Разное

Ионизирующее излучение виды и источники излучений: Виды ионизирующего излучения — все самое интересное на ПостНауке

Содержание

15. Виды ионизирующих излучений и их свойства. Количественная оценка ионизирующих излучений.

Ионизирующими излучениями называются такие виды лучистой энергии, которые, попадая в определенные среды или проникая через них, производят в них ионизацию. Такими свойствами обладают радиоактивные излучения, излучения высоких энергий, рентгеновские лучи и др.

Ионизирующее излучение разделяется на электромагнитное (фотонных) и корпускулярное К последним относятся излучения, состоящие из потока частиц, масса покоя которых не равна нулю (альфа-и и бета-частиц, протонов, нейтронов и др.) К электромагнитного излучения относятся гамма — и рентгеновского излученияння.

Альфа-излучение — это поток положительно заряженных частиц (ядер атомов гелия), движущихся со скоростью 20 000 км / с

Бета-излучение — это поток электронов и позитронов, скорость которых приближается к скорости света

Гамма-излучение — это коротковолновое электромагнитное излучение, которое по своим свойствам подобно рентгеновского, но имеет большую скорость (примерно равна скорости света а) и энергии.

Ионизирующее излучение характеризуется двумя основными свойствами: способностью проникать через среду, облучается, и ионизировать воздух и живые клетки организма Причем обе эти власти ивости ионизирующего излучения связаны между собой обратно пропорциональной зависимостьюю.

Наибольшую проникающую способность имеют гамма — и рентгеновское излучения Альфа-и бета-частицы, а также другие, относящиеся к корпускулярного ионизирующего излучения, быстро теряют свою энер гию на ионизацию, поэтому у них сравнительно низкая проникающая способностьь.

Выявление ИИ и количественная оценка уровня радиационных воздействий называется дозиметрией. Для количественной характеристики уровня лучевого воздействия введено понятие дозы излучения. Применяются три основных вида дозы – экспозиционная, поглощённая и эквивалентная.

Экспозиционная доза (Х) – мера количества ИИ, физическим смыслом которой является суммарный заряд ионов одного знака, образующихся при облучении воздуха в его единичной массе:

Х = dQ/dm,

где dQ – суммарный заряд всех ионов одного знака, возникающих в воздухе при полном торможении всех вторичных электронов, образовавшихся в малом объёме пространства, dm – масса воздуха в этом объёме.

В системе СИ единицей экспозиционной дозы является кулон, делённый на килограмм (Кл/кг

Эквивалентная доза. Различные ИИ вызывают в биосистемах количественно различные эффекты даже при одинаковой поглощённой дозе. Это связано, главным образом, с такими характеристиками ИИ, как ЛПЭ и коэффициент ослабления m..

16. Классификация и краткая характеристика радиационных аварий.

Радиационная авария — событие, которое могло привести или привело к незапланированному облучению людей или к радиоактивному загрязнению окружающей среды с превышением величин, регламентированных нормативными документами для контролируемых условий, происшедшее в результате потери управления источником ионизирующего излучения, вызванное неисправностью оборудования, неправильными действиями персонала, стихийными бедствиями или иными причинами. Типы радиационных аварий определяются используемыми в народном хозяйстве источниками ионизирующего излучения, которые можно условно разделить на следующие группы: ядерные, радиоизотопные и создающие ионизирующее излучение за счет ускорения (замедления) заряженных частиц в электромагнитном поле (электрофизические).

Такое деление достаточно условно, поскольку, например, атомные электростанции (АЭС) одновременно являются и ядерными, и радиоизотопными объектами. К чисто радиоизотопным объектам можно отнести, например, пункты захоронения радиоактивных отходов или радиоизотопные технологические медицинские облучательные установки.

Классы радиационных аварий связаны, прежде всего, с их масштабами. По границам распространения радиоактивных веществ и по возможным последствиям радиационные аварии подразделяются на локальные, местные, общие.

Локальная авария — это авария с выходом радиоактивных продуктов или ионизирующего излучения за предусмотренные границы оборудования, технологических систем, зданий и сооружений в количествах, превышающих регламентированные для нормальной эксплуатации значения, при котором возможно облучение персонала, находящегося в данном здании или сооружении, в дозах, превышающих допустимые.

Местная авария — это авария с выходом радиоактивных продуктов в пределах санитарно-защитной зоны в количествах, превышающих регламентированные для нормальной эксплуатации значения, при котором возможно облучение персонала в дозах, превышающих допустимые.

Общая авария — это авария с выходом радиоактивных продуктов за границу санитарно-защитной зоны в количествах, превышающих регламентированные для нормальной эксплуатации значения, при котором возможно облучение населения и загрязнение окружающей среды выше установленных норм.

По техническим последствиям выделяются следующие виды радиационных аварий.

• Проектная авария. Это предвиденные ситуации, то есть возможность возникновения такой аварии заложена в техническом проекте ядерной установки. Она относительно легко устранима.

• Запроектная авария — возможность такой аварии в техническом проекте не предусмотрена, однако она может произойти.

• Гипотетическая ядерная авария — авария, последствия которой трудно предугадать.

• Реальная авария — это состоявшаяся как проектная, так и запроектная авария. Практика показала, что реальной может стать и гипотетическая авария (в частности, на Чернобыльской АЭС)

Что такое радиация | МАГАТЭ

Что есть что в ядерной сфере

13. 05.2022

Андреа Галиндо, Бюро общественной информации и коммуникации МАГАТЭ

Излучение — это энергия, которая перемещается из одного места в другое в таком виде, который можно описать как волны или частицы. Мы постоянно сталкиваемся с излучением в нашей повседневной жизни. В число знакомых всем источников излучения входят Солнце, микроволновые печи, которые стоят у нас на кухне, и радиоприемники, которые мы слушаем в автомобилях. В основном подобное излучение не причиняет какого-либо вреда нашему здоровью. Но некоторые виды излучения являются опасными. В целом, при более низких дозах излучение связано с меньшими рисками, однако с увеличением дозы они повышаются. Для защиты нашего организма и окружающей среды от вредного воздействия излучения следует принимать различные меры в зависимости от его вида, при этом сохраняя возможность извлекать пользу из его многочисленных применений.

Как можно использовать излучение? Некоторые примеры

 

  • Здравоохранение. Благодаря излучению мы имеем возможность применять специальные медицинские процедуры, например, для лечения рака, и пользоваться методами диагностической визуализации.
  • Энергетика. Излучение позволяет нам производить электричество, например, с помощью солнечной энергии и ядерной энергии.
  • Окружающая среда и изменение климата. Излучение может быть использовано для очистки сточных вод или для создания новых сортов растений, устойчивых к изменению климата.
  • Промышленность и наука. С помощью ядерных методов, основанных на излучении, ученые могут исследовать объекты наследия или создавать материалы с улучшенными характеристиками, например, для автомобильной промышленности. 

Если излучение полезно, почему мы должны защищать себя от него?

Излучение имеет множество полезных применений, но при возникновении рисков, связанных с его использованием, следует принимать конкретные меры для защиты людей и окружающей среды. Этот же подход применяется и к любым другим видами деятельности. Разные виды излучения требуют разных мер защиты: его обладающий низкой энергией вид, называемый «неионизирующее излучение», может требовать меньшей защиты и соответствующих мер, чем обладающее более высокой энергией «ионизирующее излучение». В соответствии со своим мандатом МАГАТЭ устанавливает нормы для защиты людей и окружающей среды от ионизирующего излучения при его мирном использовании.

Виды излучения

Неионизирующее излучение

Примерами неионизирующего излучения являются видимый свет, радиоволны и микроволны (Инфографика: Адриана Варгас/МАГАТЭ)

Неионизирующее излучение — это излучение более низкой энергии, которое не обладает достаточной мощностью, чтобы отделить электроны от атомов или молекул, находящихся в веществе или в живых организмах. Однако его энергия может заставить эти молекулы вибрировать и таким образом выделять тепло. Например, именно так работают микроволновые печи.

Для большинства людей неионизирующее излучение не представляет риска для здоровья. Однако работникам, которые регулярно контактируют с некоторыми источниками неионизирующего излучения, могут потребоваться специальные меры для защиты, например, от выделяемого тепла.

В число других примеров неионизирующего излучения входят радиоволны и видимый свет. Видимый свет — это то неионизирующее излучение, которое может воспринимать человеческий глаз. Радиоволны — это вид неионизирующего излучения, которое наши глаза и другие органы чувств не воспринимают, а вот радиоприемники способны их улавливать.

Ионизирующее излучение

Примерами ионизирующего излучения являются гамма-излучение, используемое для некоторых видов лечения рака, рентгеновское излучение и излучение, испускаемое радиоактивными материалами, используемыми на атомных электростанциях (Инфографика: Адриана Варгас/МАГАТЭ)

Ионизирующее излучение — это вид излучения энергии такой мощности, что оно способно отделять электроны от атомов или молекул, тем самым вызывая изменения на атомном уровне при взаимодействии с веществом, включая живые организмы.

Такие изменения обычно сопровождаются образованием ионов (электрически заряженных атомов или молекул) — отсюда и возник термин «ионизирующее» излучение.

В больших дозах ионизирующее излучение может повредить клетки или органы нашего тела или даже привести к смерти. В случае надлежащего использования и в правильных дозах, а также при соблюдении необходимых мер защиты, этот вид излучения имеет множество полезных применений, например, в производстве энергии, в промышленности, в научных исследованиях, в медицинской диагностике и лечении различных заболеваний, таких как рак. Хотя ответственность за регулирование в области использования источников излучения и радиационной защиты лежит на государствах, МАГАТЭ оказывает поддержку законодателям и регулирующим органам через всеобъемлющую систему международных норм безопасности, направленных на защиту работников и пациентов, а также населения и окружающей среды от потенциально вредного воздействия ионизирующего излучения.

Неионизирующее и ионизирующее излучение имеют разную длину волн, что напрямую связано с их энергией. (Инфографика: Адриана Варгас/МАГАТЭ).

Научное объяснение радиоактивного распада и возникающего при этом излучения

Ионизирующее излучение может исходить, например, от нестабильных (радиоактивных) атомов, когда они переходят в более стабильное состояние, высвобождая при этом энергию.

Большинство атомов на Земле стабильны, в основном благодаря уравновешенному и стабильному составу частиц (нейтронов и протонов) в их центре (ядре). Однако в некоторых видах нестабильных атомов число протонов и нейтронов в составе их ядра не позволяет им удерживать эти частицы вместе. Такие нестабильные атомы называются «радиоактивными атомами». При распаде радиоактивных атомов выделяется энергия в виде ионизирующего излучения (например, альфа-частицы, бета-частицы, гамма-лучи или нейтроны), которое при контролируемом и безопасном использовании может приносить различную пользу.

Процесс, в ходе которого радиоактивный атом становится более стабильным за счет высвобождения частиц и энергии, называется «радиоактивным распадом». (Инфографика: Адриана Варгас/МАГАТЭ)

Каковы наиболее распространенные типы радиоактивного распада? Как мы можем защитить себя от вредного воздействия возникающего в результате излучения?

Существуют различные типы радиоактивного распада, вызывающего ионизирующее излучение, в зависимости от типа частиц или волн, которые испускает ядро, чтобы стать стабильным. Наиболее распространенными типами являются альфа-частицы, бета-частицы, гамма-лучи и нейтроны.  

Альфа-излучение

Альфа-распад (Инфографика: А. Варгас/МАГАТЭ)

При альфа-излучении распадающиеся ядра испускают тяжелые, положительно заряженные частицы, чтобы стать более стабильными. Эти частицы не способны проникнуть через нашу кожу и причинить вред, и часто их можно остановить даже при помощи листа бумаги.

Однако в случае попадания альфа-излучающих материалов в организм при дыхании, с пищей или питьем, они могут воздействовать напрямую на внутренние ткани и, следовательно, наносить вред здоровью.

Америций-241, который используется в детекторах дыма по всему миру, является примером атома, распадающегося с испусканием альфа-частиц.

Бета-излучение

(Инфографика: А. Варгас/МАГАТЭ)

При бета-излучении ядра испускают более мелкие частицы (электроны), которые обладают большей проникающей способностью, чем альфа-частицы, и могут пройти, например, через 1–2 сантиметра воды, в зависимости от их энергии. Как правило, лист алюминия толщиной в несколько миллиметров может остановить бета-излучение.

К нестабильным атомам, испускающим бета-излучение, относятся водород-3 (тритий) и углерод-14. Среди прочего тритий используется, например, в аварийном освещении, для обозначения выходов в темноте. Это связано с тем, что свечение люминесцентного материала возникает под воздействием бета-излучения трития без использования электричества. Углерод-14 используется, например, для определения возраста объектов наследия.

Гамма-излучение

Гамма-лучи (Инфографика: А.  Варгас/МАГАТЭ)

Гамма-излучение, которое используется в различных применениях, например, для лечения рака, является электромагнитным излучением, подобным рентгеновскому. Некоторые гамма-лучи проходят через тело человека, не причиняя вреда, в то время как другие поглощаются организмом и могут причинить вред. Толстые стены из бетона или свинца могут снизить интенсивность гамма-излучения до уровней, представляющих меньший риск. Именно поэтому стены процедурных кабинетов радиотерапии в онкологических больницах имеют такую большую толщину.

Нейтроны

Ядерное деление внутри ядерного реактора является примером радиоактивной цепной реакции, поддерживаемой нейтронами (Инфографика: А. Варгас/МАГАТЭ)

Нейтроны — это относительно массивные частицы, которые являются одним из основных компонентов ядра. Они не имеют заряда и поэтому напрямую не вызывают ионизацию. Но их взаимодействие с атомами вещества может привести к возникновению альфа-, бета-, гамма- или рентгеновского излучения, которое затем приводит к ионизации. Нейтроны обладают проникающей способностью и могут быть остановлены только большими объемами бетона, воды или парафина.

Нейтроны могут быть получены различными способами, например, внутри ядерных реакторов или в процессе ядерных реакций, запущенных обладающими высокой энергией частицами в пучках ускорителей. Нейтроны могут являться значительным источником косвенно ионизирующего излучения.

Какую роль играет МАГАТЭ?

  • МАГАТЭ оказывает государствам-членам помощь в использовании ядерных технологий, включая излучение, в здравоохранении, сельском хозяйстве, охране окружающей среды, управлении водными ресурсами, энергетике и промышленности. Для этого МАГАТЭ оказывает помощь в проведении исследований и разработок в области практического использования радиации и радиоактивных источников, а также координирует исследовательскую деятельность и реализует проекты в разных странах по всему миру.
  • В рамках своей деятельности в области гарантий и проверки МАГАТЭ следит за тем, чтобы не происходило переключения способных испускать излучение материалов с мирного использования на другие цели.
  • Наконец, МАГАТЭ разрабатывает нормы безопасности и руководящие материалы по физической безопасности и обобщает наилучшую практику в области защиты людей, общества и окружающей среды от вредного воздействия ионизирующего излучения.

 

Ресурсы по теме

13.05.2022

Радиационные исследования: Ионизирующее излучение | CDC

Излучение существует вокруг нас и существует в двух формах: ионизирующее и неионизирующее излучение.

Неионизирующее излучение — это форма излучения с меньшей энергией, чем ионизирующее излучение. В отличие от ионизирующего излучения неионизирующее излучение не удаляет электроны из атомов или молекул материалов, включая воздух, воду и живые ткани.

Ионизирующее излучение — это форма энергии, которая удаляет электроны из атомов и молекул материалов, включая воздух, воду и живые ткани. Ионизирующее излучение может перемещаться незаметно и проходить через эти материалы. На рисунке ниже он находится в правой части электромагнитного спектра.

Знакомым примером ионизирующего излучения является рентгеновское излучение, которое может проникать в наше тело и выявлять изображения наших костей. Мы говорим, что рентгеновские лучи являются «ионизирующими», имея в виду, что они обладают уникальной способностью удалять электроны из атомов и молекул вещества, через которое они проходят. Ионизирующая активность может изменять молекулы внутри клеток нашего тела. Это действие может нанести возможный вред (например, рак). Интенсивное воздействие ионизирующего излучения может привести к повреждению кожи или тканей.

Другие примеры ионизирующего излучения включают альфа-, бета- и гамма-лучи от радиоактивного распада.

Каждый день мы подвергаемся воздействию низких уровней ионизирующего излучения.

Ионизирующее излучение можно разделить на две категории: естественное и техногенное

Ионизирующее излучение из природных источников

Ионизирующее излучение из естественных источников обычно имеет низкий уровень. Это означает, что обычное количество поглощаемой нашим организмом ионизирующей радиации от природных источников (доза) невелико.

Для получения дополнительной информации о возможном воздействии радиации на здоровье и дозах облучения нажмите здесь

Эти низкие уровни облучения зависят от местоположения, высоты над уровнем моря и типа строительных материалов, используемых при строительстве дома. Вы также можете подвергнуться воздействию радиоактивного газа радона, если в вашем доме или здании есть прохудившийся фундамент.

В природе к источникам ионизирующего излучения относятся:

  • Излучение из космоса (космическое и солнечное излучение)
  • Излучение земли (земное излучение)
    • Радон
  • Излучение от строительных материалов

Ионизирующее излучение от техногенных источников

Каждый день мы используем ионизирующее излучение, чтобы вести здоровый образ жизни. Ионизирующее излучение содержится в детекторах дыма, используемых для дезинфекции медицинских инструментов и крови, а также для выполнения многих других задач в нашей повседневной жизни. Это также побочный продукт атомной энергетики.

Основное воздействие ионизирующего излучения от искусственных источников мы получаем при проведении диагностических медицинских осмотров.

Медицинские осмотры с использованием ионизирующего излучения включают:

  • Рентген
  • КТ или КТ (компьютерная томография)
  • ПЭТ (позитронно-эмиссионная томография) сканирование
  • Рентгеноскопия
  • Процедуры ядерной медицины

Ионизирующее излучение может проникать в организм человека, а энергия излучения может поглощаться тканями. Это может оказать вредное воздействие на людей, особенно при высоких уровнях воздействия.

Природные источники

Естественные источники ионизирующего излучения обычно испускают ионизирующее излучение в малых дозах, что также означает, что количество радиации, поглощаемой нашим телом (дозы), обычно невелико. К природным источникам ионизирующего излучения относятся радиоактивные элементы, естественным образом находящиеся в нашем организме. Например, очень небольшая часть калия в нашем организме является радиоактивной.

Радон, однако, представляет собой природный радиоактивный газ, обнаруженный в горных породах, который может выделять более высокие уровни радиации, которые могут представлять опасность для здоровья. Это вторая ведущая причина рака легких в Соединенных Штатах. Уровни радона в вашем доме или здании зависят от множества факторов. Вы можете проверить свой дом или здание, чтобы определить, подвержены ли вы или ваша семья высокому уровню воздействия радона.

Для получения дополнительной информации о радоне нажмите здесь

Искусственные источники

Медицинские диагностические обследования являются основным искусственным источником воздействия ионизирующего излучения в США. Цель медицинской диагностической визуализации состоит в том, чтобы польза намного превышала риски.

Вы можете отслеживать количество и тип этих медицинских диагностических осмотров, которые вы получаете на регулярной основе, чтобы вы могли узнать свою историю и поделиться ею со своим врачом.

Проконсультируйтесь со своим лечащим врачом о том, как поможет обследование и может ли другой тест, не содержащий ионизирующего излучения, дать такую ​​же пользу. Магнитно-резонансная томография (МРТ) и ультразвуковые технологии являются примерами диагностических исследований, не связанных с воздействием ионизирующего излучения.

Для получения дополнительной информации об ионизирующем излучении и диагностических исследованиях, в которых используется ионизирующее излучение, нажмите здесь

Радиационные исследования – CDC: неионизирующее излучение

  • Что такое неионизирующее излучение?
  • Чем неионизирующее излучение отличается от ионизирующего излучения?
  • Каков риск воздействия неионизирующего излучения?
  • Дополнительная информация

Радиация существует повсюду вокруг нас, как из естественных, так и из техногенных источников, и существует в двух формах: ионизирующее и неионизирующее излучение.

Ионизирующее излучение — это форма энергии, которая удаляет электроны из атомов и молекул материалов, включая воздух, воду и живые ткани. Ионизирующее излучение может перемещаться незаметно и проходить через эти материалы.

Для получения дополнительной информации об ионизирующем излучении нажмите здесь

Что такое неионизирующее излучение?

Неионизирующее излучение существует вокруг нас из многих источников. На рисунке ниже он находится слева от ионизирующего излучения в электромагнитном спектре.

Для получения дополнительной информации об электромагнитном спектре нажмите здесь.

  • Микроволновые печи, используемые на домашней кухне
  • Инфракрасное излучение, используемое в тепловых лампах
  • Ультрафиолетовое (УФ) излучение солнца и соляриев
  • Разделительная линия между ионизирующим и неионизирующим излучением проходит в ультрафиолетовой части электромагнитного спектра [показана на иллюстрации электромагнитного спектра выше]. Излучение в ультрафиолетовом диапазоне и при более низких энергиях (слева от ультрафиолета) называется неионизирующим излучением, а при более высоких энергиях справа от ультрафиолетового диапазона называется ионизирующим излучением.

    Для получения дополнительной информации об ионизирующем излучении нажмите здесь

    Двигаясь влево от полосы видимого света на рисунке выше, мы переходим к более низким частотам. Под «частотой» мы подразумеваем, насколько быстро эти волны движутся вверх и вниз. Чем ниже частота, тем ниже энергия.

    В этих более низких частотах в левой части электромагнитного спектра мы находим инфракрасное, микроволновое, радиоволны и излучение сотового телефона.

    Для получения дополнительной информации о мобильных телефонах и вашем здоровье нажмите здесь

    Проще говоря, неионизирующее излучение отличается от ионизирующего излучения тем, как оно действует на такие материалы, как воздух, вода и живые ткани

    В отличие от рентгеновских лучей и других форм ионизирующего излучения, неионизирующее излучение не имеет энергии для отрыва электронов от атомов и молекул. Неионизирующее излучение может нагревать вещества. Например, микроволновое излучение внутри микроволновой печи быстро нагревает воду и пищу.

    Каждый день мы подвергаемся воздействию низких уровней неионизирующего излучения. Воздействие интенсивного прямого неионизирующего излучения может привести к повреждению тканей из-за перегрева. Это не является обычным явлением и в основном беспокоит на рабочем месте тех, кто работает с крупными источниками неионизирующих излучений, приборами и приборами.

    Для получения дополнительной информации о воздействии неионизирующего излучения на рабочем месте нажмите здесь

    Риск воздействия ультрафиолетового (УФ) излучения лампы, солярии и электродуговое освещение. Нормальный ежедневный уровень УФ-излучения может быть полезен и способствует выработке витамина D. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) рекомендует проводить на солнце от 5 до 15 минут 2–3 раза в неделю, чтобы получить достаточное количество витамина D.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *