Глава 12 инцидент отделят радиоактивни вещества

12.1. Откриването на радиоактивността

В края на 1895 г. целият научен свят е развълнуван публикувани доклади за откриването на проф Vilgelmom Konradom рентгенови лъчи имат необичайни свойства. Тези лъчи се наричат ​​Рьонтген X-лъчи преминават свободно през дърво, картон

и други елементи, които не са непрозрачни за видимата светлина. По-късно те бяха наречени рентгенови лъчи - в чест на своя откривател учен. Това откритие предизвика голяма сензация в света на науката. Може би поради тази причина, много учени не са били imecheno друг голям отворен край на ХIХ век - отварянето на френския учен Анри Bekkerelem през 1896 г., на явлението радиоактивност. Becquerel скоро на среща на академия на науките съобщава, че те наблюдава лъчи проникват като рентгенови лъчи чрез непрозрачен за светлинни елементи и причинява почерняване на фотографски плаки, спонтанно, без външна намеса, излъчвана от някои вещества. След като беше установено, че новите лъчи се излъчват вещества, които включват уран. Отворена отново Бекерел лъчи нарича уран. Последващата историята на новооткритите лъчи е тясно свързана с имената на полски физик Мария Склодовска и съпругът й - французин Пиер Кюри. Кюри наука дължи цялостно и всеобхватно проучване на новооткритото явление, което, по предложение на Мария KyuriSklodovskoy е обявен за радиоактивност.

Радиоактивност - способността на някои химични елементи да се разпада спонтанно и излъчва невидима радиация.

Задълбочено изследване на свойствата на радиоактивни елементи доведе до създаването на т.нар планетарен модел на атома (английски физик Ърнест Ръдърфорд на 1911), след това е подобрен от датски учен Niels Бор. Този модел ние използваме и до днес.

Atom като слънчева система в умален около малка ядро ​​(размери атом са много малки - диаметърът на един атом е около 10 -8 cm, следователно 1 см могат да се поставят 100 милиона атома.) Се движат в орбита малки "Планета" - електрони. Размери на 100 хиляди ядрото. Пъти по-малки от размерите на атома, но плътността му е много висока, тъй като основната маса е почти равна на атомно тегло. Ядрото обикновено се състои от няколко по-малки частици, които прилепват плътно една с друга. Някои от тези частици имат положителен заряд се наричат ​​протони. Броят на протоните в ядрото определя, към който активен химичен елемент отнася атом: водороден атом ядро ​​на съдържа само един протон, кислороден атом - 8, уран атом - 92. Всеки атом номер на електрони е точно равен на броя на протоните в ядрото; всеки електрон носи отрицателен заряд равна по размер на заряд на протон, така че като цяло неутрален атом.

В ядрото, обикновено са налице и частиците от друг вид - неутрони. защото те са електрически неутрален. Ядрата на атома на един и същ елемент винаги съдържат същия брой протони, броя на неутроните, но те могат да бъдат различни. Атоми, които имат ядра с еднакъв брой протони, но различаващи се по броя на неутроните са различни сортове от същия химичен елемент, наречени изотопи на този елемент. За да се различават един от друг, символът на елемента добавя към броя равна на сумата от всички частици в ядрото на този изотоп. По този начин, уран-238 съдържа 92 протони и неутрони 146; ура в не-235 също е 92 протони, но 143 неутрони. Ядрата на всички изотопи на химични елементи образуват група

Някои нуклиди са стабилни, тоест, при липса на външно влияние никога няма да претърпят каквато и трансформация. Повечето нуклиди са нестабилни, те винаги се превръщат в други радионуклиди. Всяко събитие енергия гниене се освобождава, което се предава под формата на радиация.

Веднага след откриването на радиоактивността на науката има редица нови въпроси: Какви са открити греди, както и тяхната природа и свойства, както и радиоактивни вещества се срещат в природата, какъв ефект имат върху човека и околната среда. обаче Отне,, няколко десетки години, за да получите отговор на тези въпроси.

На първо място, в състояние да реши въпроса за характера на лъчите, излъчвани от радиоактивните атоми. Установено е, че радиацията - радиация е комплекс, който се състои от три вида лъчи, различни един от друг проникваща способност. по-лошо

всички проникващи лъчи са наречени а-лъчи, които проникват по-добре - бета-лъчи, и накрая, лъчите с най-висока проникваща сила, - у-лъчи.

Alpha лъчи са се появили поток от частици с маса, равна на четири, и двойно положителен заряд, т.е. ядра на хелиеви атоми на потока. Тези частици се отделят от ядрото при скорост от 15 000-20 000 km / S, А-частици имат много ниска способност проникване. В зависимост от енергията на частиците във въздуха може да премине път 2-9 см, в биологична тъкан - 0.02-0.06 mm; те са напълно абсорбирана от лист чиста хартия.

Бета-лъчи - поток от бета-частици (електрони), отделяни от ядрата на скоростта на светлината. максимални енергийни бета-частици на радиоактивен изотоп могат да варират в широки граници

- от няколко хиляди до няколко милиона електронни - волта. Проникването на тези частици е значително по-голяма от тази на а-частици. Бета частици във въздуха може да премине до 15 м, във вода и биологична тъкан - до 12 mm, и алуминий до 5 мм.

у-лъчи са електромагнитно излъчване с дължина на вълната от 10 -10 -11 -8 см проникването у-лъчи е много висока. - значително по-голям от този на а- и Р-частици. За да се разхлабят у излъчване на радиоактивен кобалт на половина, за да бъде защитен от водещия слой с дебелина 1.6 cm или слой от бетон дебелина от 10 см. Кратък дължина на вълната, по-голяма проникваща сила са гама лъчи.

По този начин, под проникваща радиация разбере потока на гама лъчи и неутрони. Half-коефициентите на затихване са показани в таблица. 12.1.

Таблица 12.1. Half-коефициентите на затихване материали, виж

Сега всеки ученик знае, че проникваща радиация унищожава човешкото тяло, може да доведе до лъчева болест е различна степен. Вреди, причинени от радиация в живия организъм, ще бъде по-голяма, толкова повече енергия ще предава тъкани; количеството енергия, предадена на тялото се нарича доза. На единица рентгенова доза получи (Р) (1 R - е дозата на у-излъчване, при която 1 cm3 на сух въздух при температура от 0 ° С и налягане 760 mm Hg се образува йонни двойки милиард 2.08 (2.08 .. • 10 9).

Ефекти върху тялото не са всички от енергията на излъчване, но само абсорбираната енергия. Погълната доза по-точно описва ефектите на йонизиращи лъчи върху биологичните тъкани и се измерва в не-SI единици, наречени рад. Предимства доволни, тъй като дозиметричен устройството е, че тя може да се използва за всякакъв вид радиация във всяка среда. Радвам - е такава доза, когато се абсорбира от 1 кг на веществото енергия е равна на 0.01 J или 105 ерг. Биологична еквивалент е доволен REM.

Необходимо е да се вземе предвид факта, че по едно и също погълнатата доза на алфа-радиация е много по-опасно, отколкото β- и гама-излъчване. Ако вземем под внимание този факт, дозата трябва да се умножава по коефициент, който отразява способността на този вид радиация увреди тъканите на тялото; α- радиация се счита в този случай е 20 пъти по-опасни от други видове радиация. Преизчислени т.нар доза, еквивалентна доза; тя се измерва в SI единици, наречени сиверт (SV).

Също така трябва да се вземе предвид, че някои части на тялото (органи, тъкан) е по-чувствителен, отколкото други: например, в същото еквивалентност гной доза на облъчване от поява на рак на белия дроб е по-вероятно, отколкото в щитовидната жлеза, и гонадите на облъчване особено опасна поради генетичен риск повреди. Следователно, дозата на облъчване на органи и тъкани, също трябва да бъдат взети под внимание с различни коефициенти.

Увеличаването на еквивалентната доза на съответните коефициенти и сумиране на всички органи и тъкани се ефективна еквивалентна доза, отразявайки кумулативен ефект на излъчване на тялото - тя се измерва в Сиверт.

Количествата и единиците, използвани в дозиметрия на йонизиращо лъчение са дадени в таблица. 12.2.

Таблица 12.2. Количествата и единици, използвани в дозиметрия на йонизиращо

Физични величини в SI

Off-система Съотношението между тях

1NT = 1rasp / S = 2,7 * 10 -11 Key

Абсорбирана доза (D)

= 1rad 10 Gy -2 = 100erg / г

1ber = Sv = 10 -2 -2 10 Gy * Q * Q = 1rad

Дейността на радионуклид означава броят на дезинтеграция в секунда. Един бекерел е равен на една разпадане на секунда.

12.2. Естествени източници на радиоактивност на Земята

Всички видове от флората и фауната на Земята, включително бозайници са възникнали и Evo-еволюционен процес, продължил стотици милиони години, с непрекъснат достъп до естествена фоново излъчване.

Радиационна - еритроцитите поток (α-, β-, у-лъчи, неутронен поток) и / или електромагнитна енергия.

Радиоактивност е необходимо за съществуването на живот на нашата планета. Подробно проучване на ефекта на радиационния фон в доза от 1-10mZvvgod или 100-1000 millirem една година, не разкрива никакви промени в здравословното състояние, заболявания и намаляване на продължителността на живота. Въпреки това, повишените нива на радиоактивност, свързани с риска за човешкото здраве. Естествени източници на радиация могат да бъдат разделени в космоса и Земята.

Космическа радиация се състои от галактически и слънчев, колебанията на които са свързани към слънчеви струи. Космическа радиация достигане на земята под формата на ядрени частици с голяма енергия, част от който се изразходва за сблъсък с атмосферни азотни ядра, кислород, аргон, в резултат на височина от 20 км възниква средно високо енергийно лъчение, състояща се от мезони, неутрони, протони, електрони. Северна и Южна полюси получават повече радиация от напречното региона, поради наличието на магнитното поле на повърхността, отклоняване на заредената частица (от които главно се състои и космическите лъчи).

Съставът на наземни източници на радиация 32 включва радионуклид радий, уран и торий-ти семейства, както и 40 К, 87 Ру, както и много други дълъг период на полуразпад. равнища на радиация, на Земята са различни за различните части на земното кълбо, в зависимост от концентрацията на радионуклиди в определена област на земната кора. По този начин, 95% от населението на Франция, Германия, Италия, Япония, САЩ, живее в райони, където мощността на дозата е средно от 0,3 до 0,6 мСв годишно. Известни места, където нивата на радиация на Земята са много по-високи.

А човек е изложен на радиация по два начина. Радиоактивни вещества могат да бъдат извън тялото и да го облъчва отвън. В този случай ние говорим за външно облъчване. Той е свързан Sous нуклиди радиация, съдържащи се в горния слой lochvy, във вода, в долната атмосферата. Вътрешен експозиция е причинена Поглъщане радионуклиди със въздух, вода, храна. В областите с нормална вътрешна доза радиация фон почти два пъти по-висока доза от външно облъчване и съответно 1.35 мСв (135 mrem) и 0.65 мСв (65 mrem), от които 0.3 мСв (30 mrem) пада космическата радиация.

По-голямата част от радиоактивните елементи на Земята, съдържаща се в скали, които образуват земната кора. Следователно радиоактивни елементи отиват в почвата, а след това растенията и накрая, заедно с растенията навлизат в организма на животните и хората. Основна роля в този цикъл принадлежи на подпочвените води. Те отмие радиоактивни елементи на рок, ще ги носи от едно място на друго - така се обменя между живот и неживата природа.

Друг процес, който води до разпространението на радиоактивни вещества в биосферата - изветряне на скали. Най-малките частици, образувани от разрушаването на скалата под действието на вода, лед, постоянно температурни колебания и други фактори, се транспортират на дълги разстояния от вятъра.

радиоактивни серия образува продуктите от разпада на уран-238 и торий-232 (съответно, радон-222 и радон-220). Радон се освобождава от земната кора навсякъде.

Радон заедно с нейните дъщерни продукти от радиоактивното разпадане е отговорен за около 3/4 от годишната индивидуална ефективна доза, еквивалентна радиация, получена от населението от наземни източници на радиация, а около половината от тази доза от всички източници на радиация. Повечето от тази доза дадено лице получава от радионуклидите в тялото му, заедно с вдишвания въздух, особено в затворените пространства.

Радон концентрира във вътрешния въздух само когато те са достатъчно изолиран от външната среда. Изхождайки вътре в помещенията или по друг начин (просмукване в основата и на пода на почвата или, по-рядко, освобождавайки от материали, използвани в строителството къща), радон се натрупва в него. Запечатване на помещенията за целите на изолация е само влошава ситуацията, защото тя пречи на газ от стаята.

Най-често срещаните строителни материали - дърво, тухли и бетон - отделят сравнително малко радон. Много по-висока специфична радиоактивност от гранит имат, пемза използва като строителни материали.

Радиоактивността на растения и животни - причината за радиоактивност на хранителните продукти. Заедно с хранителни радиоактивни вещества навлизат в организма (раздел. 12.3).

Т състояние 12.3. Размер на калий се консумира с храна chelove ком