:

В процессе распада вещества или его синтеза происходит выброс элементов атома (протонов, нейтронов, электронов, фотонов), иначе можно сказать происходит излучение этих элементов. Подобное излучение называют — ионизирующее излучение или что чаще встречается радиоактивное излучение, или еще проще радиация. К ионизирующим излучениям относится так же рентгеновское и гамма излучение.

Радиация — это процесс излучения веществом заряженных элементарных частиц, в виде электронов, протонов, нейтронов, атомов гелия или фотонов и мюонов. От того, какой элемент излучается, зависит вид радиации.

Ионизация — это процесс образования положительно или отрицательно заряженных ионов или свободных электронов из нейтрально заряженных атомов или молекул.

Радиоактивное (ионизирующее) излучение можно разделить на несколько типов, в зависимости от вида элементов из которого оно состоит. Разные виды излучения вызваны различными микрочастицами и поэтому обладают разным энергетическим воздействие на вещество, разной способностью проникать сквозь него и как следствие различным биологическим действием радиации.

Виды радиации

Альфа, бета и нейтронное излучение — это излучения, состоящие из различных частиц атомов.

Гамма и рентгеновское излучение — это излучение энергии.




Альфа излучение

  • излучаются: два протона и два нейтрона
  • проникающая способность: низкая
  • облучение от источника: до 10 см
  • скорость излучения: 20 000 км/с
  • ионизация: 30 000 пар ионов на 1 см пробега
  • биологическое действие радиации: высокое


Альфа (α) излучение возникает при распаде нестабильных изотопов элементов.

Альфа излучение — это излучение тяжелых, положительно заряженных альфа частиц, которыми являются ядра атомов гелия (два нейтрона и два протона). Альфа частицы излучаются при распаде более сложных ядер, например, при распаде атомов урана, радия, тория.

Альфа частицы обладают большой массой и излучаются с относительно невысокой скоростью в среднем 20 тыс. км/с, что примерно в 15 раз меньше скорости света. Поскольку альфа частицы очень тяжелые, то при контакте с веществом, частицы сталкиваются с молекулами этого вещества, начинают с ними взаимодействовать, теряя свою энергию и поэтому проникающая способность данных частиц не велика и их способен задержать даже простой лист бумаги.

Однако альфа частицы несут в себе большую энергию и при взаимодействии с веществом вызывают его значительную ионизацию. А в клетках живого организма, помимо ионизации, альфа излучение разрушает ткани, приводя к различным повреждениям живых клеток.

Из всех видов радиационного излучения, альфа излучение обладает наименьшей проникающей способностью, но последствия облучения живых тканей данным видом радиации наиболее тяжелые и значительные по сравнению с другими видами излучения.

Облучение радиацией в виде альфа излучения может произойти при попадании радиоактивных элементов внутрь организма, например, с воздухом, водой или пищей, а также через порезы или ранения. Попадая в организм, данные радиоактивные элементы разносятся током крови по организму, накапливаются в тканях и органах, оказывая на них мощное энергетическое воздействие. Поскольку некоторые виды радиоактивных изотопов, излучающих альфа радиацию, имеют продолжительный срок жизни, то попадая внутрь организма, они способны вызвать в клетках серьезные изменения и привести к перерождению тканей и мутациям.

Радиоактивные изотопы фактически не выводятся с организма самостоятельно, поэтому попадая внутрь организма, они будут облучать ткани изнутри на протяжении многих лет, пока не приведут к серьезным изменениям. Организм человека не способен нейтрализовать, переработать, усвоить или утилизировать, большинство радиоактивных изотопов, попавших внутрь организма.



Нейтронное излучение

  • излучаются: нейтроны
  • проникающая способность: высокая
  • облучение от источника: километры
  • скорость излучения: 40 000 км/с
  • ионизация: от 3000 до 5000 пар ионов на 1 см пробега
  • биологическое действие радиации: высокое

Нейтронное излучение — это техногенное излучение, возникающие в различных ядерных реакторах и при атомных взрывах. Также нейтронная радиация излучается звездами, в которых идут активные термоядерные реакции.

Не обладая зарядом, нейтронное излучение сталкиваясь с веществом, слабо взаимодействует с элементами атомов на атомном уровне, поэтому обладает высокой проникающей способностью. Остановить нейтронное излучение можно с помощью материалов с высоким содержанием водорода, например, емкостью с водой. Так же нейтронное излучение плохо проникает через полиэтилен.

Нейтронное излучение при прохождении через биологические ткани, причиняет клеткам серьезный ущерб, так как обладает значительной массой и более высокой скоростью чем альфа излучение.



Бета излучение

  • излучаются: электроны или позитроны
  • проникающая способность: средняя
  • облучение от источника: до 20 м
  • скорость излучения: 300 000 км/с
  • ионизация: от 40 до 150 пар ионов на 1 см пробега
  • биологическое действие радиации: среднее


Бета (β) излучение возникает при превращении одного элемента в другой, при этом процессы происходят в самом ядре атома вещества с изменением свойств протонов и нейтронов.

При бета излучении, происходит превращение нейтрона в протон или протона в нейтрон, при этом превращении происходит излучение электрона или позитрона (античастица электрона), в зависимости от вида превращения. Скорость излучаемых элементов приближается к скорости света и примерно равна 300 000 км/с. Излучаемые при этом элементы называются бета частицы.

Имея изначально высокую скорость излучения и малые размеры излучаемых элементов, бета излучение обладает более высокой проникающей способностью чем альфа излучение, но обладает в сотни раз меньшей способность ионизировать вещество по сравнению с альфа излучением.

Бета радиация с легкостью проникает сквозь одежду и частично сквозь живые ткани, но при прохождении через более плотные структуры вещества, например, через металл, начинает с ним более интенсивно взаимодействовать и теряет большую часть своей энергии передавая ее элементам вещества. Металлический лист в несколько миллиметров может полностью остановить бета излучение.

Если альфа радиация представляет опасность только при непосредственном контакте с радиоактивным изотопом, то бета излучение в зависимости от его интенсивности, уже может нанести существенный вред живому организму на расстоянии несколько десятков метров от источника радиации.

Если радиоактивный изотоп, излучающий бета излучение попадает внутрь живого организма, он накапливается в тканях и органах, оказывая на них энергетическое воздействие, приводя к изменениям в структуре тканей и со временем вызывая существенные повреждения.

Некоторые радиоактивные изотопы с бета излучением имеют длительный период распада, то есть попадая в организм, они будут облучать его годами, пока не приведут к перерождению тканей и как следствие к раку.



Гамма излучение

  • излучаются: энергия в виде фотонов
  • проникающая способность: высокая
  • облучение от источника: до сотен метров
  • скорость излучения: 300 000 км/с
  • ионизация: от 3 до 5 пар ионов на 1 см пробега
  • биологическое действие радиации: низкое

Гамма (γ) излучение

— это энергетическое электромагнитное излучение в виде фотонов.

Гамма радиация сопровождает процесс распада атомов вещества и проявляется в виде излучаемой электромагнитной энергии в виде фотонов, высвобождающихся при изменении энергетического состояния ядра атома. Гамма лучи излучаются ядром со скоростью света.

Когда происходит радиоактивный распад атома, то из одних веществ образовываются другие. Атом вновь образованных веществ находятся в энергетически нестабильном (возбужденном) состоянии. Воздействую друг на друга, нейтроны и протоны в ядре приходят к состоянию, когда силы взаимодействия уравновешиваются, а излишки энергии выбрасываются атомом в виде гамма излучения

Гамма излучение обладает высокой проникающей способностью и с легкостью проникает сквозь одежду, живые ткани, немного сложнее через плотные структуры вещества типа металла. Чтобы остановить гамма излучение потребуется значительная толщина стали или бетона. Но при этом гамма излучение в сто раз слабее оказывает действие на вещество чем бета излучение и десятки тысяч раз слабее чем альфа излучение.

Основная опасность гамма излучения — это его способность преодолевать значительные расстояния и оказывать воздействие на живые организмы за несколько сотен метров от источника гамма излучения.



Рентгеновское излучение

  • излучаются: энергия в виде фотонов
  • проникающая способность:высокая
  • облучение от источника: до сотен метров
  • скорость излучения: 300 000 км/с
  • ионизация: от 3 до 5 пар ионов на 1 см пробега
  • биологическое действие радиации: низкое

Рентгеновское излучение — это энергетическое электромагнитное излучение в виде фотонов, возникающие при переходе электрона внутри атома с одной орбиты на другую.

Рентгеновское излучение сходно по действию с гамма излучением, но обладает меньшей проникающей способностью, потому что имеет большую длину волны.

Рассмотрев различные виды радиоактивного излучения, видно, что понятие радиация включает в себя совершенно различные виды излучения, которые оказывают разное воздействие на вещество и живые ткани, от прямой бомбардировки элементарными частицами (альфа, бета и нейтронное излучение) до энергетического воздействия в виде гамма и рентгеновского излечения.

Каждое из рассмотренных излучений опасно!




Сравнительная таблица с характеристиками различных видов радиации


характеристика Вид радиации
Альфа излучение Нейтронное излучение Бета излучение Гамма излучение Рентгеновское излучение
излучаются два протона и два нейтрона нейтроны электроны или позитроны энергия в виде фотонов энергия в виде фотонов
проникающая способность низкая высокая средняя высокая высокая
облучение от источника до 10 см километры до 20 м сотни метров сотни метров
скорость излучения 20 000 км/с 40 000 км/с 300 000 км/с 300 000 км/с 300 000 км/с
ионизация, пар на 1 см пробега 30 000 от 3000 до 5000 от 40 до 150 от 3 до 5 от 3 до 5
биологическое действие радиации высокое высокое среднее низкое низкое

Как видно из таблицы, в зависимости от вида радиации, излучение при одной и той же интенсивности, например в 0. 1 Рентген, будет оказать разное разрушающее действие на клетки живого организма. Для учета этого различия, был введен коэффициент k, отражающий степень воздействия радиоактивного излучения на живые объекты.


Коэффициент k
Вид излучения и диапазон энергий Весовой множитель
Фотоны всех энергий (гамма излучение) 1
Электроны и мюоны всех энергий (бета излучение) 1
Нейтроны с энергией < 10 КэВ (нейтронное излучение) 5
Нейтроны от 10 до 100 КэВ (нейтронное излучение) 10
Нейтроны от 100 КэВ до 2 МэВ (нейтронное излучение) 20
Нейтроны от 2 МэВ до 20 МэВ (нейтронное излучение) 10
Нейтроны > 20 МэВ (нейтронное излучение) 5
Протоны с энергий > 2 МэВ (кроме протонов отдачи) 5
Альфа-частицы, осколки деления и другие тяжелые ядра (альфа излучение) 20

Чем выше «коэффициент k» тем опаснее действие определенного вида радиции для тканей живого организма.


Видео: Виды радиации


Типы радиационного излучения — какое опасно

Радиационное излучение образуется в результате реакций на уровне атомов. Процесс характеризуется выбросом потока микрочастиц, имеющих заряд: протонов, электронов, фотонов и нейтральных микроэлементов – нейтронов. Они определяют тип радиационного излучения.

Излучение подразделяется на энергетическое, к нему относятся потоки гамма и рентгеновских частиц, и атомное, в его основе лежит выделение элементов вещества: альфа, бета и гамма-частиц. Классифицируется излучение в зависимости от структуры частиц, расстояния их действия, способности проникать в ткани, клетки и степени воздействия на них, скорости излучения.
Практически все типы излучения, за исключением альфа-излучения можно обнаружить с помощью бытового дозиметра радиации.

Альфа-излучение (α)

Альфа-частицы – результат распада нестабильных изотопов атома. Они имеют положительный заряд, состоят из 2-х пар протонов и нейтронов. Частицы образуются в результате распада таких элементов, как радий, уран характеризуются низкой скоростью излучения – 20 000км/с, обладают небольшой проникающей способностью из-за высокой удельной массы. Препятствие небольшой толщины и плотности остановит альфа частицы. Защитой от них может стать даже бумага.

Низкая проникающая способность альфа частиц, их большой энергетический заряд, обуславливает высокий уровень взаимодействия с клетками организма. Это приводит к мутации, патогенным изменениям тканей. Альфа частицы оседают в организме человека, попадая через повреждения кожи, воду, воздух, оказывают на него длительное воздействие. Поэтому они опасны для живых организмов, вывести их из тканей практически невозможно.

Бета-излучение (β)

Появление бета-частиц обусловлено процессами, происходящими в ядре вещества. Их результат – изменение свойств нейтронов и протонов. В итоге образуется поток частиц с положительным зарядом. Этот тип излучения характеризуется:

  • небольшой дальностью действия – не более 20м;
  • высокой скоростью излучения – 300 000км/с;
  • средней проникающей способностью. От бета частиц защитит металлический лист толщиной более 3мм;
  • средней степенью воздействия на клетки тканей.

Бета-частицы обладают способностью накапливаться в тканях и оказывать на них длительное ионизирующее воздействие. Его результатом становятся тяжелые онкологические заболевания.

Нейтронное излучение

Поток нейтронов образуется в результате техногенной деятельности – работы ректоров, взрывов ядерных боеприпасов. Не имеющие заряда частицы, имеют наибольшую дальность действия по сравнению с другими типами радиационного излучения. Человек получает опасную для жизни дозу излучения на расстоянии 1,3–1,5км от его источника.

Нейтроны глубоко проникают в ткани, провоцируя мутации, патогенные изменения. Защитой от таких частиц станет вода и другие вещества, где много водорода. Нейтронное излучение является наиболее опасным для человека из-за большого радиуса действия.

Рентгеновское излучение

В результате смены орбит электронов в структуре атома, образуются фотоны или электромагнитное, энергетическое излучение. Оно характеризуется:

  • небольшим радиусом действия – до 100м;
  • высокой скоростью – 300 000км/с;
  • высокой проникающей способностью.

Фотоны оказывают слабое воздействие на клетки, ткани живых организмов, поэтому широко используются в медицине для проведения диагностических исследований.

Гамма излучение (y)

Поток фотонов, образующийся в результате изменения энергетического состояния атомов. Гамма излучение обладает высокой проникающей способностью, поэтому для защиты от него используется толстый слой металла или бетона. Его дальность действия достигает нескольких сотен метров. Гамма излучение не оказывает серьезного патогенного воздействия на клетки и ткани, менее опасно, чем альфа, бета или нейтронное.

 Дозиметр – функциональные особенности

Прибор позволяет измерить дозу излучения, которую получают организмы за определенный промежуток времени. Не стоит его путать с радиометром, который показывает активность частиц. Он дает представление о радиационном фоне в то время, как дозиметр определяет мощность дозы излучения, что помогает оценить нанесенный человеку ущерб и его возможные последствия.

 

 

Ионизирующее излучение, последствия для здоровья и защитные меры

Что такое ионизирующее излучение? 

Ионизирующее излучение — это вид энергии, высвобождаемой атомами в форме электромагнитных волн (гамма- или рентгеновское излучение) или частиц (нейтроны, бета или альфа). Спонтанный распад атомов называется радиоактивностью, а избыток возникающей при этом энергии является формой ионизирующего излучения. Нестабильные элементы, образующиеся при распаде и испускающие ионизирующее излучение, называются радионуклидами.

Все радионуклиды уникальным образом идентифицируются по виду испускаемого ими излучения, энергии излучения и периоду полураспада.

Активность, используемая в качестве показателя количества присутствующего радионуклида, выражается в единицах, называемых беккерелями (Бк): один беккерель — это один акт распада в секунду. Период полураспада — это время, необходимое для того, чтобы активность радионуклида в результате распада уменьшилась наполовину от его первоначальной величины. Период полураспада радиоактивного элемента — это время, в течение которого происходит распад половины его атомов. Оно может находиться в диапазоне от долей секунды до миллионов лет (например, период полураспада йода-131 составляет 8 дней, а период полураспада углерода-14 — 5730 лет).

Источники излучения

Люди каждый день подвергаются воздействию естественного и искусственного излучения. Естественное излучение происходит из многочисленных источников, включая более 60 естественным образом возникающих радиоактивных веществ в почве, воде и воздухе. Радон, естественным образом возникающий газ, образуется из горных пород, почвы и является главным источником естественного излучения. Ежедневно люди вдыхают и поглощают радионуклиды из воздуха, пищи и воды.

Люди подвергаются также воздействию естественного излучения из космических лучей, особенно на большой высоте. В среднем 80% ежегодной дозы, которую человек получает от фонового излучения, это естественно возникающие наземные и космические источники излучения. Уровни такого излучения варьируются в разных реогрфических зонах, и в некоторых районах уровень может быть в 200 раз выше, чем глобальная средняя величина.

На человека воздействует также излучение из искусственных источников — от производства ядерной энергии до медицинского использования радиационной диагностики или лечения. Сегодня самыми распространенными искусственными источниками ионизирующего излучения являются медицинские аппараты, как рентгеновские аппараты, и другие медицинские устройства.

Воздействие ионизирующего излучения

Воздействие излучения может быть внутренним или внешним и может происходить различными путями.

Внутренне воздействие ионизирующего излучения происходит, когда радионуклиды вдыхаются, поглощаются или иным образом попадают в кровообращение (например, в результате инъекции, ранения). Внутреннее воздействие прекращается, когда радионуклид выводится из организма либо самопроизвольно (с экскрементами), либо в результате лечения.

Внешнее радиоактивное заражение может возникнуть, когда радиоактивный материал в воздухе (пыль, жидкость, аэрозоли) оседает на кожу или одежду. Такой радиоактивный материал часто можно удалить с тела простым мытьем.

Воздействие ионизирующего излучения может также произойти в результате внешнего излучения из соответствующего внешнего источника (например, такое как воздействие радиации, излучаемой медицинским рентгеновским оборудованием). Внешнее облучение прекращается в том случае, когда источник излучения закрыт, или когда человек выходит за пределы поля излучения.

Люди могут подвергаться воздействию ионизирующего излучения в различных обстоятельствах: дома или в общественных местах (облучение в общественных местах), на своих рабочих местах (облучение на рабочем месте) или в медицинских учреждениях (пациенты, лица, осуществляющие уход, и добровольцы).

Воздействие ионизирующего излучения можно классифицировать по трем случаям воздействия.

Первый случай — это запланированное воздействие, которое обусловлено преднамеренным использованием и работой источников излучения в конкретных целях, например, в случае медицинского использования излучения для диагностики или лечения пациентов, или использование излучения в промышленности или в целях научных исследований.

Второй случай — это существующие источники воздействия, когда воздействие излучения уже существует и в случае которого необходимо принять соответствующие меры контроля, например, воздействие радона в жилых домах или на рабочих местах или воздействие фонового естественного излучения в условиях окружающей среды.

Последний случай — это воздействие в чрезвычайных ситуациях, обусловленных неожиданными событиями, предполагающими принятие оперативных мер, например, в случае ядерных происшествий или злоумышленных действий.

На медицинское использование излучения приходится 98% всей дозы облучения из всех искусственных источников; оно составляет 20% от общего воздействия на население.  Ежегодно в мире проводится 3 600 миллионов радиологических обследований в целях диагностики, 37 миллионов процедур с использованием ядерных материалов и 7,5 миллиона процедур радиотерапии в лечебных целях.

Последствия ионизирующего излучения для здоровья

Радиационное повреждение тканей и/или органов зависит от полученной дозы облучения или поглощенной дозы, которая выражается в грэях (Гр).

Эффективная доза используется для измерения ионизирующего излучения с точки зрения его потенциала причинить вред. Зиверт (Зв) — единица эффективной дозы, в которой учитывается вид излучения и чувствительность ткани и органов. Она дает возможность измерить ионизирующее излучение с точки зрения потенциала нанесения вреда. Зв учитывает вид радиации и чувствительность органов и тканей. 

Зв является очень большой единицей, поэтому более практично использовать меньшие единицы, такие как миллизиверт (мЗв) или микрозиверт (мкЗв). В одном мЗв содержится тысяча мкЗв, а тысяча мЗв составляют один Зв. Помимо количества радиации (дозы), часто полезно показать скорость выделения этой дозы, например мкЗв/час или мЗв/год. 

Выше определенных пороговых значений облучение может нарушить функционирование тканей и/или органов и может вызвать острые реакции, такие как покраснение кожи, выпадение волос, радиационные ожоги или острый лучевой синдром. Эти реакции являются более сильными при более высоких дозах и более высокой мощности дозы. Например, пороговая доза острого лучевого синдрома составляет приблизительно 1 Зв (1000 мЗв).

Если доза является низкой и/или воздействует длительный период времени (низкая мощность дозы), обусловленный этим риск существенно снижается, поскольку в этом случае увеличивается вероятность восстановления поврежденных тканей. Тем не менее риск долгосрочных последствий, таких как рак, который может проявиться через годы и даже десятилетия, существует. Воздействия этого типа проявляются не всегда, однако их вероятность пропорциональна дозе облучения. Этот риск выше в случае детей и подростков, так как они намного более чувствительны к воздействию радиации, чем взрослые.

Эпидемиологические исследования в группах населения, подвергшихся облучению, например людей, выживших после взрыва атомной бомбы, или пациентов радиотерапии, показали значительное увеличение вероятности рака при дозах выше 100 мЗв. В ряде случаев более поздние эпидемиологические исследования на людях, которые подвергались воздействию в детском возрасте в медицинских целях (КТ в детском возрасте), позволяют сделать вывод о том, что вероятность рака может повышаться даже при более низких дозах (в диапазоне 50-100 мЗв).

Дородовое воздействие ионизирующего излучения может вызвать повреждение мозга плода при сильной дозе, превышающей 100 мЗв между 8 и 15 неделей беременности и 200 мЗв между 16 и 25 неделей беременности. Исследования на людях показали, что до 8 недели или после 25 недели беременности связанный с облучением риск для развития мозга плода отсутствует. Эпидемиологические исследования свидетельствуют о том, что риск развития рака у плода после воздействия облучения аналогичен риску после воздействия облучения в раннем детском возрасте.

Деятельность ВОЗ

ВОЗ разработала радиационную программу защиты пациентов, работников и общественности от опасности воздействия радиации на здоровье в планируемых, существующих и чрезвычайных случаях воздействия. Эта программа, которая сосредоточена на аспектах общественного здравоохранения, охватывает деятельность, связанную с оценкой риска облучения, его устранением и информированием о нем.

В соответствии с основной функцией, касающейся «установления норм и стандартов, содействия в их соблюдении и соответствующего контроля» ВОЗ сотрудничает с 7 другими международными организациями в целях пересмотра и обновления международных стандартов базовой безопасности, связанной с радиацией (СББ). ВОЗ приняла новые международные СББ в 2012 году и в настоящее время проводит работу по оказанию поддержки в осуществлении СББ в своих государствах-членах.

 

Радиация — Что такое Радиация?

Радиация — совокупность разновидностей ионизирующих излучений, т. е. микрочастиц и физических полей, способных ионизировать вещество.

По сочетанию таких свойств, как состав, энергия и проникающая способность, выделяют следующие виды ионизирующего излучения:

  • излучение альфа-частиц – обладает сильной ионизацией – это достаточно тяжелые ядра гелия с положительным зарядом;
  • излучение бета-частиц – это поток заряженных электронов, по проникающей способности значительно превосходит альфа-частицы;
  • гамма-излучение – похоже на видимый световой поток, а по своей природе – это короткие волны электромагнитного излучения, способные проникать в окружающие предметы;
  • рентгеновское излучение – электромагнитные волны с меньшей энергией, чем гамма-излучение. Солнце – естественный и не менее мощный источник рентгеновских лучей, но слои атмосферы обеспечивают защиту от солнечного излучения;
  • нейтроны – электрически нейтральные частицы, которые возникают около работающих атомных реакторов. Доступ на такую территорию всегда ограничен.
В качестве мощного источника излучения, опасного для здоровья и жизни человека, может выступать совершенно любой радиоактивный предмет или вещество.
И в сравнении со многими другими возможными опасностями радиацию невозможно почувствовать и увидеть.
Определить ее уровень можно только специальными приборами.

Влияние радиационного излучения на здоровье человека зависит от его конкретного вида, периода времени и частоты воздействия.
Гамма-излучение для человека считается самым опасным.
Альфа-излучение, хотя и обладает малой проникающей способностью, опасно в случае попадания альфа-частиц непосредственно в организм человека (в легкие или пищеварительную систему).
При излучении бета-частиц необходимо защитить кожные покровы человека и не допустить их попадания внутрь.
При работе с рентгеновским оборудованием необходимо соблюдать меры защиты, поскольку излучение от него является мутагенным фактором, что приводит к мутации генов – изменению генетического материала клетки.

Все перечисленные виды радиационного излучения могут вызывать у человека:

  • серьезные заболевания – лейкоз, рак (легких, щитовидной железы),
  • инфекционные осложнения, нарушение обмена веществ, катаракту,
  • генетические нарушения (мутации), врожденные пороки,
  • выкидыши и бесплодие.

Крылатское.ру | Полезное | Радиационный контроль: виды, параметры, как проводится

Радиационный контроль – комплекс мероприятий, связанных с измерением уровня радиации на радиационноопасном объекте и прилегающей к нему территории, в черте, представляющей опасность для облучения населения. Цель радиационного контроля – проверка соблюдения мер безопасности в работе с радиоактивными соединениями и источниками ионизирующего излучения.

Радиационный контроль необходимо регулярно осуществлять в организациях, где производство связано с использованием радиоактивных веществ и источников ионизирующего излучения. К таким объектам относятся предприятия атомной промышленности, атомные электростанции и другие.

Виды радиационного контроля

Проверку уровня радиации осуществляет преимущественно персонал службы радиационной безопасности объекта. Если такая команда отсутствует, то работу доверяют специализированным компаниям. «Лаборатория экологического контроля ЭкоЭксперт» является одной из организаций, которой многие российские компании доверяют радиационный контроль.

Система радиационных измерений состоит из двух видов контроля:

  • Дозиметрический контроль – определяет дозы облучения персонала обследуемого предприятия и людей, живущих в селитебной зоне. При помощи дозиметрического контроля рассчитывается время, в течение которого безопасно находиться в зоне с источниками ионизирующего излучения. Виды дозиметрического контроля:
  • Индивидуальный – обследуется каждый человек отдельно, для этого применяют индивидуальные дозиметры

    Групповой – обследуется группа людей, находящаяся в одинаковых условиях облучения

  • Радиометрический контроль – при помощи данного метода определяют концентрацию радионуклидов в воде, воздухе, пищевых продуктах, на поверхности кожи и средств индивидуальной защиты человека. Радиометрический контроль осуществляется прямым или расчетным способом.

Радиационный контроль необходимо выполнять для всех источников излучения. Исключение составляют источники, в которых годовая индивидуальная доза не превышает 10 мкЗв.

Контролируемые параметры

В ходе измерений исследуются следующие данные:

  • объемная или удельная активность радионуклидов в окружающей среде, включая продукты питания, строительные материалы и прочие
  • поступление и содержание радионуклидов в организм человека, оценивается годовая доза облучения
  • радиоактивное загрязнение различных поверхностей, включая одежду, обувь, кожные покровы людей
  • мощность дозы внешнего излучения
  • показатели годовой и эквивалентной дозы
  • плотность потока фотонов и частиц

Во время замера параметров, текущие данные сравниваются с предыдущими измерениями. Сведения о радиационной обстановке на конкретном объекте собираются за несколько лет. Устанавливаются средние показатели, которые и сравниваются с предельно допустимыми нормами, установленными в НРБ-99. «Нормы радиационной безопасности» регулируют облучение лиц дифференцированно по категориям:

  • А – к данной категории относится персонал, который непосредственно работает с источниками радиационного воздействия и ионизирующего излучения
  • Б – в данную категорию входят лица, которые не работают с источниками радиационного воздействия, но по месту проживания или по условиям труда могут подвергаться вредному излучению

Для каждой категории лиц установлены три класса нормативов:

  • основные пределы доз
  • допустимые уровни годового облучения – среднегодовые объемные и удельные пределы активности
  • контрольные уровни

Как проводится радиационный контроль

На предприятиях 1 и 2 класса опасности применяются следующие средства для измерения радиационного излучения:

  • стационарные автоматизированные установки – осуществляют непрерывный контроль
  • передвижные и переносные технические средства применяют для оперативного контроля
  • лабораторная аппаратура используется для исследования проб, взятых для анализа

На объектах, где существует возможность самопроизвольной цепной реакции, где радиационная обстановка может кардинально изменяться в течении одной смены, устанавливают приборы радиационного контроля со световыми и звуковыми сигналами. Они незамедлительно оповещают персонал об опасности.

Радиационный контроль должен осуществляться постоянно. На предприятии должны регулярно выполняться и поддерживаться меры по снижению доз облучения и защите работников от опасных излучений. Обычно выполняются следующие мероприятия:

  • теневая защита в виде стационарных и переносных экранов
  • средства индивидуальной защиты, специальная одежда и обувь
  • дистанционное управление и инструмент
  • ограничение времени взаимодействия с радиоактивными волнами и ионизирующим излучением

Радиационный контроль дает возможность определить эффективность применяемых мер защиты.

Виды радиационного контроля на предприятии

На объектах атомной энергетики, в медицинских учреждениях и на других объектах используются различные виды радиационного контроля. На всех предприятиях, где используются источники ионизирующего излучения, обязательным является контроль в соответствии с действующими нормами радиационной безопасности (НРБ) и прочими нормативными документами (к примеру, ОСПОРБ-99/2010 и др.). Рассмотрим особенности и состав этих мероприятий.

Что собой представляет радиационный контроль?

В соответствии с действующими НРБ в понятие радиационной безопасности включаются следующие элементы:

  • Индивидуальная безопасность персонала. Каждый сотрудник должен пользоваться средствами персональной защиты, а также придерживаться правил техники безопасности для исключения чрезмерного облучения. В свою очередь задача с точки зрения безопасности – контроль индивидуальных доз, получаемых персоналом.
  • Общая радиационная обстановка на предприятии. Необходимо поддерживать уровень радиационного фона в рамках санитарных норм, которые могут индивидуально устанавливаться для отдельных функциональных зон объекта.
  • Экологическая безопасность и предотвращение выбросов радиации. В этом случае нормы безопасности направлены на ограждение окружающей среды, а также проживающих поблизости людей, от вредоносного воздействия ионизирующих излучений.

В соответствии с этими элементами организуется радиационный контроль. В зависимости от масштаба предприятия на объекте может организовываться особая служба радиационной безопасности либо эти функции могут выполнять сотрудники других служб и подразделений. На современном предприятии процесс радиационного контроля состоит из следующих элементов:

  • Техническая инфраструктура. Сюда относятся многочисленные измерительные приборы, с помощью которых контролируются различные параметры: от индивидуальных доз до общей ситуации на объекте или на расстоянии 10 км от объекта.
  • Персонал. Для обеспечения безопасности должен быть выделен штат необходимого размера с достаточной квалификацией.
  • Методы. Все мероприятия имеют достаточно жестко определенную методологию, которая должна строго соблюдаться.

Ключевая задача контроля – обеспечить непрерывный мониторинг соблюдения НРБ и своевременное реагирование на нарушения режима безопасности.

Основные разновидности радиационного контроля

Чаще всего контроль соблюдения НРБ на объекте классифицируют по контролируемому параметру и выделяют следующие виды:

  • Оценка источников излучения по различным параметрам: мощность дозы, плотность потока частиц и т.п.
  • Мониторинг доз, получаемых персоналом. Определяются эффективные и эквивалентные дозы, оценивается поступление радионуклидов в организм и прочие параметры, характеризующие воздействие излучения на организм сотрудников.
  • Контроль параметров загрязнения окружающей среды: воды, воздуха, продуктов питания и т.п.
  • Оценка уровня радиоактивного загрязнения различных объектов и поверхностей, к примеру – одежды персонала или пола в рабочих помещениях.
  • Контроль активности выбросов радиоактивных отходов в окружающую среду. С точки зрения экологической безопасности, этот критерий является ключевым на многих предприятиях, включая атомную энергетику.

Исходя из контролируемого параметра подбираются технические средства для оценки воздействия ионизирующего излучения, методы мониторинга и способы осуществления работ.

Прочие подходы к классификации радиационного контроля

Также в зависимости от сферы деятельности предприятия, особенностей технологии и прочих факторов радиационный контроль классифицируют по таким критериям:

  • По объекту мониторинга: индивидуальный или общий. Индивидуальный касается каждого сотрудника и предполагает ношение личных средств мониторинга (дозиметров), а общий предполагает измерение параметров излучений на объекте в целом.
  • По технологическому критерию: дозиметрический и технологический контроль. В первом случае речь идет об обеспечении безопасности людей и окружающей среды, во втором – об эффективности функционирования оборудования (к примеру, функционирования твэлов в АЭС).
  • По типу источника излучения. Контролю подлежат излучения, генерируемые технологическим оборудованием, отходами, предыдущими выбросами и загрязнением территории, а также учитывается радиация естественного происхождения.
  • По критерию планирования. Выделяют плановый, который производится на регулярной периодической основе, в установленный срок; специальный, который может потребоваться при нестандартных режимах работы оборудования или в особых ситуациях; аварийный, необходимый в случае утечек радиоактивных веществ и прочих внештатных ситуаций.
  • По регулярности осуществления измерений: периодический и непрерывный. Периодический подразумевает регулярное проведение измерений, в то время как непрерывный требует наличия стационарных измерительных приборов, которые контролируют ситуацию и передают информацию.
  • По локализации органа контроля: дистанционный и непосредственный. Дистанционный выполняется централизованно независимыми органами, к примеру, для удаленного мониторинга ситуации на всех АЭС России. Непосредственный развертывается на территории предприятия и осуществляется персоналом предприятия.

Конкретные виды контроля, которые должны быть внедрены на предприятии, подбираются, исходя из сферы деятельности, уровня опасности технологических процессов и прочих критериев.


Ионизирующее излучение — Tööelu.ee

Главная / Работнику / Рабочая среда / Факторы опасности рабочей / Физические факторы опасности

Viimati uuendatud: 05. 08.2016

Излучение классифицируется согласно его способности причинять ущерб организму человека на два вида: ионизирующее и неионизирующее излучение.

К неионизирующему излучению относится, к примеру, инфракрасное излучение, радиоволны и микроволны, ультрафиолетовое излучение. Коротковолновое ультрафиолетовое излучение может быть также ионизирующим, но при этом его легко экранировать, например, со стороны одежды или кожи. Об этих видах излучения читайте подробнее в других рубриках этой веб-страницы.

Ионизирующее излучение, или радиоактивность, или радиоактивный распад, характеризуется выбрасываемыми из атомов частицами или энергией. Такая субстанция именуется радиоактивным материалом. Образно можно сравнить радиоактивное вещество с открытой машинкой для приготовления поп-корна, из которой в разных направлениях хаотично выбрасываются частицы. В отличие от поп-корна, радиоактивная частичка чрезмерно мала и при этом обладает большой энергией. В случае если эта частичка настигнет человека, она окажет ионизирующее воздействие на живые ткани на атомном уровне, т.е. может «повредить» эти атомы.

Ионизирующее излучение является для человека повседневным явлением. Оно сопровождает человека в ходе его эволюции и, по мнению многих учёных, даже способствовало развитию человека. Вдобавок к природным источникам излучения современный человек экспонирован радиоактивности также происхождением из искусственных источников.

Доза природного излучения состоит преимущественно из излучения почвы и строительных материалов, космического излучения, а также радионуклидов и радона, проникших в тело человека. Последние два фактора образуют около половины дозы природного излучения. В Эстонии удельный вес радона может быть местами ещё больше, исходя из повышенного содержания радона в некоторых регионах. Радионуклиды проникают в тело с употребляемой пищей и водой. 

Фон космического излучения может, в зависимости от профессии работника, оказывать большое влияние на получаемую работником годовую дозу облучения. Например, на высоте 15 км, на которой летают пассажирские самолёты, уровень излучения составляет 10 мкЗв/ч (микрозивертов в час). Тот же показатель на уровне моря составляет 0,03 мкЗв/ч (IAEA).

Таблица. Радиоактивное излучение классифицируется на три класса. 

альфа-излучение

бета-излучение

гамма-излучение

характеристика

Альфа-частицы обладают сильной энергией, но долго не держатся. Не способны проникать даже через бумагу. Кожа также тормозит проникновение альфа-частиц.

Бета-частица намного меньше альфа-частицы и может проникать намного глубже в материалы и живые ткани. Она обладает большей энергией и поэтому большей способностью причинить ущерб. Бета-частицу остановит, например, алюминиевая бумага, пластик, стекло или дерево.

Фотоны с очень большой энергией, представляющие собой радиоактивное излучение с наибольшей проникающей способностью. Для того чтобы их остановить, требуется толстый слой плотного вещества (например, свинца или стали) либо почва или бетон в большом количестве.

опасность

Представляет небольшую опасность при наружном соприкосновении с телом. Представляет большую опасность при проникновении в организм при вдыхании или глотании, например, радон (опасность появляется при вдыхании).

Представляет опасность

1) при приёме вовн утрь
2) при внешнем воздействии на кожу. Может обусловить вредные «бета-ожоги» на коже и повредить также подкожную кровеносную систему. Однако обычно с поверхности кожи глубже не проникает.  Представляет большую опасность при проникновении в организм при вдыхании или глотании (например, заражённой пищи).

Гамма-излучение может сильно повредить внутренние органы даже без приёма вовнутрь.   Представляет опасность
1) при внешнем воздействии на всё тело
2) при внутреннем воздействии на всё тело. Может причинить сильный и необратимый вред организму.

безопасность

1) Закрытые сосуды. Альфа-излучение обычно останавливает одежда и поверхностные слои кожи. Для борьбы с альфа-излучением на рабочих местах с повышенной степенью риска следует соблюдать требования гигиены и выполнять процедуры очистки от заражения.     

1) Закрытые сосуды.
2) Локальное экранирование
3) Наблюдение за временем соприкосновения.
Для борьбы с бета-излучением на рабочих местах с повышенной степенью риска следует соблюдать требования гигиены и выполнять процедуры очистки от заражения.

1) Нахождение вдали от источника излучения;
2)Экранирование;
3) Минимизация времени соприкосновения.
Химическая защитная одежда не обеспечивает никакой защиты от самого гамма-излучения, но при этом использование дыхательных масок (фильтров) и защитной одежды способствует тому, чтобы радиоактивные материалы не проникли в тело.  
Гамма-излучение невозможно полностью остановить при помощи экранирования – можно лишь уменьшить его интенсивность.
Фактор экранирования гамма-излучения зависит от материала и толщины экрана.
 

Visits 12904, this month 12904

Основы радиации | NRC.gov

Радиация — это энергия, выделяемая веществом в форме лучей или высокоскоростных частиц. Вся материя состоит из атомов. Атомы состоят из различных частей; ядро содержит мельчайшие частицы, называемые протонами и нейтронами, а внешняя оболочка атома содержит другие частицы, называемые электронами. Ядро несет положительный электрический заряд, а электроны несут отрицательный электрический заряд. Эти силы внутри атома работают в направлении прочного, стабильного баланса, избавляясь от избыточной атомной энергии (радиоактивности).В этом процессе нестабильные ядра могут излучать определенное количество энергии, и это спонтанное излучение мы называем излучением.

Для получения дополнительной информации см. Следующие разделы на этой странице:

Физические формы излучения

Как указывалось ранее, материя испускает энергию (излучение) в двух основных физических формах. Одна из форм излучения — это чистая энергия без веса. Эта форма излучения, известная как электромагнитное излучение, похожа на вибрирующие или пульсирующие лучи или «волны» электрической и магнитной энергии.К знакомым типам электромагнитного излучения относятся солнечный свет (космическое излучение), рентгеновские лучи, радар и радиоволны.

Другая форма излучения, известная как излучение частиц, — это крошечные быстро движущиеся частицы, которые обладают как энергией, так и массой (массой). Эта менее известная форма излучения включает альфа-частицы, бета-частицы и нейтроны, как объясняется ниже.

Радиоактивный распад

Как указывалось ранее, большие нестабильные атомы становятся более стабильными, испуская излучение, чтобы избавиться от избыточной атомной энергии (радиоактивности).Это излучение может испускаться в форме положительно заряженных альфа-частиц, отрицательно заряженных бета-частиц, гамма-лучей или рентгеновских лучей, как объясняется ниже.

Благодаря этому процессу, называемому радиоактивным распадом, радиоизотопы со временем теряют свою радиоактивность. Эта постепенная потеря радиоактивности измеряется периодами полураспада. По сути, период полураспада радиоактивного материала — это время, за которое половина атомов радиоизотопа распадается с испусканием излучения. Это время может составлять от долей секунды (для радона-220) до миллионов лет (для тория-232).Когда радиоизотопы используются в медицине или промышленности, жизненно важно знать, насколько быстро они теряют свою радиоактивность, чтобы знать точное количество радиоизотопа, которое доступно для медицинских процедур или промышленного использования.

Ядерное деление

В некоторых элементах ядро ​​может расщепляться в результате поглощения дополнительного нейтрона в результате процесса, называемого ядерным делением. Такие элементы называются делящимися материалами. Одним из наиболее заметных расщепляющихся материалов является уран-235.Это изотоп, который используется в качестве топлива на коммерческих атомных электростанциях.

Когда ядро ​​делится, оно вызывает три важных события, которые приводят к высвобождению энергии. В частности, это выброс излучения, выброс нейтронов (обычно двух или трех) и образование двух новых ядер (продуктов деления).

Ионизирующее излучение

Излучение может быть ионизирующим или неионизирующим, в зависимости от того, как оно влияет на материю. Неионизирующее излучение включает видимый свет, тепло, радар, микроволны и радиоволны.Этот тип излучения накапливает энергию в материалах, через которые проходит, но у него недостаточно энергии для разрыва молекулярных связей или удаления электронов с атомов.

Напротив, ионизирующее излучение (например, рентгеновское и космическое излучение) более энергично, чем неионизирующее излучение. Следовательно, когда ионизирующее излучение проходит через материал, оно выделяет достаточно энергии для разрыва молекулярных связей и смещения (или удаления) электронов из атомов. Это смещение электронов создает две электрически заряженные частицы (ионы), которые могут вызывать изменения в живых клетках растений, животных и людей.

Ионизирующее излучение имеет ряд полезных применений. Например, мы используем ионизирующее излучение в детекторах дыма, а также для лечения рака или стерилизации медицинского оборудования. Тем не менее ионизирующее излучение потенциально опасно при неправильном использовании. Следовательно, Комиссия по ядерному регулированию США (NRC) строго регулирует коммерческое и институциональное использование ядерных материалов, включая следующие пять основных типов ионизирующего излучения:

Альфа-частицы

Альфа-частицы — это заряженные частицы, которые испускаются естественными материалами (такими как уран, торий и радий) и антропогенными элементами (такими как плутоний и америций). Эти альфа-излучатели в основном используются (в очень небольших количествах) в таких элементах, как детекторы дыма.

В общем, альфа-частицы имеют очень ограниченную способность проникать в другие материалы. Другими словами, эти частицы ионизирующего излучения могут быть заблокированы листом бумаги, кожей или даже несколькими дюймами воздуха. Тем не менее, материалы, излучающие альфа-частицы, потенциально опасны при их вдыхании или проглатывании, но внешнее воздействие обычно не представляет опасности.

Бета-частицы

Бета-частицы, похожие на электроны, испускаются естественными материалами (такими как стронций-90).Такие бета-излучатели используются в медицине, например, при лечении глазных болезней.

Как правило, бета-частицы легче альфа-частиц и обычно обладают большей способностью проникать в другие материалы. В результате эти частицы могут перемещаться по воздуху на несколько футов и проникать через кожу. Тем не менее тонкий лист металла или пластика или кусок дерева могут задерживать бета-частицы.

Гамма и рентгеновские лучи

Гамма-лучи и рентгеновские лучи состоят из волн высокой энергии, которые могут преодолевать большие расстояния со скоростью света и, как правило, обладают большой способностью проникать в другие материалы.По этой причине гамма-лучи (например, от кобальта-60) часто используются в медицинских целях для лечения рака и стерилизации медицинских инструментов. Точно так же рентгеновские лучи обычно используются для получения статических изображений частей тела (например, зубов и костей), а также в промышленности для поиска дефектов сварных швов.

Несмотря на их способность проникать сквозь другие материалы, в целом ни гамма-лучи, ни рентгеновские лучи не способны сделать что-либо радиоактивным. Несколько футов бетона или несколько дюймов плотного материала (например, свинца) способны блокировать эти типы излучения.

Нейтроны

Нейтроны — это высокоскоростные ядерные частицы, обладающие исключительной способностью проникать в другие материалы. Из пяти типов ионизирующего излучения, обсуждаемых здесь, нейтроны — единственные, которые могут сделать объекты радиоактивными. Этот процесс, называемый активацией нейтронов, дает множество радиоактивных источников, которые используются в медицинских, академических и промышленных приложениях (включая разведку нефти).

Благодаря своей исключительной способности проникать в другие материалы, нейтроны могут перемещаться в воздухе на большие расстояния, и для их блокировки требуются очень толстые водородсодержащие материалы (например, бетон или вода).К счастью, нейтронное излучение в основном происходит внутри ядерного реактора, где много футов воды обеспечивают эффективную защиту.

Страница Последняя редакция / обновление 20 марта 2020 г.

Какие типы излучения бывают?

Обычно встречается излучение одного из четырех типов: альфа радиация, бета-излучение, гамма-излучение и рентгеновское излучение. Нейтрон радиация встречается также на атомных электростанциях и высотных полет и выброшены из некоторых промышленных радиоактивных источников.

  1. Альфа-излучение

    Альфа-излучение — это тяжелая частица с очень малым радиусом действия и на самом деле выброшенное ядро ​​гелия. Некоторые характеристики альфа-излучения:

    • Большая часть альфа-излучения не проникает через кожу человека.
    • Альфа-излучающие материалы могут быть вредными для человека при вдыхании, проглатывании или всасывании через открытые раны.
    • Для измерения альфа радиация.Специальная подготовка по использованию этих инструментов необходим для проведения точных измерений.
    • Зонд Гейгера-Мюллера (GM) с тонким окном может обнаруживать присутствие альфа-излучения.
    • Приборы не могут обнаружить альфа-излучение даже через тонкий слой воды, пыли, бумаги или другого материала, потому что альфа-излучение не проникающий.
    • Альфа-излучение распространяется по воздуху только на небольшое расстояние (несколько дюймов), но не является внешней опасностью.
    • Альфа-излучение не проникает через одежду.

    Примеры некоторых альфа-излучателей: радий, радон, уран, торий.
  2. Бета-излучение

    Бета-излучение — это легкая частица с коротким радиусом действия, которая фактически представляет собой выброшенный электрон. Некоторые характеристики бета-излучения:

    • Бета-излучение может перемещаться по воздуху на несколько футов и имеет умеренную проникающую способность.
    • Бета-излучение может проникать в кожу человека до «зародышевого слоя», где производятся новые клетки кожи. Если высокий уровень бета-излучения загрязняющие вещества могут оставаться на коже в течение длительного периода со временем они могут вызвать повреждение кожи.
    • Загрязняющие вещества, излучающие бета, могут быть вредными при хранении внутри.
    • Большинство бета-излучателей можно обнаружить с помощью исследовательского инструмента и Зонд GM с тонким окном (например,г., «блинного» типа). Некоторые бета-излучатели, однако производить очень низкоэнергетическое, плохо проникающее излучение, которое может быть трудно или невозможно обнаружить. Примеры этих труднообнаруживаемыми бета-излучателями являются водород-3 (тритий), углерод-14, и сера-35.
    • Одежда обеспечивает некоторую защиту от бета-излучения.

    Примеры некоторых чистых бета-излучателей: стронций-90, углерод-14, тритий и сера-35.
  3. Гамма и рентгеновское излучение

    Гамма-излучение и рентгеновское излучение — это электромагнитное излучение с высокой проникающей способностью.Некоторые характеристики этих излучений:

    • Гамма-излучение или рентгеновские лучи способны перемещаться по воздуху на много футов и много дюймов в человеческой ткани. Они легко проникают через большинство материалов и иногда называются «проникающим» излучением.
    • Рентгеновские лучи похожи на гамма-лучи. Рентгеновские лучи тоже проникают. Закрытые радиоактивные источники и машины, излучающие гамма-излучение и x соответственно, лучи представляют собой в основном внешнюю опасность для человека.
    • Гамма-излучение и рентгеновское излучение представляют собой электромагнитное излучение, подобное видимый свет, радиоволны и ультрафиолетовый свет. Эти электромагнитные излучения различаются только количеством имеющейся энергии. Гамма лучи и рентгеновские лучи — самые энергичные из них.
    • Для защиты от гамма-излучения необходимы плотные материалы. Одежда мало защищает от проникающей радиации, но предотвратить загрязнение кожи гамма-излучением радиоактивных веществ материалы.
    • Гамма-излучение легко обнаруживается измерительными приборами с детектором из йодида натрия.
    • Гамма-излучение и / или характеристические рентгеновские лучи часто сопровождают испускание альфа- и бета-излучения при радиоактивном распаде.

    Примеры некоторых гамма-излучателей: йод-131, цезий-137, кобальт-60, радий-226 и технеций-99m.

Информация, размещенная на этой веб-странице, предназначена только в качестве общей справочной информации.Конкретные факты и обстоятельства могут повлиять на применимость описанных здесь концепций, материалов и информации. Предоставленная информация не заменяет профессиональную консультацию, и на нее нельзя полагаться в отсутствие такой профессиональной консультации. Насколько нам известно, ответы верны на момент публикации. Имейте в виду, что со временем требования могут измениться, могут появиться новые данные, а ссылки в Интернете могут измениться, что повлияет на правильность ответов.Ответы — это профессиональное мнение эксперта, отвечающего на каждый вопрос; они не обязательно отражают позицию Общества физиков здоровья.

Основы радиации | Радиационная защита

Радиация — это энергия. Он может происходить из нестабильных атомов, подвергающихся радиоактивному распаду, или он может быть произведен машинами. Излучение распространяется от своего источника в виде энергетических волн или заряженных частиц. Есть разные формы излучения, и они имеют разные свойства и эффекты.

На этой странице:


Неионизирующие и ионизирующие излучения

Есть два вида излучения: неионизирующее излучение и ионизирующее излучение.

Неионизирующее излучение имеет достаточно энергии, чтобы перемещать атомы в молекуле или заставлять их колебаться, но не достаточно, чтобы удалить электроны из атомов. Примерами этого вида излучения являются радиоволны, видимый свет и микроволны.

Ионизирующее излучение обладает такой большой энергией, что может выбивать электроны из атомов — процесс, известный как ионизация.Ионизирующее излучение может влиять на атомы в живых существах, поэтому оно представляет опасность для здоровья, повреждая ткани и ДНК в генах. Ионизирующее излучение исходит от рентгеновских аппаратов, космических частиц из космоса и радиоактивных элементов. Радиоактивные элементы испускают ионизирующее излучение, поскольку их атомы подвергаются радиоактивному распаду.

Радиоактивный распад — это излучение энергии в виде ионизирующего излучения. ионизирующее излучение. Излучение с такой большой энергией, что оно может выбивать электроны из атомов.Ионизирующее излучение может влиять на атомы в живых существах, поэтому оно представляет опасность для здоровья, повреждая ткани и ДНК в генах. Испускаемое ионизирующее излучение может включать альфа-частицы альфа-частица Форма ионизирующего излучения твердых частиц, состоящая из двух нейтронов и два протона. Альфа-частицы не представляют прямой или внешней радиационной угрозы; однако они могут представлять серьезную угрозу для здоровья при проглатывании или вдыхании. , бета-частицы бета-частицы Форма ионизирующего излучения твердых частиц, состоящая из небольших, быстро движущихся частиц.Некоторые бета-частицы способны проникать через кожу и вызывать такие повреждения, как ожоги кожи. Бета-излучатели наиболее опасны при вдыхании или проглатывании. и / или гамма-лучи гамма-лучи Форма ионизирующего излучения, состоящая из невесомых пакетов энергии, называемых фотонами. Гамма-лучи могут полностью проходить через человеческое тело; при прохождении через них они могут вызывать повреждение тканей и ДНК. Радиоактивный распад происходит в нестабильных атомах, называемых радионуклидами.

Начало страницы

Электромагнитный спектр

Энергия излучения, показанного в спектре ниже, увеличивается слева направо по мере увеличения частоты.

Миссия

EPA в области радиационной защиты заключается в защите здоровья человека и окружающей среды от ионизирующего излучения, которое возникает в результате использования человеком радиоактивных элементов. Другие агентства регулируют неионизирующее излучение, испускаемое электрическими устройствами, такими как радиопередатчики или сотовые телефоны (см. Ресурсы излучения за пределами EPA).

Начало страницы

Виды ионизирующего излучения

Альфа-частицы

Альфа-частицы (α) заряжены положительно и состоят из двух протонов и двух нейтронов ядра атома.Альфа-частицы образуются в результате распада самых тяжелых радиоактивных элементов, таких как уран, радий и полоний. Хотя альфа-частицы очень энергичны, они настолько тяжелы, что расходуют свою энергию на короткие расстояния и не могут улететь очень далеко от атома.

Воздействие на здоровье альфа-частиц во многом зависит от того, как человек подвергается воздействию. Альфа-частицам не хватает энергии, чтобы проникнуть даже через внешний слой кожи, поэтому их воздействие на внешнюю поверхность тела не является серьезной проблемой.Однако внутри тела они могут быть очень вредными. При вдыхании, проглатывании или попадании альфа-излучателей в организм через порез альфа-частицы могут повредить чувствительную живую ткань. То, как эти большие и тяжелые частицы наносят ущерб, делает их более опасными, чем другие виды излучения. Ионизации, которые они вызывают, очень близки друг к другу — они могут высвободить всю свою энергию в нескольких клетках. Это приводит к более серьезным повреждениям клеток и ДНК.

Бета-частицы

Бета-частицы (β) — это маленькие, быстро движущиеся частицы с отрицательным электрическим зарядом, которые испускаются ядром атома во время радиоактивного распада.Эти частицы испускаются некоторыми нестабильными атомами, такими как водород-3 (тритий), углерод-14 и стронций-90.

Бета-частицы обладают большей проникающей способностью, чем альфа-частицы, но менее опасны для живых тканей и ДНК, поскольку производимые ими ионизации расположены на более широких расстояниях. В воздухе они распространяются дальше, чем альфа-частицы, но могут быть остановлены слоем одежды или тонким слоем вещества, такого как алюминий. Некоторые бета-частицы способны проникать через кожу и вызывать такие повреждения, как ожоги кожи.Однако, как и в случае с альфа-излучателями, бета-излучатели наиболее опасны при их вдыхании или проглатывании.

Гамма-лучи

Гамма-лучи (γ) — это невесомые пакеты энергии, называемые фотонами. В отличие от альфа- и бета-частиц, которые обладают как энергией, так и массой, гамма-лучи являются чистой энергией. Гамма-лучи похожи на видимый свет, но имеют гораздо более высокую энергию. Гамма-лучи часто испускаются вместе с альфа- или бета-частицами во время радиоактивного распада.

Гамма-лучи представляют опасность для всего тела.Они могут легко преодолевать барьеры, которые могут задерживать альфа- и бета-частицы, такие как кожа и одежда. Гамма-лучи обладают такой проникающей способностью, что может потребоваться несколько дюймов плотного материала, такого как свинец, или даже несколько футов бетона, чтобы остановить их. Гамма-лучи могут полностью проходить через человеческое тело; Проходя через них, они могут вызвать ионизацию, которая повреждает ткани и ДНК.

Рентгеновские лучи

Из-за того, что они используются в медицине, почти каждый слышал о рентгеновских лучах.Рентгеновские лучи похожи на гамма-лучи в том, что они представляют собой фотоны чистой энергии. Рентгеновские лучи и гамма-лучи имеют одинаковые основные свойства, но исходят из разных частей атома. Рентгеновские лучи излучаются процессами за пределами ядра, но гамма-лучи возникают внутри ядра. Они также обычно имеют меньшую энергию и, следовательно, менее проникающие, чем гамма-лучи. Рентгеновские лучи могут производиться естественным путем или с помощью машин, использующих электричество.

В медицине ежедневно используются тысячи рентгеновских аппаратов.Компьютерная томография, широко известная как компьютерная томография или компьютерная томография, использует специальное рентгеновское оборудование для получения подробных изображений костей и мягких тканей тела. Медицинские рентгеновские лучи — самый крупный источник антропогенного облучения. Узнайте больше об источниках и дозах излучения. Рентгеновские лучи также используются в промышленности для инспекций и контроля процессов.

Начало страницы

Периодическая таблица

Элементы периодической таблицы могут принимать разные формы. Некоторые из этих форм стабильны; другие формы нестабильны.Как правило, наиболее устойчивая форма элемента является наиболее распространенной в природе. Однако все элементы имеют нестабильную форму. Неустойчивые формы излучают ионизирующее излучение и радиоактивны. Некоторые элементы, не имеющие стабильной формы, всегда радиоактивны, например уран. Элементы, излучающие ионизирующее излучение, называются радионуклидами.

Начало страницы

Основы излучения — ORISE

Излучение — это энергия, которая исходит от источника и проходит через какой-либо материал или в космосе. Свет и тепло — это виды излучения. Вид излучения, обсуждаемый на этом сайте, называется ионизирующим излучением, потому что у него достаточно энергии, чтобы удалить электрон из атома, сделав этот атом ионом.

Для достижения стабильности эти атомы испускают или испускают избыточную энергию или массу в виде излучения. Два типа излучения — электромагнитное (например, свет) и твердое (т. Е. Масса, выделяемая вместе с энергией движения). Гамма-излучение и рентгеновские лучи являются примерами электромагнитного излучения.Бета- и альфа-излучение являются примерами излучения твердых частиц. Ионизирующее излучение также может производиться такими устройствами, как рентгеновские аппараты.

Облучение означает воздействие радиации. Облучение происходит, когда все или часть тела подвергается облучению от источника. Облучение не делает человека радиоактивным.

Радиоактивное загрязнение

Загрязнение происходит, когда радиоактивный материал попадает на кожу, одежду или любое другое место, где это нежелательно.Важно помнить, что радиация не распространяется, не проникает «внутрь» или «внутрь» людей; скорее, это радиоактивное загрязнение, которое может распространяться. Человек, зараженный радиоактивными материалами, будет облучен до тех пор, пока источник излучения (радиоактивный материал) не будет удален.

  • Человек внешне загрязнен, если радиоактивный материал находится на коже или одежде.
  • Человек внутренне заражен, если радиоактивный материал вдыхается, проглатывается или всасывается через раны.
  • Окружающая среда загрязняется, если радиоактивный материал распространяется или не удерживается.

Характеристики альфа, бета и гамма-излучения

Характеристики Alpha

Радиация — это энергия в форме частиц или электромагнитных лучей, испускаемая радиоактивными атомами. Три наиболее распространенных типа излучения — это альфа-частицы, бета-частицы и гамма-лучи.

  • Альфа-излучение не проникает через кожу.
  • Альфа-излучающие материалы могут быть вредными для человека при вдыхании, проглатывании или всасывании через открытые раны.
  • Для измерения альфа-излучения было разработано множество инструментов. Специальное обучение использованию этих инструментов необходимо для проведения точных измерений.
  • Приборы не могут обнаружить альфа-излучение даже через тонкий слой воды, крови, пыли, бумаги или другого материала, потому что альфа-излучение проникает минимально.
  • Альфа-излучение распространяется по воздуху на очень короткие расстояния.
  • Альфа-излучение не может проникнуть через стрелковое снаряжение, одежду или покрытие зонда. Стрелочное снаряжение и одежда могут не допускать попадания альфа-излучателей на кожу. Необходимо использовать средства индивидуальной защиты, чтобы защитить одежду и иным образом непокрытую кожу от любого загрязнения.

Бета-характеристики

  • Бета-излучение может перемещаться в воздухе на несколько метров и обладает средней проникающей способностью.
  • Бета-излучение может проникать через кожу человека в самый внутренний слой эпидермиса, где образуются новые клетки кожи. Если бета-излучающие загрязнители остаются на коже в течение длительного периода времени, они могут вызвать повреждение кожи.
  • Загрязняющие вещества, излучающие бета, могут быть вредными при хранении внутри.
  • Большинство бета-излучателей можно обнаружить с помощью исследовательского инструмента. Некоторые бета-излучатели, однако, производят очень низкоэнергетическое, плохо проникающее излучение, которое может быть трудно или невозможно обнаружить.Примерами их являются углерод-14, тритий и сера-35.
  • Одежда и стрелковое снаряжение обеспечивают некоторую защиту от большинства бета-излучения. Необходимо использовать индивидуальные средства защиты, чтобы защитить одежду и иным образом непокрытую кожу от любого загрязнения.

Гамма-характеристики

  • Гамма-излучение и рентгеновские лучи — это электромагнитное излучение, такое как видимый свет, радиоволны и ультрафиолетовый свет. Эти электромагнитные излучения различаются только количеством имеющейся энергии.Гамма-лучи и рентгеновские лучи — самые энергичные из них.
  • Гамма-излучение способно распространяться на многие метры в воздухе и на многие сантиметры в тканях человека. Легко проникает в большинство материалов.
  • Рентгеновские лучи похожи на гамма-лучи. Они также могут путешествовать на большие расстояния как в воздухе, так и в тканях человека.
  • Радиоактивные материалы, излучающие гамма-излучение и рентгеновские лучи, представляют собой как внешнюю, так и внутреннюю опасность для человека.
  • Для защиты от гамма-излучения необходимы плотные материалы.Одежда и стрелковое снаряжение обеспечивают слабую защиту от проникающей радиации, но предотвращают заражение кожи радиоактивными материалами.
  • Гамма-излучение обнаруживается с помощью средств разведки, в том числе средств гражданской обороны. Низкие уровни можно измерить стандартным счетчиком Гейгера.
  • Гамма-излучение или рентгеновские лучи часто сопровождают испускание альфа- и бета-излучения.
  • Приборы, предназначенные исключительно для обнаружения альфа-излучения, не обнаруживают гамма-излучение.
  • Карманные камерные (карандашные) дозиметры, пленочные значки, термолюминесцентные и другие типы дозиметров могут использоваться для измерения накопленного воздействия гамма-излучения.

Определения излучения

В следующем списке представлены общие термины, которые используются для описания аспектов излучения.

Альфа-частица
A Энергичные ядра гелия (два протона и два нейтрона), испускаемые некоторыми радионуклидами с высокими атомными номерами (например,г., плутоний, радий, уран). Обладает малой пробивающей способностью и малой дальностью действия. Альфа-частицы обычно не проникают через кожу. Атомы, излучающие альфа, могут оказывать вредное воздействие на здоровье при попадании в легкие или раны.
Атом
Наименьший кусок элемента, который нельзя разделить или разрушить химическим путем.
Фоновое излучение
Излучение в естественной среде обитания человека, включая космические лучи и излучение от естественных радиоактивных элементов, как снаружи, так и внутри тел людей и животных.Его еще называют естественным излучением. Искусственные источники радиоактивности вносят вклад в общий уровень радиационного фона.
Беккерель
Единица измерения активности в системе СИ: 1 распад в секунду; 37 миллиардов Бк = 1 кюри. (См. Коэффициенты пересчета в разделе «Измерения».)
Бета-частица
Маленькая частица, выброшенная радиоактивным атомом. Обладает умеренной проникающей способностью и дальностью действия до нескольких метров в воздухе.Бета-частицы проникают лишь в долю дюйма кожной ткани.
Контролируемая зона
Зона, где вход, деятельность и выход контролируются для обеспечения радиационной защиты и предотвращения распространения загрязнения.
Космические лучи
Излучение высокой энергии, исходящее за пределами атмосферы Земли.
Загрязнение
Осаждение радиоактивного материала в любом месте, где это нежелательно, особенно там, где его присутствие может быть вредным.
Кюри
Единица измерения, используемая для описания количества радиоактивности в образце материала.
Обеззараживание
Уменьшение или удаление загрязняющих радиоактивных материалов из конструкции, площади, объекта или человека.
Детектор
Устройство, чувствительное к излучению и способное генерировать ответный сигнал, подходящий для измерения или анализа. Прибор для обнаружения радиации.
Доза
Общий термин для количества поглощенной радиации или энергии.
Мощность дозы
Доза, доставленная за единицу времени. Обычно он выражается в радах в час или в единицах, кратных или дольных, например, в миллирадах в час. Мощность дозы обычно используется для обозначения уровня опасности от радиоактивного источника.
Дозиметр
Небольшое карманное устройство, используемое для контроля радиационного облучения персонала.
Электромагнитное излучение
Типы электромагнитного излучения варьируются от коротковолновых, таких как рентгеновские лучи и гамма-лучи, в ультрафиолетовой, видимой и инфракрасной областях, до радиолокационных и радиоволн относительно длинных волн.
Экспозиция
Величина, используемая для обозначения степени ионизации воздуха, производимой рентгеновским или гамма-излучением. Единица — рентген (R). Для практических целей один рентген сравним с 1 рад или 1 бэр для рентгеновского и гамма-излучения.Единица воздействия в системе СИ — кулон на килограмм (Кл / кг). Один R = 2,58 x 10 -4 Кл / кг.
Гамма-излучение или гамма-излучение
Электромагнитное излучение высокой энергии. Гамма-лучи являются наиболее проникающим типом излучения и представляют собой основную внешнюю опасность.
Счетчик Гейгера или G-M-метр
Прибор, используемый для обнаружения и измерения радиации.
Серый
Единица измерения поглощенной дозы в системе СИ; 1 серый = 100 рад
Закон обратных квадратов
Соотношение, которое гласит, что интенсивность электромагнитного излучения обратно пропорциональна квадрату расстояния от точечного источника.
Ионизация
Производство заряженных частиц в среде.
Ионизирующее излучение
Электромагнитное (рентгеновское и гамма) или дисперсное (альфа, бета) излучение, способное производить ионы или заряженные частицы.
Облучение
Воздействие ионизирующего излучения.
Мониторинг
Определение количества присутствующего ионизирующего излучения или радиоактивного загрязнения.Также называется геодезией.
Рад
Единица поглощенной дозы излучения.
Излучение
Энергия, перемещающаяся в космосе.
Радиоактивность
Спонтанное излучение ядра нестабильного атома. В результате этого излучения радиоактивный атом превращается или распадается в атом другого элемента, который может быть или не быть радиоактивным.
Рем
Доза облучения, связанная с биологическим действием.
Рентген
Единица экспозиции рентгеновского или гамма-излучения (см. Экспозицию).
Закрытый источник
Радиоактивный источник, помещенный в контейнер, имеющий достаточную механическую прочность, чтобы предотвратить контакт с дисперсией радиоактивного материала в условиях использования и износа, для которых он был разработан.
Зиверт
Единица эквивалентной дозы в системе СИ; 1 Зв = 100 бэр.
Рентгеновские снимки
Проникающее электромагнитное излучение, длина волны которого короче, чем у видимого света.

видов лучевой терапии | SEER Training

Существует два основных типа лучевой терапии: внешнее лучевая терапия (телетерапия) и внутренняя лучевая терапия (брахитерапия).

Внешняя лучевая лучевая терапия (телетерапия)

Внешняя лучевая терапия — это излучение, доставляемое из удаленного источника извне тела и направленное на место рака пациента. Системы, которые производят различные типы излучения для внешней лучевой терапии, включают ортовольтные рентгеновские аппараты, аппараты Cobalt-60, линейные ускорители, аппараты протонного луча и аппараты нейтронного луча. Онколог-радиолог принимает решение относительно типа системы, которая лучше всего подходит для лечения конкретного больного раком.Наружная лучевая терапия — это вариант лучевой терапии, используемый для большинства онкологических больных. Он используется для лечения многих типов опухолей, включая рак области головы и шеи, груди, легких, толстой кишки и простаты.

В зависимости от расположения опухоли для дистанционной лучевой терапии используются разные уровни излучения. Низкоэнергетическое излучение не проникает очень глубоко в организм и используется в основном для лечения поверхностных опухолей, таких как рак кожи. Радиация высокой энергии используется для лечения других более глубоких форм рака.

Стереотаксическая лучевая терапия включает в себя фокусировку луча излучения на небольшой площади и доставку очень высоких доз. Терапия нацелена на опухоль с разных сторон, поэтому лучи радиации сходятся на опухоли. Таким образом, идеальное количество излучения, необходимое для разрушения опухолевых клеток, доставляется непосредственно к опухоли, в то время как количество воздействия на область, окружающую опухоль, сводится к минимуму. Стереотаксическая лучевая терапия очень эффективна при лечении небольших опухолей, например, в голове и головном мозге.

Наружная лучевая терапия безболезненна. Большинству пациентов не нужно оставаться в больнице, пока они проходят дистанционную лучевую терапию. Пациенты не видят и не чувствуют фактического лечения. Многие пациенты могут идти домой после каждого сеанса лечения, и большинство пациентов могут даже продолжать свою обычную повседневную деятельность. Источники внешнего лучевого излучения могут включать, но не ограничиваются ими: рентгеновское излучение, кобальт, линейный ускоритель, нейтронный пучок, бетатрон, спрей-излучение, стереотаксическую радиохирургию, такую ​​как гамма-нож, и пучок протонов.

Гамма-нож

Разработанный в 1968 году шведскими профессорами Ларсом Лекселлом и Борге Ларссоном, гамма-нож (иногда называемый «Гамма-нож Лекселла-Ларссона») представляет собой высокотехнологичный инструмент, используемый для лечения артериовенозных мальформаций (АВМ), лицевых болей, доброкачественных и злокачественных опухолей головного мозга. и другие функциональные нарушения головного мозга. Уникальность гамма-ножа заключается в том, что он успешно лечит эти состояния без разреза. Вместо этого он использует концентрированную дозу излучения от источников кобальта-60.В общей сложности 201 луч радиации пересекаются, образуя мощный инструмент, сфокусированный на целевой области аномальной ткани в мозгу. Удивительно, но гамма-нож настолько точен, что повреждает и разрушает нездоровую ткань, сохраняя при этом соседние нормальные здоровые ткани.

Внутренняя лучевая терапия (брахитерапия)

Брахитерапия включает размещение источников излучения как можно ближе к месту опухоли. Иногда они могут быть вставлены прямо в опухоль. Радиоактивные источники или изотопы имеют форму проволоки, семян (или форм) или стержней.Этот метод особенно эффективен при лечении рака шейки матки, матки, влагалища, прямой кишки, глаз и некоторых видов рака головы и шеи. Он также иногда используется для лечения рака груди, мозга, кожи, заднего прохода, пищевода, легких, мочевого пузыря и простаты.

В некоторых случаях брахитерапия может использоваться в сочетании с дистанционной лучевой терапией. Когда используются обе формы, внешнее лучевое излучение предназначено для уничтожения раковых клеток на большой площади, окружающей опухоль, в то время как брахитерапия обеспечивает усиление или более высокую дозу излучения, чтобы помочь разрушить основную концентрированную массу опухолевых клеток.

Существует несколько типов брахитерапии, характеризующихся различными методами помещения излучения внутрь тела: интерстициальная брахитерапия, внутриполостная брахитерапия, внутрипросветная лучевая терапия и внутривенное введение радиоактивно меченных молекул.

Интерстициальная брахитерапия включает имплантацию радиоактивных игл или проводов в область опухоли. Радиоактивные источники можно вводить и вывозить в тот же день; выводится из организма через несколько дней; или может оставаться в пациенте постоянно.

При внутриполостной брахитерапии онколог-радиолог с помощью металлического или пластикового устройства (аппликатора) помещает радиоактивные источники в полости тела, такие как влагалище, матка или гортань, для облучения стенок полости или близлежащих тканей. Обычно радиоактивный источник загружается в аппликатор. Когда указанная доза радиации будет доставлена ​​в опухоль, врач удаляет аппликатор, содержащий радиоактивный изотоп.

Внутрипросветная лучевая терапия обеспечивает облучение полых органов.Например, хирург или онколог-радиолог вставляет специально разработанную трубку или аппликатор в просвет или отверстие пищевода для лечения рака.

Наконец, радиоактивные частицы могут быть прикреплены к небольшим молекулам и введены внутривенно. Например, I-131 используется внутривенно для лечения костных метастазов.

Радиация — образование в области энергетики

Радиация — это излучение или передача энергии по прямой линии (как «луч» в геометрии »).Эта линия проходит через пространство или какой-то материал, распространяясь от источника во всех направлениях; «излучающий» наружу. Радиация также может относиться к самой излучаемой энергии. Существует множество различных типов излучения, которые могут включать электромагнитное, тепловое, акустическое излучение, излучение частиц (например, альфа- или бета-излучение от радиоактивного источника) и ионизирующее излучение. [1]

Сравнение ионизирующего и неионизирующего излучения

Рис. 1. Ионизирующее излучение — это излучение, которое может оторвать электроны от атомов.Этот процесс показан выше. [2]

Ионизирующее излучение — это особый тип излучения, обладающий достаточной энергией, чтобы выбросить электрон из какого-либо атома. Это излучение включает ионизирующие частицы от альфа- или бета-распада, а также электромагнитные волны в форме гамма-излучения. Вообще говоря, энергии альфа- и бета-частиц распада и гамма-фотонов выше, чем энергии ионизации атомов и молекул. [3] Эти частицы ионизируют вещество и разрывают молекулярные связи, что может вызвать серьезные биологические повреждения, такие как ожоги, лучевая болезнь и рак.

Неионизирующее излучение не удаляет электроны из атомов. Это означает, что оно обычно менее опасно, чем ионизирующее излучение. Большинство рисков для здоровья, связанных с неионизирующим излучением, связано с тепловой энергией, сопровождающей излучение [4] . Все формы излучения можно разделить на ионизирующее и неионизирующее излучение.

Электромагнитное излучение

Рис. 2. Электрическое (красное) и магнитное (синий) поля меняются, в результате чего излучение движется вправо.

основная статья

Электромагнитное излучение создается ускоряющими зарядами и перемещается в пространстве, как и его электрические и магнитные поля, колеблющиеся, как показано на рисунке 2. [1] Это излучение также известно как электромагнитное волна, поскольку она состоит из переменного электрического и магнитного полей. Этот тип излучения поступает в виде дискретных пакетов, известных как фотоны.

Существует несколько различных типов электромагнитного излучения, и их свойства зависят от их энергии и длины волны.Некоторые из различных типов включают радиоволны, инфракрасное излучение (ощущаемое как тепло), микроволны, видимый свет, ультрафиолетовое излучение, рентгеновские лучи, гамма-лучи и космические лучи.

Длинноволновое электромагнитное излучение (от радио до видимых световых волн) обычно неионизирует. Электромагнитное излучение с более короткой длиной волны (от ультрафиолетового до гамма-излучения) имеет тенденцию быть ионизирующим (рис. 3). [4]

Рисунок 3. Электромагнитный спектр, разделенный на ионизирующее и неионизирующее излучение. [5]

Тепловое излучение

Тепловое излучение — это один из видов электромагнитного излучения, о котором очень подробно говорится. С точки зрения теплопередачи, излучение — это испускание тепловой энергии в виде инфракрасных волн. [6] Обычно тепловое излучение и инфракрасные волны называют просто «теплом». Поскольку тепло переносится электромагнитными волнами, для его передачи не требуется физическая среда. Вместо этого он излучается в космосе — так Земля нагревается Солнцем, несмотря на то, что космос — это вакуум. [7]

Рисунок 4. Собака в инфракрасном спектре. [8]

Все объекты при нормальной температуре излучают тепловое излучение; однако это не видно невооруженным глазом. Инфракрасные камеры способны улавливать это невидимое излучение и в цифровом виде преобразовывать его в видимое изображение (такое, как показано на рисунке 4). Иногда это лучистое тепло видно. Например, свеча излучает тепло. Он также излучает видимый свет, который соответствует температуре пламени.Пламя горит сильнее всего у фитиля и излучает синий или белый свет, поскольку он находится на верхнем конце видимого светового спектра. Пламя вокруг фитиля сначала желтое, а затем красное, что соответствует нижнему краю видимого светового спектра. Область, окружающая пламя, не излучает света, поскольку излучает инфракрасные волны, но на ощупь кажется теплой.

Солнечный свет

Солнечный свет, также называемый солнечным излучением, представляет собой форму излучения, исходящего от Солнца. Излучение является частью электромагнитного спектра, включая инфракрасный, видимый и ультрафиолетовый свет.Солнечный свет, падающий на поверхность Земли, фильтруется через атмосферу, при этом часть ультрафиолетового излучения поглощается. [9] Помимо освещения Земли, солнечный свет также действует как источник лучистого тепла, согревающего Землю.

Для дальнейшего чтения

Список литературы

  1. 1,0 1,1 Рэндалл Д. Найт. Физика для ученых и инженеров: стратегический подход , 3-е изд., Гленвью, Иллинойс, У.S.A .: Pearson Education, 2013 г.
  2. Создано внутри компании членом группы энергетического образования.
  3. ↑ Р. Найт. (6 августа 2015 г.). Физика для ученых и инженеров , 3-е изд. США: Пирсон
  4. 4,0 4,1 Центры по контролю и профилактике заболеваний. Radiation Studies , 7 декабря 2015 г. По состоянию на 9 октября 2018 г. Доступно по адресу: https://www.cdc.gov/nceh/radiation/nonionizing_radiation.html
  5. ↑ Mirion Technologies.»Что такое радиация?» 9 октября 2018 г. Доступно по адресу: https://www.mirion.com/introduction-to-radiation-safety/what-is-radiation/
  6. ↑ Х. Мичиган, Т. У. Морган. (1 ноября 2013). «Большие идеи в вулканологии: вулканическое тепло». [В сети]. Доступно: http://www.geo.mtu.edu/~hamorgan/bigideaswelcome.html
  7. ↑ Тепло: Теплопередача. (6 августа 2015 г.). Radiation — Страница 1. [Online]. Доступно: http://www.hk-phy.org/contextual/heat/hea/radia01_e.html.
  8. ↑ Wikimedia Commons.(6 августа 2015 г.). Инфракрасная собака [Интернет]. Доступно: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/0c/Infrared_dog.jpg
  9. ↑ ScienceDaily. (20 мая 2015 г.). Солнечный свет [Онлайн]. Доступно: http://www.sciencedaily.com/terms/solar_radiation.htm

Radiation — ANS / About Nuclear

Радиация — это просто передача энергии от источника через волны или частицы.

Есть много видов излучения, которые движутся волнами, большинство из них вам хорошо знакомы, например, радиоволны, видимый свет и рентгеновские лучи.Все они являются частью электромагнитного спектра.

Излучение также может быть описано как неионизирующее или ионизирующее.

Неионизирующее излучение имеет достаточно энергии, чтобы возбуждать атомы, заставляя их двигаться быстрее. Микроволновые печи возбуждают молекулы воды, создавая трение. Трение создает тепло, а тепло нагревает пищу. Другие примеры неионизирующих источников включают радиопередачи, сотовые телефоны и видимый свет.

Ионизирующее излучение имеет достаточно энергии, чтобы удалить электроны с их орбит, создавая ионы.Примерами источников ионизации являются ультрафиолетовый свет высокого уровня, рентгеновские лучи и гамма-лучи.


Радиоактивный распад

Ионизирующее излучение происходит, когда нестабильный атом (радиоактивный изотоп элемента) испускает частицы или волны частиц, чтобы стать более стабильными. Этот процесс называется радиоактивным распадом.

Не все атомы радиоактивного изотопа распадаются одновременно. Вместо этого атомы распадаются со скоростью, характерной для изотопа. Скорость распада — это фиксированная скорость, называемая периодом полураспада.

Период полураспада радиоактивного изотопа означает время, необходимое для распада половины количества радиоактивного изотопа. Например, углерод-14 имеет период полураспада 5730 лет, что означает, что если вы возьмете один грамм углерода-14, половина его распадется за 5730 лет. У разных изотопов разный период полураспада.

Радиоактивный распад носит случайный характер; мы не можем сказать, какие атомы в образце изотопа распадутся. Но это также предсказуемо и экспоненциально, поэтому мы можем определить, сколько времени потребуется для полного распада образца, основываясь на его периоде полураспада.


Существует четыре основных типа ионизирующего излучения — альфа, бета, гамма и нейтрон, каждый из которых обладает уникальными свойствами.

Альфа-излучение происходит, когда нестабильный атом испускает два протона и два нейтрона — в основном ядро ​​гелия.

Leave a Reply

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

You may use these HTML tags and attributes:

<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>