Радіоактивне випромінювання: види, небезпека, застосування

Зміст

• Відміну від радіації радіоактивності
• Джерела радіації
• Вплив радіації на здоров’я людини
• Застосування іонізуючих випромінювань

Радіоактивне випромінювання (або іонізуюче) – це енергія, яка вивільняється атомами у формі частинок або хвиль електромагнітної природи. Людина зазнає такого впливу як через природні, так і антропогенні джерела.

Корисні властивості випромінювання дозволили успішно використовувати його в промисловості, медицині, наукових експериментах і дослідженнях, сільському господарстві та інших областях. Однак з поширенням застосування цього явища виникла загроза здоров’ю людей. Мала доза радіоактивного опромінення здатна підвищити ризик придбання серйозних захворювань.

Відміну від радіації радіоактивності

Радіація, в широкому розумінні, означає випромінювання, тобто поширення енергії у вигляді хвиль або частинок. Радіоактивні випромінювання ділять на три види:

• альфа-випромінювання – потік ядер гелію-4;
• бета-випромінювання – потік електронів;
• гамма-випромінювання – потік високоенергетичних фотонів.

Характеристика радіоактивних випромінювань, заснована на їхній енергії, пропускних властивості і вигляді випускаються частинок.

Альфа-випромінювання, яке являє собою потік корпускул з позитивним зарядом, може бути затримано товщею повітря або одягом. Цей вид практично не проникає через шкірний покрив, але при попаданні в організм, наприклад, через порізи, дуже небезпечний і згубно діє на внутрішні органи.

Бета-випромінювання має більшу енергією – електрони рухаються з високою швидкістю, а їх розміри малі. Тому даний вид радіації проникає через тонкий одяг і шкіру глибоко в тканини. Екранувати бета-випромінювання можна за допомогою алюмінієвого листа в кілька міліметрів або товстої дерев’яної дошки.

Гамма-випромінювання – це високоенергетичне випромінювання електромагнітної природи, яке володіє сильною проникаючою здатністю. Для захисту від нього потрібно використовувати товстий шар бетону або пластину з важких металів, таких як платина і свинець.

Феномен радіоактивності був виявлений в 1896 році. Відкриття зробив французький фізик Беккерель. Радіоактивність – це здатність предметів, з’єднань, елементів випускати іонізуюче вивчення, тобто радіацію. Причина явища полягає в нестабільності атомного ядра, що при розпаді виділяє енергію. Існує три види радіоактивності:

• природна – характерна для важких елементів, порядковий номер яких більше 82;
• штучна – ініціюється спеціально з допомогою ядерних реакцій;
• наведена – властива об’єктам, які самі стають джерелом радіації, якщо їх сильно опромінити.

Елементи, що володіють радіоактивністю, називають радіонуклідами. Кожен з них характеризується:

• періодом напіврозпаду;
• видом испускаемой радіації;
• енергією радіації;
• та іншими властивостями.

Джерела радіації

Людський організм регулярно піддається дії радіоактивного випромінювання. Приблизно 80% щорічно одержуваного кількості припадає на космічні промені. У повітрі, воді та грунті містяться 60 радіоактивних елементів, які є джерелами природної радіації. Основним природним джерелом випромінювання вважається інертний газ радон, що вивільняється з землі та гірських порід. Радіонукліди також проникають в організм людини з їжею. Частина іонізуючого опромінення, якому піддаються люди, виходить від антропогенних джерел, починаючи від атомних генераторів електрики і ядерних реакторів до використовуваної для лікування та діагностики радіації. На сьогоднішній день поширеними штучними джерелами випромінювання є:

• медичне обладнання (основний антропогенний джерело радіації);
• радіохімічна промисловість (видобуток, збагачення ядерного палива, переробка ядерних відходів і їх відновлення);
• радіонукліди, що застосовуються в сільському господарстві, легкій промисловості;
• аварії на радіохімічних підприємствах, ядерні вибухи, радіаційні викиди
• будівельні матеріали.

Радіаційне опромінення за способом проникнення в організм ділиться на два типи: внутрішнє і зовнішнє. Останнє характерно для розпорошених у повітрі радіонуклідів (аерозоль, пил). Вони потрапляють на шкіру або одяг. В такому випадку джерела радіації можна видалити, змив їх. Зовнішнє ж опромінення спричинює опіки слизових оболонок і шкірних покривів. При внутрішньому типі радіонуклід потрапляє в кровотік, наприклад, введенням у вену або через рани, і видаляється шляхом екскреції або з допомогою терапії. Таке опромінення провокує злоякісні пухлини.

Радіоактивний фон істотно залежить від географічного положення – в деяких регіонах рівень радіації може перевищувати середній в сотні разів.

Вплив радіації на здоров’я людини

Радіоактивне випромінювання з-за дії іонізуючого призводить до утворення в організмі людини вільних радикалів – хімічно активних агресивних молекул, які викликають пошкодження клітин та їх загибелі.

Особливо чутливі до них клітини ШЛУНКОВО-кишкового тракту, статевої та кровотворної систем. Радіоактивне опромінення порушує їхню роботу і викликає нудоту, блювоту, порушення стільця, температуру. Впливаючи на тканини ока, воно може привести до променевої катаракти. До наслідків іонізуючого випромінювання також відносять такі пошкодження, як склероз судин, погіршення імунітету, порушення генетичного апарату.

Система передачі спадкових даних має тонку організацію. Вільні радикали та їх похідні здатні порушувати структуру ДНК – носія генетичної інформації. Це призводить до виникнення мутацій, які позначаються на здоров’я наступних поколінь.

Характер впливу радіоактивного випромінювання на організм визначається низкою факторів:

• вид випромінювання;
• інтенсивність радіації;
• індивідуальні особливості організму.

Результати радіоактивного випромінювання можуть проявитися не відразу. Іноді його наслідки стають помітні через значний проміжок часу. При цьому велика одноразова доза радіації більш небезпечна, ніж довгострокове опромінення малими дозами.

Поглинена кількість радіації характеризується величиною, званої Зіверт (Зв).

• Нормальний радіаційний фон не перевищує 0,2 мЗв/год, що відповідає 20 микрорентгенам в годину. При рентгенографії зуба людина отримує 0,1 мЗв.

• Смертельна разова доза становить 6-7 Зв.

Застосування іонізуючих випромінювань

Радіоактивне випромінювання широко застосовується в техніці, медицині, науці, військовій та атомної промисловості та інших сферах людської діяльності. Явище лежить в основі таких пристроїв, як датчики задимлення, генератори електроенергії, сигналізатори обмерзання, іонізатори повітря.

У медицині радіоактивне випромінювання використовується у променевої терапії для лікування онкологічних захворювань. Іонізуюча радіація дозволила створити радіофармацевтичні препарати. З їх допомогою проводять діагностичні обстеження. На базі іонізуючого випромінювання влаштовані прилади для аналізу складу з’єднань, стерилізації.

Відкриття радіоактивного випромінювання було без перебільшення революційним – застосування цього явища вивело людство на новий рівень розвитку. Однак це також стало причиною виникнення загрози екології та здоров’ю людей. У зв’язку з цим підтримання радіаційної безпеки є важливим завданням сучасності.