01.09.2017
31.08.2017
08.08.2017
14.07.2017
06.07.2017
19.06.2017
19.06.2017
19.06.2017
15.06.2017
12.06.2017
Виды излучений
 11.09.2012

Потоки частиц, испускаемые атомом в результате внутриядерных превращений, называются радиоактивными излучениями, или радиацией. Основные частицы, возникающие при радиоактивных распадах, показаны в табл. 2.2.

Виды излучений

Большинство данных микрочастиц являются элементарными, т. е. простейшими, за исключением α-частицы, состоящей из 2 протонов и 2 нейтронов. Впрочем, и элементарные частицы, например нейтрон и протон, не всегда являются предельно простыми образованиями, новейшие исследования выявили и у них свою внутреннюю структуру, построенную из еще более простых единиц (фундаментальных частиц - кварков и лептонов).
Фотоны могут существовать только в движении, т.е. масса покоя у них равна нулю, но это не значит, что они вообще не имеют массы. Массу движущегося фотона можно рассчитать исходя из его кинетической энергии (по известному закону Альберта Эйнштейна о взаимосвязи энергии и массы: Е = mс2). Так, при энергии гамма-излучения в 1 МэВ масса фотона составляет 1/940, или 0,0011 а. е. м. Неверно также подразделять излучения на корпускулярные, носимые частицами, и волновые (электромагнитные). Фотон - носитель электромагнитного излучения - является в одинаковой мере и квантом энергии, проявляющим волновые свойства, и частицей (корпускулой). Более того, двойственность природы микрочастиц, т. е. наличие одновременно и корпускулярных, и волновых свойств - явление в некоторой степени универсальное (для электрона, в частности; Луи де Бройль дал данному факту теоретическое обоснование еще в 1924 г., позднее оно нашло и экспериментальное подтверждение).
Виды излучений

Антинейтрино и нейтрино, образующиеся при β-распаде, - частицы очень малого размера и чрезвычайно высокой проникающей способности, так как они крайне слабо и редко взаимодействуют с веществом, хотя и забирают с собой значительную часть энергии радиоактивного распада. Поэтому, несмотря на довольно большую, но скрытую собственную энергию, нейтринные излучения не представляют никакой опасности для живых организмов.
Негативное воздействие на организмы, как будет показано далее, связано со способностью частиц излучения передавать свою энергию атомам или молекулам живой материи в виде ионизации или возбуждения. Все радиоактивные излучения, за исключением нейтринного, способны к этому, поэтому и называются ионизирующей радиацией. Помимо α-, β-, γ- и нейтронного излучений, возникающих при радиоактивных распадах или в ядерных реакциях, ионизирующим действием обладают также космические лучи и некоторые техногенные излучения, которые получают с помощью рентгеновских аппаратов, ускорителей заряженных частиц и других физических устройств.
В отношении электромагнитного излучения (ЭМИ), называемого также фотонным (по природе частиц-носителей), необходимо сразу отметить, что опасность для биоты представляют только те его виды, которые переносятся фотонами с достаточно высокой энергией - гамма-излучение, образующееся при радиоактивном распаде, и техногенное рентгеновское. Среди различных видов ЭМИ немало таких, которые переносятся фотонами крайне низких энергий, т.е. неспособными к каким-либо существенным взаимодействиям с веществом и тем более к ионизации или возбуждению атомов живой материи, другими словами, это неионизирующая радиация, т. е. не представляющая опасности для живых организмов.
Порог энергии фотонов, при котором они могут вызывать вредное воздействие, - это величина потенциала ионизации, или энергия связи электрона в атоме, составляющая 9-15 эВ (см. табл. 2.4). Только энергии гамма- и рентгеновского излучений намного превышают вышеуказанный порог.
Виды излучений

Ультрафиолетовое (УФ) излучение частично в своей коротковолновой части способно вызывать возбуждение или даже ионизацию атомов, что может привести к отрицательным биологическим последствиям (ожог роговицы глаза, канцерогенное воздействие на кожу при чрезмерном увлечении загаром). Остальные виды ЭМИ при тех интенсивностях, с которыми люди обычно сталкиваются в жизни, безопасны для биоты, просто потому что энергии фотонов у этих излучений совершенно недостаточно для взаимодействий с атомами и молекулами биотканей. Иных достоверных сведений о каких-либо других воздействиях неионизирующих ЭМИ на биоту в современной науке нет.
Скорость вылетающих из ядра частиц очень велика. Так, например, начальная скорость α-частиц составляет 15-20 тыс. км/с. При прохождении через среду они очень быстро растрачивают всю свою энергию во взаимодействиях с атомами и как носители радиации исчезают (α-частицы, например, после присоединения двух электронов становятся обычны ми атомами гелия). Таким образом, продолжительное действие радиации возможно лишь при наличии постоянного источника излучения, например от присутствия радиоактивного вещества, но никак не от того, что источник радиации присутствовал здесь ранее.