Що таке радіація: види та способи вимірювання

Радіація – це процес, при якому енергія випромінюється як частинками, так і хвилями. Загалом, це може бути форма звуку, тепла або світла.

Однак більшість людей зазвичай використовують цей термін для позначення випромінювання від електромагнітних хвиль, починаючи від радіохвиль, через видимий спектр світла і закінчуючи гамма-хвилями.

АТОМИ ТА ЇХ ЧАСТИНИ

Більша частина дискусій про те, що таке радіація, як вона працює і який її вплив зводиться до взаємодії радіації з атомами (і молекулами), з якими вона контактує.

Атоми утворюють основні будівельні блоки всієї речовини. Вони складаються з ядра, складеного з позитивно заряджених протонів (а іноді і нейтрально заряджених нейтронів), і зовнішньої хмари електронів, що мають негативний заряд. Позитивний заряд одного протона дорівнює негативному заряду окремого електрона.

Протони та нейтрони мають порівняно великий розмір та атомну вагу, тоді як електрони надзвичайно малі та легкі у порівнянні. Через природу притягання протилежних зарядів атоми, як правило, мають однакову кількість протонів та електронів, в результаті чого атом в цілому має чистий нульовий заряд.

Однак, якщо атом або втрачає, або отримує електрон, він стає іоном і несе в собі заряд.

Він буде шукати зв’язки з іншими зарядженими частинками, щоб відновити нейтральний баланс, що потенційно може призвести до утворення нових молекул.

ІОНІЗУЮЧА ПРОТИ НЕІОНІЗУЮЧОЇ

Зазвичай випромінювання класифікується як іонізуюче або неіонізуюче, залежно від того, чи достатньо енергії для збиття електронів з атомів, з якими воно взаємодіє, а також здатності завдавати шкоди, таку як розрив хімічних зв’язків у молекулах.

Що таке радіація: приклади

Іонізуюче випромінювання, яке спричинене нестійкими атомами, що віддають енергію, щоб досягти більш стабільного стану, представляє більшу загрозу здоров’ю для людей, оскільки воно передбачає зміну основного складу атомів у клітинах, а точніше молекул ДНК всередині клітин. Звичайно, потрібна дуже сильна доза радіації, щоб істотно пошкодити структуру клітини, оскільки в одній клітині може бути трильйони атомів.

Більшість неіонізуючих випромінювань, таких як радіо- та мікрохвильова енергія, вважаються шкідливими лише в тій мірі, в якій кількості теплової енергії вона передає тому, на кого потрапляє.

По суті, це спосіб, яким мікрохвильові печі готують їжу. Ультрафіолетове світло унікальне тим, що воно неіонізуюче, проте воно здатне спричиняти шкідливі ефекти, подібні тим, які може створювати іонізуюче випромінювання, такі як підвищений ризик раку через пошкодження молекул ДНК.

ЯК ВИМІРЮЄТЬСЯ РАДІАЦІЯ?

Радіоактивність речовини або те, наскільки вона “активна”, вимірюється в кюрі (Ci) або Беккерелі (Bq). І те, і інше є мірою кількості розпадів в секунду або того, як часто атом у даному випадку зазнає радіоактивного розпаду і видає частинку або фотон випромінювання.

Кюрі (1 Ci дорівнює приблизно 37 000 000 000 розпадів в секунду) названо на честь Марії та П’єра Кюрі і приблизно дорівнює активності одного грама радію, який вони вивчали.

Беккерель – це одиниця СІ для радіоактивності. Один Бк дорівнює одному акту розпаду в секунду. Bq – одиниця СІ, хоча кюрі залишається широко використовуваним як урядами, так і в промисловості.

Все про радіацію: що таке радіація, вплив радіації на здоров’я людини, захист від радіації

Про існування невидимих ​​смертоносних променів сьогодні обізнані навіть малі діти. З екранів комп’ютерів і телевізорів нас лякають страшними наслідками радіації: постапокаліпсіческіе фільми та ігри, як і раніше залишаються модними. Однак лише деякі можуть дати чітку відповідь на питання “що таке радіація?”. І ще менше людей усвідомлюють, наскільки реальна загроза опромінення. Причому, не десь в Чорнобилі або Хіросімі, а в своєму власному будинку.

Що таке радіація?

Насправді термін “радіація” не обов’язково має на увазі “смертоносні промені”. Теплова або, наприклад, сонячна радіація не несе практично ніякої загрози життю і здоров’ю мешкають на поверхні Землі живих організмів. З усіх відомих видів радіації реальну небезпеку становить тільки іонізуюче випромінювання, яке фізики також називають електромагнітним або корпускулярним. Ось воно-то і є тією самою “радіацією”, про небезпеку якої говорять з екранів телевізорів.

Іонізуюче гамма і рентгенівське випромінювання – та “радіація”, про яку говорять з екранів телевізорів

Особливість іонізуючого випромінювання полягає в тому, що, на відміну від інших видів випромінювання, воно має виключно великою енергією і при взаємодії з речовиною викликає іонізацію його молекул і атомів. Електрично нейтральні до опромінення частки речовини збуджуються, внаслідок чого утворюються вільні електрони, а також позитивно і негативно заряджені іони.

Найбільш поширені чотири типи іонізуючого випромінювання: альфа, бета, гамма і рентгенівське (володіє тими ж властивостями, що і гамма). Вони складаються з різних частинок, а тому мають різний енергією і, відповідно, різною проникаючою здатністю. Саме “слабке” в цьому сенсі альфа-випромінювання, яке представляє собою потік позитивно заряджених альфа-частинок, нездатний “просочитися” навіть через звичайний аркуш паперу (або шкіру людини). Бета-випромінювання, що складається з електронів, проникає крізь шкіру вже на 1-2 см, але і від нього цілком реально захиститися. А ось від гамма-радіації практично немає порятунку: затримати високоенергійні фотони (або гамма-кванти) може, хіба що, товсті свинцеві або залізобетонна стіна. Втім, те, що альфа і бета-частинки легко зупинити навіть незначної перепоною на кшталт паперу, зовсім не означає, що вони ніяк не потраплять в організм. Органи дихання, мікротравми на шкірі і слизових оболонках – “відкриті ворота” для радіації з низькою проникаючою здатністю.

Іонізуюче випромінювання: альфа, бета і гамма

Одиниці виміру та норма радіації

Основним заходом впливу радіації прийнято вважати експозиційну дозу. Вона вимірюється в Р (рентгенах) або похідних (мР, мкР) і являє собою загальну кількість енергії, яке джерело іонізуючого випромінювання встиг передати предмету або організму в процесі опромінення. Так як різні види радіації мають різний ступінь небезпеки при одному і тому ж кількості переданої енергії, прийнято розраховувати ще один показник – еквівалентну дозу. Вона вимірюється в Б (берах), Зв (зіверт) або їх похідних і розраховується, як добуток експозиційної дози на коефіцієнт, що характеризує якість випромінювання (для бета і гамма-випромінювання коефіцієнт якості дорівнює 1, для альфа – 20). Для оцінки сили самого іонізуючого випромінювання використовують інші показники: потужність експозиційної і еквівалентної дози (вимірюється в Р / сек або похідних: мР / сек, мкР / год, мР / год), а також щільність потоку (вимірюється в (см2 · хв) – 1) для альфа і бета-випромінювання.

Сьогодні прийнято вважати, що іонізуюче випромінювання з потужністю дози нижче 30 мкР / год абсолютно безпечно для здоров’я. Але все відносно . Як показали останні дослідження, різні люди мають різну стійкість до впливу іонізуючого випромінювання. Приблизно 20% мають підвищену чутливість, стільки ж – зниженою. Наслідки опромінення малими дозами зазвичай проявляються через роки або не виявляються зовсім, позначаючись тільки на нащадках ураженого радіацією людини. Так що, безпеку малих доз (трохи перевищують норму) до сих пір залишається одним з найбільш обговорюваних питань.

Радіація і людина

Отже, в чому ж полягає вплив радіації на здоров’я людини та інших живих істот? Як вже було зазначено, іонізуюче випромінювання різними шляхами проникає в організм і викликає іонізацію (збудження) атомів і молекул. Далі, під впливом іонізації в клітинах живого організму утворюються вільні радикали, які порушують цілісність білків, ДНК, РНК і ін. Складних біологічних сполук. Що в свою чергу призводить до масової загибелі клітин, канцеро- і мутагенезу.

Іншими словами, вплив радіації на організм людини руйнівно. При сильному опроміненні негативні наслідки виявляються практично відразу: високі дози викликають променеву хворобу різних ступенів тяжкості, опіки, сліпоту, виникнення злоякісних новоутворень. Але не менш небезпечні і малі дози, до недавніх пір вважалися “нешкідливими” (сьогодні до такого висновку приходить все більше число дослідників). Відмінність полягає лише в тому, що наслідки радіації позначаються не відразу, а через кілька років, іноді десятиліть. Лейкози, ракові пухлини, мутації, каліцтва, порушення шлунково-кишкового тракту, системи кровообігу, психічного і розумового розвитку, шизофренія – ось далеко не повний список захворювань, які здатні викликати малі дози іонізуючого випромінювання.

Чутливість різних органів до радіації

Навіть невелике опромінення призводить до катастрофічних наслідків. Але особливо небезпечна радіація для маленьких дітей і літніх людей. Так, за даними фахівців нашого сайту www.profvideo.net, ймовірність виникнення лейкемії при опроміненні малими дозами збільшується в 2 рази для дітей молодше 10 років і в 4 рази для немовлят, які перебували на момент опромінення в утробі матері. Радіація і здоров’я в буквальному сенсі слова не сумісні!

Захист від радіації

Характерна особливість радіації полягає в тому, що вона не “розчиняється” в навколишньому середовищі, подібно шкідливим хімічних сполук. Навіть після усунення джерела випромінювання, фон довгий час залишається підвищеним. Тому ясного і однозначної відповіді на питання “як боротися з радіацією?” не існує до цих пір. Зрозуміло, що на випадок ядерної війни (наприклад) придумані спеціальні засоби захисту від радіації: спецкостюми, бункери та ін. Але це для “надзвичайних ситуацій”. А як бути з малими дозами, які до сих пір багато хто вважає “практично безпечними”?

Відомо, “порятунок потопаючих – справа рук самих потопаючих”. Поки дослідники вирішують, яку дозу слід визнати небезпечною, а яку – ні, краще самому купити прилад, що вимірює радіацію і за версту обходити території і предмети, навіть якщо вони “фонують” зовсім небагато ( заодно вирішиться питання “як розпізнати радіацію?”, Адже з дозиметром в руках Ви завжди будете в курсі навколишнього фону). Тим більше що в сучасному місті радіацію можна зустріти в будь-яких, навіть самих несподіваних місцях.

Натуральні антиоксиданти допомагають впоратися з наслідками радіації

І наостанок пара слів про те, як вивести радіацію з організму. Щоб максимально прискорити очищення, лікарі рекомендують:

1. Фізичні навантаження, лазня і сауна – прискорюють обмін речовин, стимулюють кровообіг і, отже, сприяють виведенню будь-яких шкідливих речовин з організму природним шляхом.

2. Здорове харчування – особливу увагу варто приділити овочам і фруктам, багатим антиоксидантами (саме таку дієту прописують онкологічним хворим після хіміотерапії). Цілі “поклади” антиоксидантів містяться в чорниці, журавлині, винограді, горобині, смородині, буряках, гранатах і інших кислих і кисло-солодких плодах червоних відтінків.