Promieniowanie atomowe jest jednym z najniebezpieczniejszych. Jego konsekwencje są nieprzewidywalne dla człowieka. Co należy rozumieć pod pojęciem radioaktywność? Co oznaczają słowa „większa” i „mniejsza” radioaktywność? Jakie cząstki są uwzględnione różnego rodzaju promieniowanie atomowe?
Co to jest promieniowanie radioaktywne?
Skład promieniowania radioaktywnego może obejmować różne cząstki. Jednakże wszystkie trzy rodzaje promieniowania należą do tej samej kategorii – nazywa się je jonizującym. Co oznacza ten termin? Energia promieniowania jest niewiarygodnie wysoka – do tego stopnia, że gdy promieniowanie dociera do określonego atomu, wytrąca elektron z orbity. Następnie atom, który stał się celem promieniowania, zamienia się w jon, który jest naładowany dodatnio. Dlatego promieniowanie atomowe nazywane jest jonizującym, niezależnie od tego, do jakiego rodzaju należy. Wysoka moc odróżnia promieniowanie jonizujące od innych typów, takich jak mikrofalowe czy podczerwone.
Jak zachodzi jonizacja?
Aby zrozumieć, co można uwzględnić w składzie promieniowania radioaktywnego, należy szczegółowo rozważyć proces jonizacji. Dzieje się to w następujący sposób. Atom w powiększeniu wygląda jak małe ziarenko maku (jądro atomu), otoczone orbitami swoich elektronów, jak muszla bańka mydlana. Kiedy następuje rozpad radioaktywny, najmniejsze ziarno - cząstka alfa lub beta - wylatuje z tego jądra. Kiedy emitowana jest naładowana cząstka, ulega ona zmianie, co oznacza, że powstaje nowa substancja chemiczna.
Cząsteczki tworzące promieniowanie radioaktywne zachowują się w następujący sposób. Ziarno, które wyleciało z jądra, pędzi naprzód z gigantyczną prędkością. Po drodze może zderzyć się z powłoką innego atomu i w ten sam sposób wybić z niego elektron. Jak już wspomniano, taki atom zamieni się w naładowany jon. Jednak w tym przypadku sprawa pozostanie taka sama, ponieważ liczba protonów w jądrze pozostaje niezmieniona.
Cechy procesu rozpadu promieniotwórczego
Znajomość tych procesów pozwala oszacować intensywność rozpadu promieniotwórczego. Wartość tę mierzy się w bekerelach. Na przykład, jeśli jeden rozpad nastąpi w ciągu jednej sekundy, wówczas mówią: „Aktywność izotopu wynosi 1 bekerel”. Dawno, dawno temu zamiast tej jednostki używano jednostki zwanej curie. Było to równe 37 miliardów bekereli. W takim przypadku konieczne jest porównanie działania tej samej ilości substancji. Aktywność określonej jednostki masy izotopu nazywa się aktywnością właściwą. Wartość ta jest odwrotnie proporcjonalna do jednego lub drugiego izotopu.
Charakterystyka emisji promieniotwórczych. Ich źródła
Promieniowanie jonizujące może wystąpić nie tylko w przypadku rozpadu promieniotwórczego. Źródłami promieniowania radioaktywnego mogą być: reakcja rozszczepienia (zachodzi w wyniku eksplozji lub wewnątrz reaktora jądrowego), synteza tzw. lekkich jąder (zachodzi na powierzchni Słońca, innych gwiazd, a także w bomba wodorowa), a także różne Wszystkie te źródła promieniowania łączą jedno wspólną cechą- najpotężniejszy poziom energii.
Jakie cząstki tworzą promieniowanie alfa?
Różnice pomiędzy trzema rodzajami promieniowania jonizującego – alfa, beta i gamma – wynikają z ich natury. Kiedy odkryto te promieniowanie, nikt nie miał pojęcia, czym mogą być. Dlatego nazwano je po prostu literami alfabetu greckiego.
Jak sama nazwa wskazuje, jako pierwsze odkryto promienie alfa. Były częścią emisji radioaktywnej podczas rozpadu ciężkich izotopów, takich jak uran czy tor. Ich charakter został określony w czasie. Naukowcy odkryli, że promieniowanie alfa jest dość silne. W powietrzu nie jest w stanie pokonać nawet kilku centymetrów. Okazało się, że jądra atomów helu można włączyć w skład promieniowania radioaktywnego. To samo dotyczy promieniowania alfa.
Jego głównym źródłem są izotopy promieniotwórcze. Innymi słowy, jest to dodatnio naładowany „zbiór” dwóch protonów i tej samej liczby neutronów. W tym przypadku mówimy, że skład promieniowania radioaktywnego obejmuje A cząstki lub cząstki alfa. Dwa protony i dwa neutrony tworzą jądro helu, charakterystyczne dla promieniowania alfa. Po raz pierwszy w ludzkości E. Rutherford, który zajmował się przemianą jąder azotu w jądra tlenu, był w stanie uzyskać taką reakcję.
Promieniowanie beta, odkryte później, ale nie mniej niebezpieczne
Potem okazało się, że w skład promieniowania radioaktywnego mogą wchodzić nie tylko jądra helu, ale po prostu zwykłe elektrony. Dotyczy to promieniowania beta - składa się ono z elektronów. Ale ich prędkość jest znacznie większa niż prędkość promieniowania alfa. Ten rodzaj promieniowania ma również niższy ładunek niż promieniowanie alfa. Cząstki beta „dziedziczą” od atomu macierzystego inny ładunek i inną prędkość.
Może osiągnąć prędkość od 100 tys. km/s do prędkości światła. Ale na świeżym powietrzu promieniowanie beta może rozprzestrzeniać się na kilka metrów. Ich siła penetracji jest bardzo niska. Promienie beta nie przenikają przez papier, tkaninę ani cienką blachę. Wnikają tylko w tę materię. Jednak napromieniowanie bez zabezpieczenia może spowodować oparzenia skóry lub oczu, podobnie jak promienie ultrafioletowe.
Ujemnie naładowane cząstki beta nazywane są elektronami, natomiast cząstki naładowane dodatnio nazywane są pozytonami. Duża ilość promieniowania beta jest bardzo niebezpieczna dla człowieka i może prowadzić do choroby popromiennej. Znacznie bardziej niebezpieczne jest połknięcie radionuklidów.
Promieniowanie gamma: skład i właściwości
Następnie odkryto promieniowanie gamma. W tym przypadku okazało się, że w skład promieniowania radioaktywnego mogą wchodzić fotony o określonej długości fali. Promienie gamma są podobne do ultrafioletu, promieni podczerwonych i fal radiowych. Innymi słowy jest to promieniowanie elektromagnetyczne, jednak energia wchodzących do niego fotonów jest bardzo duża.
Ten rodzaj promieniowania ma niezwykle wysoką zdolność przenikania wszelkich przeszkód. Im gęstszy materiał stoi na przeszkodzie temu promieniowaniu jonizującemu, tym lepiej może zatrzymać niebezpieczne promienie gamma. Do tej roli najczęściej wybierany jest ołów lub beton. Na otwartej przestrzeni promieniowanie gamma może z łatwością pokonać setki i tysiące kilometrów. Jeśli dotknie osobę, prowadzi do uszkodzenia skóry i narządów wewnętrznych. Pod względem właściwości promieniowanie gamma można porównać do promieni rentgenowskich. Różnią się jednak pochodzeniem. W końcu promienie rentgenowskie uzyskuje się tylko w sztucznych warunkach.
Jakie promieniowanie jest najbardziej niebezpieczne?
Wielu z tych, którzy już badali, jakie promienie wchodzą w skład promieniowania radioaktywnego, jest przekonanych o niebezpieczeństwach związanych z promieniami gamma. W końcu to oni z łatwością mogą pokonać wiele kilometrów, niszcząc życie ludzi i prowadząc do straszliwej choroby popromiennej. To właśnie w celu ochrony przed promieniowaniem gamma reaktory jądrowe są otoczone ogromnymi betonowymi ścianami. Małe kawałki izotopów zawsze umieszcza się w pojemnikach wykonanych z ołowiu. Jednak głównym zagrożeniem dla ludzi jest
Dawka to ilość, którą zwykle oblicza się na podstawie masy ciała danej osoby. Na przykład dla jednego pacjenta odpowiednia byłaby dawka 2 mg. W innym przypadku ta sama dawka może mieć niekorzystny wpływ. Oszacowana jest także dawka promieniowania radioaktywnego. O jego niebezpieczeństwie decyduje pochłonięta dawka. Aby to ustalić, należy najpierw zmierzyć ilość promieniowania, które zostało pochłonięte przez organizm. Następnie tę ilość porównuje się z masą ciała.
Dawka promieniowania - kryterium jego niebezpieczeństwa
Różne rodzaje promieniowania mogą powodować różne szkody dla organizmów żywych. Dlatego nie należy mylić zdolności przenikania różnych rodzajów promieniowania radioaktywnego z ich szkodliwym działaniem. Na przykład, gdy dana osoba nie ma możliwości ochrony przed promieniowaniem, promieniowanie alfa jest znacznie bardziej niebezpieczne niż promienie gamma. Przecież zawiera ciężkie jądra wodoru. A taki rodzaj jak promieniowanie alfa pokazuje swoje niebezpieczeństwo dopiero wtedy, gdy dostanie się do organizmu. Następnie następuje promieniowanie wewnętrzne.
Zatem skład promieniowania radioaktywnego może obejmować trzy rodzaje cząstek: są to jądra helu, zwykłe elektrony, a także fotony o określonej długości fali. Niebezpieczeństwo danego rodzaju promieniowania zależy od jego dawki. Pochodzenie tych promieni jest nieistotne. Dla żywego organizmu nie ma absolutnie żadnej różnicy, skąd pochodzi promieniowanie: czy jest to aparat rentgenowski, Słońce, elektrownia jądrowa, ośrodek radonowy czy eksplozja. Najważniejsze jest to, ile niebezpiecznych cząstek zostało wchłoniętych.
Skąd pochodzi promieniowanie atomowe?
Wraz z naturalnym promieniowaniem tła ludzka cywilizacja zmuszone do istnienia wśród wielu sztucznie wytworzonych źródeł niebezpiecznego promieniowania jonizującego. Najczęściej jest to skutek strasznych wypadków. Na przykład katastrofa w elektrowni jądrowej Fukushima-1 we wrześniu 2013 r. doprowadziła do wycieku radioaktywnej wody. W efekcie znacząco wzrosła zawartość izotopów strontu i cezu w środowisku.
Promieniowanie jonizujące to połączenie różnego rodzaju mikrocząstek i pól fizycznych, które mają zdolność jonizacji substancji, czyli tworzenia w niej cząstek naładowanych elektrycznie – jonów. Istnieje kilka rodzajów promieniowania jonizującego: promieniowanie alfa, beta, gamma i promieniowanie neutronowe.
promieniowanie alfa
W tworzeniu dodatnio naładowanych cząstek alfa biorą udział 2 protony i 2 neutrony, które są częścią jąder helu. Cząstki alfa powstają podczas rozpadu jądra atomu i mogą mieć inicjał energia kinetyczna od 1,8 do 15 MeV. Charakterystyczne cechy Promieniowanie alfa jest silnie jonizujące i słabo penetrujące. Podczas ruchu cząstki alfa bardzo szybko tracą energię, a to powoduje, że nie wystarczy nawet pokonać cienkie plastikowe powierzchnie. Generalnie zewnętrzne narażenie na cząstki alfa, jeśli nie uwzględnimy wysokoenergetycznych cząstek alfa uzyskanych za pomocą akceleratora, nie powoduje szkody dla człowieka, jednak przedostanie się cząstek do organizmu może być niebezpieczne dla zdrowia, gdyż alfa radionuklidy są różne długi okres okres półtrwania i są silnie zjonizowane. W przypadku połknięcia cząsteczki alfa mogą często być nawet bardziej niebezpieczne niż promieniowanie beta i gamma.
promieniowanie beta
W wyniku rozpadu beta powstają naładowane cząstki beta, których prędkość jest bliska prędkości światła. Promienie beta są bardziej przenikające niż promienie alfa - mogą powodować reakcje chemiczne, luminescencję, jonizować gazy i oddziaływać na klisze fotograficzne. Jako zabezpieczenie przed przepływem naładowanych cząstek beta (o energii nie większej niż 1 MeV) wystarczy zastosować zwykłą płytkę aluminiową o grubości 3-5 mm.
Promieniowanie fotonowe: promieniowanie gamma i promieniowanie rentgenowskie
Promieniowanie fotonowe obejmuje dwa rodzaje promieniowania: rentgenowskie (może być bremsstrahlung i charakterystyczne) oraz promieniowanie gamma.
Najpopularniejszym rodzajem promieniowania fotonowego są cząstki gamma o bardzo wysokiej energii o ultrakrótkiej długości fali, które są strumieniem bezładowanych fotonów o wysokiej energii. W przeciwieństwie do promieni alfa i beta, cząstki gamma nie są odchylane przez pola magnetyczne i elektryczne i mają znacznie większą zdolność penetracji. W pewnych ilościach i przez pewien czas ekspozycji promieniowanie gamma może powodować chorobę popromienną, prowadząc do różnych choroby onkologiczne. Tylko takie ciężkie pierwiastki chemiczne, jak na przykład ołów, zubożony uran i wolfram, mogą zapobiec propagacji przepływu cząstek gamma.
promieniowanie neutronowe
Źródłem promieniowania neutronowego mogą być wybuchy jądrowe, reaktory jądrowe, instalacje laboratoryjne i przemysłowe. Same neutrony są elektrycznie obojętnymi, niestabilnymi (okres półtrwania wolnego neutronu wynosi około 10 minut) cząstkami, które ze względu na brak ładunku charakteryzują się dużą siłą penetracji przy niskim stopniu interakcji z materią. Promieniowanie neutronowe jest bardzo niebezpieczne, dlatego do ochrony przed nim stosuje się szereg specjalnych, głównie zawierających wodór, materiałów. Co najlepsze, promieniowanie neutronowe jest pochłaniane przez zwykłą wodę, polietylen, parafinę i roztwory wodorotlenków metali ciężkich.
Jak promieniowanie jonizujące wpływa na substancje?
Wszystkie rodzaje promieniowania jonizującego w pewnym stopniu wpływają na różne substancje, ale najbardziej jest to widoczne w cząstkach gamma i neutronach. Zatem przy dłuższej ekspozycji mogą znacząco zmienić właściwości różne materiały, zmieniają skład chemiczny substancji, jonizują dielektryki i działają destrukcyjnie na tkanki biologiczne. Naturalne tło promieniowania nie wyrządzi człowiekowi dużej szkody, jednakże przy obchodzeniu się ze sztucznymi źródłami promieniowania jonizującego należy zachować szczególną ostrożność i podjąć wszelkie niezbędne środki, aby zminimalizować poziom narażenia organizmu na promieniowanie.
prof. Dawidow A.V.
1. Informacje ogólne i terminologia.
promieniowanie jonizujące (promieniowanie jonizujące) to strumień cząstek elementarnych lub kwantów promieniowania elektromagnetycznego, który powstaje podczas rozpadu promieniotwórczego, przemian jądrowych, zwalniania naładowanych cząstek w materii i którego przejście przez materię powoduje jonizację i wzbudzenie atomów lub cząsteczek medium.
Jonizację ośrodka mogą wywołać jedynie cząstki naładowane – elektrony, protony i inne. cząstki elementarne i jądra pierwiastków chemicznych. Proces jonizacji polega na tym, że naładowana cząstka, której energia kinetyczna jest wystarczająca do zjonizowania atomów, podczas swojego ruchu w ośrodku oddziałuje z polem elektrycznym atomów i traci część swojej energii, aby wybić elektrony z powłok elektronowych atomów . Cząstki neutralne i promieniowanie elektromagnetyczne nie jonizują, lecz jonizują ośrodek pośrednio, poprzez różne procesy przekazywania swojej energii do ośrodka z generacją promieniowania wtórnego w postaci naładowanych cząstek (elektronów, protonów), które powodują jonizację ośrodka.
Promieniowanie jonizujące dzieli się na fotonowe i korpuskularne.
Fotonowe promieniowanie jonizujące - są to wszelkiego rodzaju promieniowanie elektromagnetyczne powstałe w wyniku zmiany stanu energetycznego jąder atomowych, elektronów atomów lub anihilacji cząstek - promieniowanie ultrafioletowe i charakterystyczne promieniowanie rentgenowskie, promieniowanie powstałe w wyniku rozpadu promieniotwórczego i innych reakcji jądrowych oraz podczas zwalniania cząstek naładowanych w polu elektrycznym lub magnetycznym.
Korpuskularne promieniowanie jonizujące - strumienie cząstek alfa i beta, protonów, przyspieszonych jonów i elektronów, neutronów itp. Promieniowanie korpuskularne strumienia naładowanych cząstek należy do klasy promieniowania bezpośrednio jonizującego. Promieniowanie korpuskularne strumienia nienaładowanych cząstek nazywa się pośrednim promieniowaniem jonizującym.
Źródło promieniowania jonizującego (źródło promieniowania jonizującego) – przedmiot zawierający materiał promieniotwórczy (radionuklid) lub urządzenie techniczne, które w określonych warunkach emituje lub może emitować promieniowanie jonizujące. Przeznaczony do uzyskiwania (generowania, indukowania) strumienia cząstek jonizujących o określonych właściwościach.
Źródła promieniowania są stosowane w urządzeniach takich jak medyczne urządzenia do terapii gamma, defektoskopy gamma, gęstościomierze, mierniki grubości i neutralizatory. elektryczność statyczna, przekaźniki radioizotopowe, popiołomierze węglowe, alarmy oblodzenia, urządzenia dozymetryczne z wbudowanymi źródłami itp.
Zgodnie z fizycznymi podstawami wytwarzania promieniowania oddzielają źródła radionuklidów w oparciu o naturalne i sztuczne izotopy promieniotwórcze oraz źródła fizyczne i techniczne (lampy neutronowe i rentgenowskie, akceleratory cząstek naładowanych itp.).
W przypadku źródeł radionuklidów rozróżnia się otwarte i zamknięte źródła promieniowania.
Otwarte źródło promieniowania jonizującego(źródło niezamknięte) – przy użyciu którego zawarte w nim substancje promieniotwórcze mogą przedostać się do środowiska.
Zamknięte źródło promieniowania jonizującego(źródło zamknięte) – w którym materiał promieniotwórczy jest zamknięty w osłonie (ampułce lub powłoce ochronnej) uniemożliwiającej kontakt personelu z materiałem promieniotwórczym i jego uwolnienie do środowiska powyżej poziomów dopuszczalnych w warunkach użytkowania i zużycia, w jakich jest on stosowany jest zaprojektowany.
Według rodzaju promieniowania emitują źródła promieniowania gamma, źródła naładowanych cząstek i źródła neutronów. W przypadku źródeł radionuklidów podział ten nie jest absolutny, ponieważ w reakcjach jądrowych indukujących promieniowanie głównemu rodzajowi promieniowania źródłowego może towarzyszyć znaczny udział towarzyszących rodzajów promieniowania.
Po wcześniejszym umówieniu przydzielać źródła wzorcowe (przykładowe), kontrolne (robocze) i przemysłowe (technologiczne).
Przemysłowe źródła promieniowania używany w różnych procesy produkcji oraz instalacje do celów przemysłowych (metody pozyskiwania drewna nuklearnego, bezkontaktowe metody sterowania procesami technologicznymi, metody analizy substancji, defektoskopia itp.).
Źródła referencyjne służą do sprawdzania i regulacji przyrządów i instalacji fizyki jądrowej (spektrometrów, radiometrów, dozymetrów itp.) poprzez monitorowanie stabilności i powtarzalności odczytów przyrządów w określonej geometrii położenia źródła względem detektora promieniowania.
Źródła kalibracji służą do wzorcowania i weryfikacji metrologicznej sprzętu nuklearno-fizycznego.
Charakterystyka techniczna źródeł promieniowania:
- 1. Rodzaj promieniowania (dla radionuklidu - główny zgodnie z jego przeznaczeniem).
- 2. Geometria źródła (kształt i wymiary). Geometrycznie źródła mogą być punktowe i rozszerzone. Rozbudowane źródła mogą być liniowe, powierzchniowe lub wolumetryczne.
- 3. Aktywność (liczba rozpadów w jednostce czasu) i jej rozkład na źródle dla źródeł radionuklidów. Gęstość strumienia mocy lub promieniowania dla źródeł fizycznych i technicznych.
- 4. Skład energii. Spektrum energii źródeł może być monoenergetyczne (emitowane są cząstki o tej samej stałej energii), dyskretne (emitowane są cząstki monoenergetyczne o kilku energiach) lub ciągłe (emitowane są cząstki o różnych energiach w określonym zakresie energii).
- 5. Rozkład kątowy promieniowania. Wśród różnych rozkładów kątowych promieniowania źródłowego, w celu rozwiązania większości praktycznych problemów, zwykle określa się izotropowy, cosinusowy lub jednokierunkowy.
GOST R 51873-2002 - Źródła promieniowania jonizującego są radionuklidami zamkniętymi. Ogólne wymagania techniczne. Weszła w życie w 2003 roku. Norma dotyczy zamkniętych radionuklidowych źródeł promieniowania alfa, beta, gamma, rentgenowskiego i neutronowego. Nie dotyczy źródeł wzorcowych i kontrolnych oraz źródeł, w których aktywność radionuklidów nie przekracza minimalnej znaczącej, określonej w „Normach bezpieczeństwa radiologicznego”.
Zgodnie z normą źródła muszą być uszczelnione, z zachowaniem ustalonych klas wytrzymałości, dopuszczalnych warunków klimatycznych i wpływy mechaniczne zgodnie z GOST 25926 (ale nie niższym niż zakres od -50 do +50 ° C i wilgotność nie mniejsza niż 98% przy +40 ° C). Żywotność źródła musi wynosić co najmniej:
- - dwa okresy półtrwania – dla źródeł o okresie półtrwania mniejszym niż 0,5 roku;
- - jeden okres półtrwania (ale nie krótszy niż 1 rok) - z okresem półtrwania od 0,5 do 5 lat;
- - 5 lat - dla źródeł promieniowania gamma i neutronowego o okresie półtrwania wynoszącym 5 lat i więcej. W przypadku źródeł promieniowania alfa, beta i rentgenowskiego o okresie półtrwania wynoszącym 5 lat lub dłużej, okres użytkowania ustala się na dokument normatywny do określonego rodzaju źródła.
Źródła są nienaprawialnymi produktami przemysłowymi i nie można ich naprawić. Przy zachowaniu parametrów promieniowania w granicach zadowalających użytkownika, zachowując szczelność i brak wad, możliwe jest wydłużenie żywotności źródła. Procedurę przedłużenia ustalają władze kontrolowany przez rząd za pomocą energii atomowej.
Jednostki miary radioaktywności i dawek promieniowania.
Miarą radioaktywności radionuklidu jest jego aktywność mierzona w Becquerelach (Bq). Jeden Bq równa się 1 konwersji jądrowej na sekundę. Jednostka nieukładowa - Curie (Ci), aktywność 1 g radu (Ra). 1 Curie = 3,7*10 10 Bq.
Dawka promieniowania jonizującego (dawka promieniowania) - ilość energii promieniowania jonizującego, która jest odbierana przez dane środowisko przez określony czas.
Dawka pochłonięta to energia pochłonięta przez jednostkę masy napromienianej substancji. Szary (Gy) = 1 dżul na kilogram (J/kg) przyjmuje się jako jednostkę pochłoniętej dawki promieniowania.
Pochłonięta dawka różnych rodzajów promieniowania powoduje różne skutki biologiczne w jednostkowej masie tkanki biologicznej. Dawka równoważna jest równa iloczynowi dawki pochłoniętej i średniego współczynnika jakości promieniowania w porównaniu z promieniowaniem gamma. Wartości współczynników: promieniowanie rentgenowskie, elektrony, pozytony, promieniowanie beta -1, neutrony termiczne - 3, protony, neutrony szybkie - 10, cząstki alfa i jądra odrzutu - 20. Siwert (Sv) - dawka dowolnego promieniowania pochłoniętego przez 1 kg substancji biologicznej tkankę i powoduje taką samą szkodę biologiczną, jak pochłonięta dawka promieniowania fotonowego w 1 Gy. Jednostką pozasystemową jest rem. 1 Sv = 100 rem.
Dawka ekspozycji (Dexp) służy do scharakteryzowania promieniowania fotonowego i określa stopień jonizacji powietrza pod wpływem tych promieni. Jest równa dawce promieniowania, przy której jony pojawiają się w 1 kg powietrza atmosferycznego, przenoszącego ładunek elektryczny o wartości 1 kulomba (C). D exp \u003d C / kg. Jednostką pozasystemową jest rentgen (R). 1 P \u003d 2,58 10 -4 C / kg.
Główne radionuklidy monitoringu środowiska. Poniższa tabela podsumowuje właściwości fizyko-jądrowe radionuklidów, których zawartość w środowisku, materiałach budowlanych, pomieszczeniach roboczych i socjalnych, a zwłaszcza w produkty żywieniowe Rolnictwo mogą mieć istotne znaczenie z punktu widzenia zagrożenia radiacyjnego dla zdrowia ludzkiego.
|
Nazwa |
pół życia |
kwanty, MeV |
cząstki beta |
||
|
226 Ra Þ 206 Pb 232 Th Þ 208 Pb |
Seria uranowa Seria Tor |
1,4 10 10 lat |
Wiele, do 2.45 Wiele, aż do 2,62 |
Wiele, aż do 3 Wiele, aż do 3 |
Naturalny |
|
Stront-Itr |
30 lat, 3 dni |
stworzone przez człowieka |
|||
|
Cer-Prazeodym Ruten-Rod |
285 dni, 17 min. 372 dni, 30 sek. |
Produkty |
Na szczególną uwagę zasługuje Radon-222, produkt rozpadu Ra-226. Jest gazem obojętnym i uwalnia się z wszelkich mediów i obiektów (gleba, Materiały budowlane itp.), które prawie zawsze zawierają uran i produkty jego rozpadu. Średnie stężenie radonu na poziomie gruntu na zewnątrz wynosi 8 Bq/m 3 . Radon ma okres półtrwania wynoszący 3,824 dni i może gromadzić się w zamkniętych i słabo wentylowanych pomieszczeniach.
Ludność Ziemi jest w większości narażona na promieniowanie z naturalnych źródeł. Są to naturalne radionuklidy i promienie kosmiczne. Całkowita dawka wynikająca z naturalnych źródeł promieniowania wynosi średnio około 2,4 mSv rocznie.
2. Źródła cząstek naładowanych.
Znane są dziesiątki elementarnych cząstek naładowanych, ale czas życia większości z nich nie przekracza mikrosekund. Do elementarnych cząstek naładowanych biorących udział w reakcjach jądrowych zaliczają się cząstki beta (elektrony i pozytony), protony i cząstki alfa (jądra helu 4 He, ładunek +2, masa 4).
Oddziaływanie naładowanych cząstek z materią. Cząstki naładowane to niskoprzenikające rodzaje promieniowania jonizującego. Podczas ruchu w materii oddziałują z polami elektrycznymi atomów ośrodka. W wyniku oddziaływania elektrony atomów ośrodka otrzymują dodatkową energię i przemieszczają się na poziomy energetyczne bardziej odległe od jądra (proces wzbudzenia) lub całkowicie opuszczają atomy (proces jonizacji). Cząstka przechodząc w pobliżu jądra atomowego ulega spowolnieniu w swoim polu elektrycznym, czemu towarzyszy emisja promieniowania gamma bremsstrahlunga.
Długość drogi cząstki w substancji zależy od jej ładunku, masy, początkowej energii kinetycznej i właściwości ośrodka. Zasięg wzrasta wraz ze wzrostem energii cząstek i spadkiem gęstości ośrodka. Cząstki masywne mają mniejszą prędkość niż lekkie, efektywniej oddziałują z atomami i szybciej tracą energię.
Zasięg cząstek beta w powietrzu wynosi do kilku metrów, w zależności od energii. Przed przepływem cząstek beta o maksymalnej energii 2 MeV całkowicie chroni warstwa aluminium o grubości 3,5 mm, żelaza - 1,2 mm, ołowiu - 0,8 mm. Odzież pochłania do 50% cząstek beta. Przy zewnętrznym naświetlaniu organizmu 20-25% cząstek beta wnika na głębokość większą niż 1 mm.
Cząstki alfa posiadające dużą masę w zderzeniach z elektronami powłok atomowych ulegają bardzo niewielkim odchyleniom od pierwotnego kierunku i poruszają się niemal prostoliniowo. Zasięgi cząstek alfa w materii są bardzo małe. Na przykład dla cząstki alfa o energii 4 MeV długość ścieżki w powietrzu wynosi około 2,5 cm, w wodzie lub w tkankach miękkich zwierząt i ludzi - setne części milimetra.
Źródła promieniowania beta.
Promieniowanie beta- korpuskularne promieniowanie jonizujące, strumień elektronów lub pozytonów powstający podczas rozpadu beta jąder atomowych wraz z wyrzuceniem elektronu lub pozytonu z jądra z prędkością bliską prędkości światła.
Rozpadowi beta radionuklidów towarzyszy emisja neutrin, natomiast rozdział energii rozpadu pomiędzy elektronem i neutrinem jest przypadkowy. Prowadzi to do tego, że rozkład energii emitowanych cząstek beta jest ciągły od 0 do maksymalnej energii E max wyznaczonej dla każdego izotopu, tryb rozkładu jest przesunięty do obszaru niskoenergetycznego, a średnia wartość energii cząstki wynosi rząd (0,25-0,45) E max. Przykład rozkładu energii promieniowania beta pokazano na ryc. 1.
Ryc. 1. Przykład rozkładu energii promieniowania beta
Im krótszy okres półtrwania radionuklidu, tym większa jest maksymalna energia emitowanych cząstek beta. Zakres wartości E max dla różnych radionuklidów rozciąga się od kilkudziesięciu keV do kilkudziesięciu MeV, jednak okresy półtrwania nuklidów w tym ostatnim przypadku są bardzo małe, co utrudnia ich wykorzystanie do celów technologicznych.
Charakterystykę siły przenikania promieniowania podaje się zazwyczaj jako średnią wartość absorpcji energii promieniowania podczas przejścia promieniowania przez warstwę materii o gęstości powierzchniowej 1 g/cm 2 . Absorpcja energii cząstek beta podczas przechodzenia przez materię wynosi około 2 MeV na 1 g/cm 2 , a ochrona przed promieniowaniem ze źródeł radionuklidów nie stanowi problemu. Warstwa ołowiu o grubości 1 mm prawie całkowicie pochłania promieniowanie o energii do 2,5 MeV.
Źródła promieniowania beta (dyskowe i punktowe) wykonywane są w wersji cienkowarstwowej na specjalnych podłożach, których materiał znacząco wpływa na współczynnik odbicia cząstek beta od podłoża (zwiększa się wraz ze wzrostem liczby atomowej materiału i może osiągnąć kilkadziesiąt procent w przypadku metali ciężkich). Grubość warstwy aktywnej i obecność powłoki ochronnej na warstwie aktywnej zależą od przeznaczenia źródła i energii promieniowania. Podczas pomiarów spektrometrycznych absorpcja energii cząstek w warstwie aktywnej i powłoce ochronnej nie powinna przekraczać 2–3%. Zakres aktywności źródła wynosi od 0,3 do 20 GBq.
Potężne źródła wykonane są w postaci hermetycznych kapsułek wykonanych z tytanu lub stali nierdzewnej ze specjalnym oknem wyjściowym dla promieniowania beta. Zatem instalacja izotopowa SIRIUS-3200 na mieszaninie izotopów Sr-Y o aktywności 3200 Ci zapewnia wyjściową gęstość strumienia elektronów dochodzącą do 10 8 elektr cm -2 s -1 .
Tabela 1 zawiera listę najpowszechniejszych źródeł radionuklidów cząstek beta.
Tabela 1. Radionuklidowe źródła cząstek beta.
Rozpadowi beta większości radionuklidów towarzyszy silne promieniowanie gamma. Wyjaśnia to fakt, że końcowe jądro rozpadu powstaje w stanie wzbudzonym, którego energia jest usuwana przez emisję promieni gamma. Ponadto, gdy cząstki beta zwalniają w gęstym ośrodku, dochodzi do promieniowania gamma bremsstrahlung, a przegrupowaniu powłoki elektronowej nowego atomu towarzyszy pojawienie się charakterystycznego promieniowanie rentgenowskie.
Przemysłowe źródła fizyczne i techniczne cząstki naładowane - akceleratory elektronów (mikrotrony, betatrony, akceleratory fal liniowych) służą do uzyskania przepływów elektronów o dużej energii (powyżej 3-5 MeV).
W przeciwieństwie do źródeł izotopowych o ciągłym widmie elektronów, akceleratory wytwarzają wiązkę elektronów o stałej energii, a strumień i energia elektronów mogą zmieniać się w szerokich zakresach.
Ryc. 2. Akcelerator ELV-8 (Nowosybirsk)
W Rosji stosuje się akceleratory przemysłowe serii ELV o energii (0,2-2,5) MeV i mocy do 400 kW oraz serii ILU o energii (0,7-5) MeV i mocy do 50 kW. Maszyny przeznaczone są do pracy ciągłej w warunkach przemysłowych, wyposażone w różnorodne systemy skanowania wiązką elektronów do napromieniania różnych produktów. Stosowane są w technologiach radiochemicznych stosowanych przy produkcji wyrobów kablowych z izolacją żaroodporną, polimerowych rur do gorącej wody, rur termokurczliwych, polimerów odpornych na zimno, materiałów kompozytowych w rolkach polimerowych itp. Akcelerator impulsów RIUS-5 wytwarza prąd elektronowy w impulsach (0,02-2) µs do 100 kA przy energii elektronów do 14 MeV. Małe impulsowe betatrony typu MIB służą do radiograficznej kontroli jakości materiałów i wyrobów w warunkach niestacjonarnych.
Źródła promieniowania alfa.
promieniowanie alfa- jest to korpuskularne promieniowanie jonizujące, jest to strumień cząstek alfa (jądra atomów helu) o energii do 10 MeV, prędkość początkowa wynosi około 20 tys. km/s. Cząstki te są emitowane podczas rozpadu radionuklidów o dużej liczbie atomowej, głównie pierwiastków transuranowych o liczbie atomowej większej niż 92. Ich siła jonizująca jest duża, ale ich siła penetracji jest znikoma. Długość ścieżki w powietrzu wynosi 3-11 cm (w przybliżeniu równa energii cząstek w MeV), w ośrodkach ciekłych i stałych - setne części milimetra. Warstwa materii o gęstości powierzchniowej 0,01 g/cm 2 całkowicie pochłania promieniowanie o energii do 10 MeV. Zewnętrzne promieniowanie alfa jest absorbowane w warstwie rogowej ludzkiej skóry.
Radionuklidowe źródła promieniowania alfa wykorzystują rozpad alfa niestabilnych jąder zarówno naturalnych izotopów, jak i ciężkich sztucznych izotopów. Główny zakres energii cząstek alfa podczas rozpadu wynosi od 4 do 8 MeV. Rozkład energii promieniowania jest dyskretny i jest reprezentowany przez cząstki alfa kilku grup energetycznych. Wyjście cząstek alfa o maksymalnej energii jest zwykle maksymalne, szerokość linii emisji energii jest bardzo mała. Do produkcji źródeł radionuklidów alfa stosuje się izotopy o maksymalnej wydajności cząstek alfa i minimalnym towarzyszącym promieniowaniu gamma. Źródła produkowane są w wersji cienkowarstwowej na podłożach metalowych.
Tabela 2. Radionuklidowe źródła cząstek alfa.
Prawie czyste emitery alfa (takie jak polon-210) są doskonałymi źródłami energii. Moc właściwa emitera opartego na Ro-210 wynosi ponad 1200 watów na centymetr sześcienny. Polon-210 służył jako grzejnik dla Lunokhod-2, utrzymując warunki temperaturowe niezbędne do działania sprzętu. Jako źródło energii polon-210 jest szeroko stosowany jako źródło zasilania zdalnych latarni morskich. Stosowany jest także do usuwania ładunków elektrostatycznych w zakładach tekstylnych, do jonizacji powietrza w celu lepszego spalania paliw w piecach martenowskich, a nawet do usuwania kurzu z klisz fotograficznych.
Istnieją również źródła niskiego poziomu stosowane jako wzorce promieniowania do kalibracji radiometrów, dozymetrów i innego sprzętu pomiarowego. Przykładowe źródła promieniowania alfa wykonane są na bazie izotopów uranu-234 i 238 oraz plutonu-239.
Cyklotron należy do fizykotechnicznych źródeł wiązek jonów helu, protonów lub ciężkich jonów. Jest to akcelerator protonów (lub jonów), w którym częstotliwości przyspieszającego pola elektrycznego i pola magnetycznego są stałe w czasie. Cząsteczki poruszają się w cyklotronie po płaskiej, rozwijającej się spirali. Maksymalna energia przyspieszonych protonów wynosi 20 MeV.
3. Źródła promieniowania elektromagnetycznego (fotonowego).
Źródła promieniowania gamma.
Promieniowanie gamma (promieniowanie gamma) - krótkofalowe promieniowanie elektromagnetyczne o długości fali mniejszej niż 0,1 nm, które występuje podczas rozpadu jąder promieniotwórczych, przejścia jąder ze stanu wzbudzonego do stanu podstawowego, podczas oddziaływania szybko naładowanych cząstek z materią , anihilacja par elektron-pozyton i inne przemiany cząstek elementarnych. Z uwagi na fakt, że jądra posiadają tylko określone dopuszczalne poziomy stanu energetycznego, widmo promieniowania gamma jest dyskretne i składa się z reguły z kilku grup energii w zakresie od kilku keV do kilkudziesięciu MeV. W przypadku radionuklidów o dużych liczbach atomowych liczba grup energetycznych promieni gamma może sięgać kilkudziesięciu, ale różnią się one znacznie prawdopodobieństwem wydajności, a liczba linii kwantowych o najwyższej wydajności jest zwykle niewielka.
Przepływ kwantów gamma ma właściwości falowe i korpuskularne i rozchodzi się z prędkością światła. Wysoka zdolność penetracji promieniowania gamma wynika z braku ładunku elektrycznego i znacznej ilości energii. Intensywność ekspozycji na promienie gamma maleje odwrotnie proporcjonalnie do kwadratu odległości od źródła punktowego.
Promienie gamma oddziałują głównie z powłokami elektronowymi atomów, przekazując część swojej energii elektronom w procesie efektu fotoelektrycznego i efektu Comptona. W efekcie fotoelektrycznym foton jest pochłaniany przez atom ośrodka z emisją elektronu, a energia fotonu pomniejszona o energię wiązania elektronu w atomie jest przekazywana uwolnionemu elektronowi. Prawdopodobieństwo wystąpienia efektu fotoelektrycznego jest największe w obszarze energii fotonów poniżej 200 keV i gwałtownie maleje wraz ze wzrostem energii fotonów. W przypadku efektu Comptona tylko część energii fotonu jest zużywana na wybicie elektronu z powłoki atomowej, a sam foton zmienia kierunek ruchu. Rozpraszanie Comptona dominuje w zakresie energii (0,2-5) MeV i jest proporcjonalne do liczby atomowej ośrodka. Przy energii fotonów powyżej 1,022 MeV możliwe staje się powstawanie par elektron-pozyton w pobliżu jądra atomowego, prawdopodobieństwo tego procesu rośnie wraz ze wzrostem energii fotonu.
Ścieżki kwantów gamma w powietrzu mierzone są w setkach metrów, w materii stałej - w dziesiątkach centymetrów. Zdolność penetracji promieniowania gamma wzrasta wraz ze wzrostem energii promieni gamma i maleje wraz ze wzrostem gęstości ośrodka. Tłumienie promieniowania fotonizującego przez warstwę materii następuje zgodnie z prawem wykładniczym. Dla energii promieniowania 1 MeV grubość dziesięciokrotnej warstwy tłumiącej wynosi około 30 g/cm 2 (2,5 cm ołowiu, 4 cm żelaza lub 12-15 cm betonu).
Radionuklidowe źródła promieni gamma - naturalne i sztuczne izotopy beta-aktywne (tab. 3), tanie i łatwe w użyciu. Podczas rozpadu beta nuklidów jądro, produkt rozpadu, powstaje w stanie wzbudzonym. Przejście wzbudzonego jądra do stanu podstawowego następuje wraz z emisją jednego lub kilku kolejnych kwantów gamma, które usuwają energię wzbudzenia. Źródłami radionuklidów są szczelne ampułki ze stali nierdzewnej lub aluminium wypełnione aktywnym izotopem. Energia promieni gamma ze źródeł radionuklidów nie przekracza 3 MeV.
Tabela 3. Radionuklidowe źródła promieniowania gamma.
|
Nazwa |
pół życia |
Energia liniowa promieniowanie, keV |
Wyjście kwantowe |
|
|
Kobalt-60 Stront-85 Antymon-124 Iryd-192 |
120; 136; 265; (280; 400) 610; 640-1450; 1690; 2080 |
100; 35; 50; 6.5 |
Obecnie potężne źródła promieniowania gamma znalazły zastosowanie w medycynie (radioterapia, sterylizacja narzędzi i materiałów), w geologii i górnictwie (pomiar gęstości, sortowanie rud), chemii radiacyjnej (radiochemiczna modyfikacja materiałów, synteza polimerów) oraz w wielu innych gałęziach przemysłu produkcji przemysłowej i budownictwa (defektoskopia, pomiar masy, pomiar grubości materiałów i wiele innych).
Oddziały radiologiczne przychodni onkologicznych obsługują zamknięte źródła radionuklidów o łącznej aktywności do 5*10 14 Bq. Przenośne defektoskopy gamma typu „Gammarid” i „Stapel-5M” oparte na irydzie-192 posiadają źródła o aktywności od 85 do 120 Bq.
Fizyczne i techniczne źródła promieniowania to akceleratory elektronów wykorzystywane do generowania promieni gamma. W tych akceleratorach przepływ elektronów jest przyspieszany do energii kilku MeV i kierowany na cel (cyrkon, bar, bizmut itp.), w którym następuje potężny przepływ bremsstrahlung gamma-kwantów o ciągłym widmie od zera do maksimum elektronu powstaje energia.
Instalacje LIU-10, LIU-15, UIN-10, RIUS-5 służą do wytwarzania silnych impulsowych strumieni bremsstrahlung. Akcelerator impulsów RIUS-5 generuje prąd elektronowy w impulsach (0,02–2) µs do 100 kA przy energii elektronów do 14 MeV, co umożliwia wytworzenie dawki bremsstrahlung o wartości do 10 13 R/s o średniej energii kwantowej gamma wynoszącej około 2 MeV.
Małogabarytowe pulsacyjne betatrony typu MIB stosowane są do radiograficznej kontroli jakości materiałów i wyrobów w warunkach niestacjonarnych: na budowach, przy kontroli złączy spawanych i zaworów odcinających rurociągów naftowych i gazowych, przy kontroli podpór mostowych i innych krytycznych konstrukcji budowlanych, a także przy kontroli odlewów i grubych połączeń spawanych. Maksymalna energia bremsstrahlung instalacji wynosi do 7,5 MeV, maksymalna grubość transiluminacji materiałów wynosi do 300 mm.
Źródła promieniowania rentgenowskiego.
promieniowanie rentgenowskie w swoich właściwościach fizycznych jest podobne do promieniowania gamma, ale jego natura jest zupełnie inna. Jest to promieniowanie elektromagnetyczne o niskiej energii (nie większej niż 100 keV). Zachodzi ono, gdy atomy pierwiastków wzbudzane są przez strumień elektronów, cząstek alfa lub kwantów gamma, w wyniku czego elektrony są wyrzucane z powłok elektronowych atomu. Odnowie powłok elektronowych atomu towarzyszy emisja kwantów rentgenowskich i ma widmo liniowe energii wiązania elektronów z jądrem na powłokach elektronowych.
Promieniowanie rentgenowskie towarzyszy także rozpadowi beta radionuklidów, podczas którego jądro pierwiastka zwiększa swój ładunek o +1, a jego powłoka elektronowa ulega restrukturyzacji. Proces ten umożliwia wytworzenie wystarczająco silnych i tanich radionuklidowych źródeł promieniowania rentgenowskiego (tab. 4). Naturalnie źródła takie są jednocześnie źródłami określonego promieniowania beta i gamma. Do produkcji źródeł wykorzystuje się radionuklidy o minimalnej energii emitowanych cząstek beta i promieni gamma.
Tabela 4. Radionuklidowe źródła fotonów o niskiej energii.
Ochrona przed promieniowaniem rentgenowskim jest znacznie prostsza niż ochrona przed promieniowaniem gamma. Warstwa ołowiu o grubości 1 mm zapewnia dziesięciokrotne tłumienie promieniowania o energii 100 keV.
Źródła fizyczne i techniczne promieniowanie rentgenowskie - lampy rentgenowskie, w których pod wpływem strumienia elektronów przyspieszanych do kilkudziesięciu keV promieniowanie zostaje wzbudzone w celu (anodzie lampy).
Lampa rentgenowska składa się ze szklanego pojemnika próżniowego z przylutowanymi elektrodami – katody nagrzanej do wysokiej temperatury i anody. Elektrony emitowane przez katodę są przyspieszane w przestrzeni między elektrodami przez silne pole elektryczne (do 500 kV dla mocnych lamp) i bombardują anodę. Kiedy elektrony uderzają w anodę, ich energia kinetyczna jest częściowo przekształcana w energię charakterystyczną i bremsstrahlung. Sprawność lamp rentgenowskich zwykle nie przekracza 3%. Ponieważ większość energii kinetycznej elektronów zamienia się w ciepło, anoda jest wykonana z metalu o dużej przewodności cieplnej, a na jej powierzchni osadza się tarcza z materiału o dużej liczbie atomowej, takiego jak wolfram (w temperaturze 45 ° do przepływu elektronów) w strefie ogniskowania przepływu. W przypadku mocnych lamp rentgenowskich stosuje się wymuszone chłodzenie anody (wodą lub specjalnym roztworem). Moc właściwa wydzielana przez anodę w nowoczesnych lampach wynosi od 10 do 10 4 W/mm 2 .
Ryc. 3. Widmo emisyjne lampy rentgenowskiej
Typowe widmo promieniowania lampy rentgenowskiej pokazano na ryc. 3. Składa się z ciągłego widma wiązki elektronów bremsstrahlung i charakterystycznych linii rentgenowskich (ostrych pików) po wzbudzeniu wewnętrznych powłok elektronowych atomów docelowych.
4. Źródła neutronów.
promieniowanie neutronowe jest strumieniem cząstek obojętnych o masie w przybliżeniu równej masie protonu. Cząstki te wylatują z jąder atomów w niektórych reakcjach jądrowych, w szczególności w reakcjach rozszczepienia jąder uranu i plutonu. Ze względu na to, że neutrony nie mają ładunku elektrycznego, promieniowanie neutronowe oddziałuje tylko z jądrami atomowymi ośrodka i ma dość dużą siłę przenikania. W zależności od energii kinetycznej (w porównaniu ze średnią energią ruchu termicznego E t ≈ 0,025 eV) neutrony umownie dzieli się na termiczne (E ~ E t), wolne (E t< E < 1 кэВ), промежуточные (1 < E < 500 кэВ) и быстрые (E >500 keV).
Proces tłumienia promieniowania neutronowego podczas przejścia przez materię polega na procesach spowalniania neutronów szybkich i pośrednich, dyfuzji neutronów termicznych i ich wychwytywania przez jądra ośrodka.
W procesach spowalniania neutronów szybkich i pośrednich główną rolę odgrywa przekazywanie energii przez neutrony do jąder ośrodka w przypadku bezpośrednich zderzeń z nimi (rozpraszanie niesprężyste i sprężyste). W rozpraszaniu nieelastycznym część energii neutronów jest zużywana na wzbudzenie jądra, które jest usuwane przez promieniowanie gamma. W rozpraszaniu elastycznym, im mniejsza masa jądra i większy kąt rozpraszania, tym bardzo przekazuje swoją energię do jądra neutronu. Prawdopodobieństwo rozproszenia elastycznego jest praktycznie stałe aż do energii 200 keV i maleje 3–5 razy wraz ze wzrostem energii neutronów.
Promieniste wychwytywanie neutronów jest możliwe na dowolnych jądrach, z wyjątkiem jąder helu. Po wychwyceniu powstaje wzbudzone jądro, które przechodzi do stanu podstawowego z emisją charakterystycznego dla każdego nuklidu promieniowania gamma, co jest szeroko stosowane w analizie składu chemicznego ośrodków z aktywacją neutronową z najwyższym stopniem dokładności (do 10 -8%). Na lekkich jądrach obserwuje się reakcje jądrowe z emisją protonów i cząstek alfa. Podczas wychwytywania neutronów ciężkie jądra dzielą się na dwa lżejsze jądra, uwalniając energię do 200 MeV, z czego około 160 MeV jest przekazywane na fragmenty rozszczepienia. Prawdopodobieństwo wychwytu jest dla nuklidów indywidualną zależnością od energii neutronów, ze szczytami rezonansowymi i spadkiem w kierunku wysokich energii. Wychwytywanie neutronów dominuje w przypadku neutronów powolnych i termicznych.
Ochronę neutronów tworzy mieszanina (warstwy) pierwiastków ciężkich (żelazo, ołów do rozpraszania nieelastycznego), lekkich substancji zawierających wodór i węgiel (woda, parafina, grafit - rozpraszanie elastyczne) oraz elementów wychwytujących neutrony termiczne (wodór, bor). ). Przy średnim stosunku pierwiastków ciężkich do lekkich wynoszącym 1:4, w warstwach o grubości około 20:32:40 cm osiąga się tłumienie strumienia neutronów o współczynnik 10:100:1000.
Ze wszystkich rodzajów wpływów zewnętrznych na człowieka promieniowanie neutronowe jest najbardziej niebezpieczne, ponieważ. jest intensywnie spowalniany i wchłaniany przez zawierające wodór środowisko organizmu oraz powoduje reakcje jądrowe w jego narządach wewnętrznych.
Źródła neutronów radionuklidowych (Tabela 5) przeprowadza się na zasadzie wzbudzenia w określonych pierwiastkach chemicznych reakcji jądrowych typu (a, n) – absorpcja cząstki alfa – emisja neutronu, lub (g, n) – absorpcja kwantu gamma Þ emisja neutronu. Są to z reguły jednorodna, sprężona mieszanina pierwiastka emitującego cząstki alfa lub kwanty gamma oraz pierwiastka docelowego, w którym wzbudzana jest reakcja jądrowa. Polon, rad, pluton, ameryk, kiur są stosowane jako emitery alfa, antymon, itr, rad, mezotor są stosowane jako emitery gamma. Pierwiastki - cele dla emiterów alfa - beryl, bor, dla emiterów gamma - beryl, deuter. Mieszanka pierwiastków zamknięta jest w ampułkach ze stali nierdzewnej.
Najbardziej znanymi źródłami ampułek są rad-beryl i polon-beryl. Polon-210 jest prawie czystym emiterem alfa. Rozpadowi polonu towarzyszy promieniowanie gamma o małej intensywności. Główną wadą jest krótki okres użytkowania, określony przez okres półtrwania polonu.
Kalifornijskie źródło neutronów wykorzystuje spontaniczną reakcję jądrową polegającą na wyrzuceniu neutronu z jądra, czemu towarzyszy silne promieniowanie gamma. Każde rozszczepienie jądrowe uwalnia cztery neutrony. 1 g źródła emituje 2,4*10 12 neutronów na sekundę, co odpowiada strumieniowi neutronów przeciętnego reaktora jądrowego. Źródła charakteryzują się stałym strumieniem neutronów (monitorowanie nie jest wymagane), promieniowaniem „punktowym”, długą żywotnością (ponad trzy lata) i stosunkowo niskim kosztem.
W podobny sposób wykonane są źródła neutronów termicznych, które dodatkowo zawierają grafitowy moderator przypadków.
Tabela 5. Źródła neutronów radionuklidowych.
|
Nazwa |
Półokres rozkład, lata |
energia, MeV |
n/3,7 10 10 Bq |
||
|
Polon, beryl pluton-239, beryl pluton-238, beryl Rad, beryl ameryk, beryl aktyn, beryl Polon, bor Antymon, beryl Itr, beryl mezotor, beryl Rad, beryl Itr, deuter mezotor, deuter Rad, deuter Kaliforn |
Widma energii źródeł alfa-neutronów są ciągłe, od termicznego do 6-8 MeV, źródła gamma-neutronów są w przybliżeniu monoenergetyczne, o wartości dziesiątek lub setek keV. Moc wyjściowa źródeł neutronów gamma jest o 1-2 rzędy wielkości mniejsza niż w przypadku źródeł neutronów alfa i towarzyszy temu silne promieniowanie gamma. W przypadku źródeł neutronów alfa towarzyszące promieniowanie gamma jest zwykle niskoenergetyczne i raczej słabe, z wyjątkiem źródeł zawierających rad (promieniowanie radu i produktów jego rozpadu) oraz ameryk (niskoenergetyczne promieniowanie ameryku).
Źródła alfa-neutronów są zwykle ograniczone w użyciu przez okres 5-10 lat, co jest spowodowane możliwością rozhermetyzowania ampułki, gdy gromadzi się w niej hel i wzrasta ciśnienie wewnętrzne.
Fizyczne i techniczne źródła neutronów jest rurą neutronową. Jest to małogabarytowy elektrostatyczny akcelerator cząstek naładowanych – deuteronów (jądra atomów deuteru 2 H°D), które rozpędzane są do energii ponad 100 keV i wysyłane do cienkich celów wykonanych z deuteru lub trytu (3 H°T), w jakie reakcje jądrowe są indukowane:
d + D Þ 3 He + n + 3,3 MeV, d + T Þ 4 He + n + 14,6 MeV.
Większość uwolnionej energii jest zabierana przez neutron. Rozkład energii neutronów jest dość wąski i praktycznie monoenergetyczny pod względem kątów emisji. Wydajność neutronów wynosi około 10 8 na 1 mikrokulomb deuteronów. Z reguły lampy neutronowe pracują w trybie impulsowym, a moc wyjściowa może przekraczać 10 12 n/s.
Przenośne generatory neutronów praktycznie nie stwarzają zagrożenia radiacyjnego w stanie wyłączonym, mają możliwość kontrolowania trybu promieniowania neutronowego. Wady generatorów obejmują ograniczoną żywotność (100-300 godzin) i niestabilność wydajności neutronów od impulsu do impulsu (do 50%).
5. Inwentaryzacja i utylizacja źródeł
Radionuklidowe źródła promieniowania jonizującego stanowią potencjalne zagrożenie dla społeczeństwa z następujących powodów:
1. Są dystrybuowane w wielu organizacjach i regularnie koło życiaźródła (nabycie - księgowość - kontrola - wykorzystanie - zbycie).
2. Nie można zapewnić niezawodnej ochrony źródeł promieniowania jonizującego.
3. Źródła promieniowania jonizującego są tak zaprojektowane, że w przypadku nieostrożnego lub nieumiejętnego obchodzenia się z nimi, mogą one zaszkodzić zdrowiu ludzkiemu.
W Rosji na podstawie Federalnego Państwowego Przedsiębiorstwa Unitarnego Ogólnorosyjskiego Instytutu Badawczego technologia chemiczna(VNIIHT) Rosatom utworzył Centrum Państwowej Rachunkowości i Kontroli Substancji Promieniotwórczych i Odpadów. W latach 2000-2001, zgodnie z decyzją Rządu Federacji Rosyjskiej, przeprowadzono Państwową inwentaryzację materiałów promieniotwórczych, odpadów promieniotwórczych i źródeł promieniowania jonizującego. Utworzono i funkcjonują regionalne resortowe centra informacyjno-analityczne. Gromadzą, przetwarzają i analizują informacje na temat tworzenia, przemieszczania, przetwarzania i przechowywania pojazdów kempingowych.
Skala i zakres wykorzystania źródeł radionuklidów rośnie, a problem bezpiecznego postępowania ze źródłami na wszystkich etapach ich cyklu życia jest i pozostanie jednym z najważniejszych. W Rosji działa odpowiedzialność karna za nielegalne pozyskiwanie, przechowywanie, wykorzystywanie, przekazywanie lub niszczenie materiałów promieniotwórczych.
Źródła wysokiego poziomu są utylizowane w Stowarzyszeniu Produkcyjnym Mayak, źródła niskiego poziomu są zakopane w regionalnych przedsiębiorstwach NPO Radon.
Radiofobia. Paniczny strach przed jakimkolwiek promieniowaniem jonizującym w dowolnej ilości nazywa się radiofobią. Nieuzasadnione jest wybieganie z pomieszczenia, w którym pracuje licznik Geigera i rejestruje naturalne tło radioaktywne. Musisz zrozumieć, że w każdej sekundzie przez każdy centymetr 2 twojej skóry wewnątrz człowieka przechodzi około 10 cząstek jonizujących, a w organizmie człowieka następuje około 10 5 rozpadów na minutę.
Radiofobia przedostała się obecnie do telewizji jako źródła promieni rentgenowskich oraz do samolotów, które zabierają człowieka do górnych warstw atmosfery, gdzie poziom promieniowania kosmicznego jest wyższy. Telewizor rzeczywiście jest źródłem promieniowania rentgenowskiego, ale przy codziennym oglądaniu programy telewizyjne przez trzy do czterech godzin dziennie przez rok, otrzyma się dawkę 100-200 razy mniejszą niż naturalne tło. Lot nowoczesnym samolotem na dystansie 2000 km wiąże się z narażeniem na około jedną setną średniego naturalnego narażenia w ciągu roku. Są na Ziemi obszary, gdzie poziom promieniowania jest setki razy wyższy od średniej (do 250 mSv), ale nie odnotowano niekorzystnego wpływu na zdrowie zamieszkujących je ludzi.
Zmniejszenie dawki promieniowania w przypadku konieczności pracy ze źródłem promieniowania jonizującego można przeprowadzić na trzy sposoby: zwiększając odległość od źródła, skracając czas przebywania w pobliżu źródła, instalując ekran pochłaniający promieniowanie. W miarę oddalania się od źródła punktowego dawka promieniowania maleje odwrotnie proporcjonalnie do kwadratu odległości.
Promieniowanie - promieniowanie (od promienia - emituje promienie) - rozkład energii w postaci fal lub cząstek. Światło, promienie ultrafioletowe, promieniowanie cieplne podczerwone, kuchenki mikrofalowe, fale radiowe są rodzajem promieniowania. Część promieniowania nazywana jest jonizującą, ze względu na jego zdolność do powodowania jonizacji atomów i cząsteczek w napromienianej substancji.
promieniowanie jonizujące - promieniowanie, którego oddziaływanie z ośrodkiem prowadzi do powstawania jonów o różnych znakach. Jest to strumień cząstek lub kwantów, który może bezpośrednio lub pośrednio wywołać jonizację środowisko. Promieniowanie jonizujące łączy w swojej naturze fizycznej różne rodzaje promieniowania. Wśród nich wyróżniają się cząstki elementarne (elektrony, pozytony, protony, neutrony, mezony itp.), cięższe zwielokrotniać naładowane jony (cząstki a, jądra berylu, litu i innych cięższych pierwiastków); promieniowanie posiadające charakter elektromagnetyczny (promieniowanie rentgenowskie, rentgenowskie).
Wyróżnia się dwa rodzaje promieniowania jonizującego: korpuskularny i elektromagnetyczny.
Promieniowanie korpuskularne - reprezentuje strumień cząstek (cząsteczek), które charakteryzują się określoną masą, ładunkiem i prędkością. Są to elektrony, pozytony, protony, neutrony, jądra atomów helu, deuteru itp.
Promieniowanie elektromagnetyczne - strumień kwantów lub fotonów (promieniowanie g, promieniowanie rentgenowskie). Nie ma masy ani ładunku.
Wyróżnia się także promieniowanie jonizujące bezpośrednie i pośrednie.
Bezpośrednio promieniowanie jonizujące - promieniowanie jonizujące, składające się z naładowanych cząstek posiadających energię kinetyczną wystarczającą do jonizacji po zderzeniu (cząstka itp.).
pośrednie promieniowanie jonizujące - promieniowanie jonizujące, składające się z nienaładowanych cząstek i fotonów, które mogą bezpośrednio wytwarzać promieniowanie jonizujące i (lub) powodować przemiany jądrowe (neutrony, promieniowanie rentgenowskie i promieniowanie g).
Główny nieruchomości promieniowanie jonizujące to zdolność do powodowania powstawania substancji podczas przechodzenia przez dowolną substancję duża liczba wolne elektrony i naładowany dodatnio jony(tj. zdolność jonizująca).
Cząstki lub kwanty o wysokiej energii zwykle wybijają jeden z elektronów atomu, który unosi ze sobą pojedynczy ładunek ujemny. W tym przypadku pozostała część atomu lub cząsteczki, po uzyskaniu ładunku dodatniego (z powodu niedoboru cząstki naładowanej ujemnie), staje się jonem naładowanym dodatnio. To tzw jonizacja pierwotna.
Wybite podczas pierwotnej interakcji elektrony, posiadające określoną energię, same oddziałują z nadlatującymi atomami, zamieniając je w ujemnie naładowany jon (istnieje jonizacja wtórna ). Elektrony, które utraciły energię w wyniku zderzeń, pozostają wolne. Pierwsza opcja (powstawanie jonów dodatnich) zachodzi najlepiej w przypadku atomów, które mają 1-3 elektrony na powłoce zewnętrznej, a druga (powstawanie jonów ujemnych) - z atomami, które mają 5-7 elektronów na powłoce zewnętrznej.
Zatem efekt jonizujący jest głównym przejawem działania promieniowania wysokoenergetycznego na materię. Dlatego promieniowanie nazywa się jonizującym (promieniowaniem jonizującym).
Jonizacja zachodzi zarówno w cząsteczkach materii nieorganicznej, jak i w układach biologicznych. Do jonizacji większości pierwiastków wchodzących w skład biosubstratów (co oznacza utworzenie jednej pary jonów) konieczna jest absorpcja energii o wartości 10-12 eV (elektronowoltów). To tzw potencjał jonizacyjny . Potencjał jonizacji powietrza wynosi średnio 34 eV.
Zatem promieniowanie jonizujące charakteryzuje się pewną energią promieniowania, mierzoną w eV. Elektronowolt (eV) to nieukładowa jednostka energii, którą cząstka o elementarnym ładunku elektrycznym uzyskuje, poruszając się w polu elektrycznym między dwoma punktami o różnicy potencjałów wynoszącej 1 wolt.
1 eV \u003d 1,6 x 10-19 J \u003d 1,6 x 10-12 erg.
1 keV (kiloelektronowolt) = 103 eV.
1 MeV (megaelektronowolt) = 106 eV.
Znając energię cząstek, możemy obliczyć, ile par jonów są w stanie utworzyć po drodze. Długość ścieżki to całkowita długość trajektorii cząstki (bez względu na to, jak bardzo byłaby ona złożona). Zatem jeśli cząstka ma energię 600 keV, to może uformować w powietrzu około 20 000 par jonów.
W przypadkach, gdy energia cząstki (fotonu) nie jest wystarczająca, aby pokonać przyciąganie jądra atomowego i wylecieć z atomu (energia promieniowania jest mniejsza niż potencjał jonizacji), jonizacja nie zachodzi. pozyskiwanie nadmiaru energii (tzw podekscytowany ), na ułamek sekundy przechodzi na wyższy poziom energetyczny, po czym gwałtownie wraca na swoje pierwotne miejsce i oddaje nadmiar energii w postaci kwantu luminescencji (ultrafioletowego lub widzialnego). Przejściu elektronów z orbit zewnętrznych na orbity wewnętrzne towarzyszy promieniowanie rentgenowskie.
Jednak rola pobudzenie w efekcie promieniowania jest drugorzędny w porównaniu z jonizacja atomy, dlatego powszechnie przyjmuje się nazwę promieniowania wysokoenergetycznego: „ jonizujący ”, co podkreśla jego główną właściwość.
Druga nazwa promieniowania to „ przenikliwy
» - charakteryzuje zdolność promieniowania wysokoenergetycznego, przede wszystkim rentgenowskiego i rentgenowskiego
promienie g wnikają w głąb materii, w szczególności do ludzkiego ciała. Głębokość penetracji promieniowania jonizującego zależy z jednej strony od charakteru promieniowania, ładunku jego cząstek i energii, z drugiej zaś od składu i gęstości napromienianej substancji.
Promieniowanie jonizujące ma określoną prędkość i energię. Zatem promieniowanie b i g rozchodzi się z prędkością bliską prędkości światła. Na przykład energia cząstek a waha się w granicach 4-9 MeV.
Jeden z Ważne cechy Biologicznym skutkiem promieniowania jonizującego jest niewidzialność, niedostrzegalność. Na tym polega ich niebezpieczeństwo, człowiek nie może wykryć skutków promieniowania ani wizualnie, ani organoleptycznie. W przeciwieństwie do promieni zakresu optycznego, a nawet fal radiowych, które w pewnych dawkach powodują nagrzewanie tkanek i uczucie ciepła, promieniowanie jonizujące, nawet w dawkach śmiertelnych, nie jest rejestrowane przez nasze zmysły. To prawda, że kosmonauci zaobserwowali pośrednie objawy działania promieniowania jonizującego - uczucie błysków przy zamkniętych oczach - z powodu masywnej jonizacji w siatkówce. Zatem jonizacja i wzbudzenie są głównymi procesami, w których wydawana jest energia promieniowania pochłonięta w napromieniowanym obiekcie.
Powstałe jony zanikają w procesie rekombinacji, czyli ponownego zjednoczenia jonów dodatnich i ujemnych, w wyniku czego powstają atomy obojętne. Z reguły procesowi towarzyszy powstawanie wzbudzonych atomów.
Reakcje z udziałem jonów i wzbudzonych atomów są niezwykle znaczenie. Leżą u podstaw wielu procesów chemicznych, w tym ważnych biologicznie. Przebieg tych reakcji wiąże się z negatywnymi skutkami oddziaływania promieniowania na organizm ludzki.
Energia jądrowa jest dość aktywnie wykorzystywana do celów pokojowych, na przykład do pracy aparatu rentgenowskiego, akceleratora, co umożliwiło rozprzestrzenianie się promieniowania jonizującego w gospodarce narodowej. Biorąc pod uwagę, że człowiek jest na nie narażony na co dzień, należy dowiedzieć się, jakie mogą być konsekwencje niebezpiecznego kontaktu i jak się chronić.
Główna cecha
Promieniowanie jonizujące to rodzaj energii promienistej, która przedostaje się do określonego środowiska, wywołując proces jonizacji w organizmie. Podobna charakterystyka promieniowania jonizującego jest odpowiednia dla promieni rentgenowskich, promieniotwórczych i wysokich energii i wielu innych.
Promieniowanie jonizujące ma bezpośredni wpływ na organizm człowieka. Pomimo tego, że promieniowanie jonizujące może mieć zastosowanie w medycynie, jest ono niezwykle niebezpieczne, o czym świadczą jego właściwości i właściwości.
Znane odmiany to narażenia radioaktywne, które powstają w wyniku arbitralnego rozszczepienia jądra atomowego, co powoduje przemianę chemiczną, właściwości fizyczne. Substancje, które mogą się rozpaść, są uważane za radioaktywne.
Są sztuczne (siedemset pierwiastków), naturalne (pięćdziesiąt pierwiastków) - tor, uran, rad. Należy zaznaczyć, że mają właściwości rakotwórcze, toksyny uwalniane w wyniku narażenia na kontakt z ludźmi mogą powodować raka, chorobę popromienną.
Należy zwrócić uwagę na następujące rodzaje promieniowania jonizującego, które wpływają na organizm ludzki:
Alfa
Uważa się je za dodatnio naładowane jony helu, które pojawiają się w przypadku rozpadu jąder ciężkich pierwiastków. Ochronę przed promieniowaniem jonizującym przeprowadza się za pomocą arkusza papieru, szmatki.
Beta
- strumień ujemnie naładowanych elektronów, który pojawia się w przypadku rozpadu pierwiastków promieniotwórczych: sztucznych, naturalnych. Czynnik szkodliwy jest znacznie wyższy niż w przypadku poprzedniego gatunku. Jako ochronę potrzebujesz grubego ekranu, trwalszego. Promieniowanie to obejmuje pozytony.
Gamma
- twarde oscylacje elektromagnetyczne powstające po rozpadzie jąder substancji radioaktywnych. Istnieje czynnik o wysokiej penetracji, będący najniebezpieczniejszym promieniowaniem z trzech wymienionych dla ludzkiego organizmu. Aby chronić promienie, musisz użyć specjalnych urządzeń. Będzie to wymagało dobrych i trwałych materiałów: wody, ołowiu i betonu.
prześwietlenie
Promieniowanie jonizujące powstaje w procesie pracy z lampą, skomplikowanymi instalacjami. Charakterystyka przypomina promienie gamma. Różnica polega na pochodzeniu i długości fali. Istnieje czynnik penetrujący.
Neutron
Promieniowanie neutronowe to strumień nienaładowanych neutronów, które są częścią jąder, z wyjątkiem wodoru. W wyniku napromieniania substancje otrzymują część radioaktywności. Jest największy czynnik penetrujący. Wszystkie te rodzaje promieniowania jonizującego są bardzo niebezpieczne.
Główne źródła promieniowania
Źródła promieniowania jonizującego są sztuczne, naturalne. Zasadniczo organizm ludzki otrzymuje promieniowanie ze źródeł naturalnych, do których należą:
- promieniowanie ziemskie;
- wewnętrzne napromieniowanie.
Jeśli chodzi o źródła promieniowania ziemskiego, wiele z nich ma charakter rakotwórczy. Obejmują one:
- Uran;
- potas;
- tor;
- polon;
- Ołów;
- rubid;
- radon.
Niebezpieczeństwo polega na tym, że są rakotwórcze. Radon jest gazem, który nie ma zapachu, koloru i smaku. Jest siedem i pół razy cięższy od powietrza. Produkty jego rozpadu są znacznie bardziej niebezpieczne niż gaz, dlatego wpływ na organizm ludzki jest niezwykle tragiczny.
Źródła sztuczne obejmują:
- energia atomowa;
- fabryki wzbogacania;
- kopalnie uranu;
- cmentarzyska z odpadami radioaktywnymi;
- maszyny rentgenowskie;
- wybuch jądrowy;
- laboratoria naukowe;
- radionuklidy aktywnie wykorzystywane we współczesnej medycynie;
- urządzenia oświetleniowe;
- komputery i telefony;
- Urządzenia.
W obecności tych źródeł w pobliżu występuje współczynnik pochłoniętej dawki promieniowania jonizującego, którego jednostka zależy od czasu trwania ekspozycji na organizm ludzki.
Działanie źródeł promieniowania jonizującego ma miejsce codziennie, np. podczas pracy przy komputerze, oglądania programu telewizyjnego lub mówienia w telewizji. telefon komórkowy, smartfon. Wszystkie te źródła są w pewnym stopniu rakotwórcze, mogą powodować ciężkie i śmiertelne choroby.
Rozmieszczenie źródeł promieniowania jonizującego obejmuje listę ważnych, odpowiedzialnych prac związanych z opracowaniem projektu lokalizacji instalacji napromieniających. Wszystkie źródła promieniowania zawierają pewną jednostkę promieniowania, z których każda ma określony wpływ na organizm ludzki. Obejmuje to manipulacje przeprowadzone w celu instalacji, uruchomienia tych instalacji.
Należy podkreślić, że utylizacja źródeł promieniowania jonizującego jest obowiązkowa.
Jest to proces pozwalający na likwidację źródeł wytwórczych. Procedura ta obejmuje środki techniczne i administracyjne, których celem jest zapewnienie bezpieczeństwa personelu i społeczeństwa, a także uwzględnia czynnik ochrony środowiska. Źródła i sprzęt rakotwórczy stanowią ogromne zagrożenie dla organizmu ludzkiego, dlatego należy je utylizować.
Funkcje rejestracji promieniowania
Charakterystyka promieniowania jonizującego pokazuje, że są one niewidoczne, nie mają zapachu i koloru, przez co trudno je zauważyć.
W tym celu istnieją metody rejestracji promieniowania jonizującego. Jeśli chodzi o metody wykrywania, pomiaru, wszystko odbywa się pośrednio, za podstawę przyjmuje się pewne właściwości.
Stosowane są następujące metody wykrywania promieniowania jonizującego:
- Fizyczne: jonizacja, licznik proporcjonalny, licznik Geigera-Mullera z wyładowaniem gazowym, komora jonizacyjna, licznik półprzewodników.
- Kalorymetryczna metoda detekcji: biologiczna, kliniczna, fotograficzna, hematologiczna, cytogenetyczna.
- Fluorescencyjne: Liczniki fluorescencyjne i scyntylacyjne.
- Metoda biofizyczna: radiometria, obliczona.
Dozymetrię promieniowania jonizującego przeprowadza się za pomocą urządzeń, które są w stanie określić dawkę promieniowania. Urządzenie składa się z trzech głównych części - licznika impulsów, czujnika, zasilacza. Dozymetrię promieniowania umożliwia dozymetr, radiometr.
Wpływ na osobę
Szczególnie niebezpieczny jest wpływ promieniowania jonizującego na organizm człowieka. Możliwe są następujące konsekwencje:
- istnieje czynnik bardzo głębokiej zmiany biologicznej;
- istnieje skumulowany efekt jednostki pochłoniętego promieniowania;
- efekt objawia się z czasem, ponieważ odnotowuje się okres utajony;
- wszystkie narządy wewnętrzne, układy mają różną wrażliwość na jednostkę pochłoniętego promieniowania;
- promieniowanie wpływa na całe potomstwo;
- efekt zależy od jednostki pochłoniętego promieniowania, dawki promieniowania i czasu trwania.
Pomimo stosowania w medycynie urządzeń radiacyjnych, ich działanie może być szkodliwe. Biologiczny efekt promieniowania jonizującego w procesie równomiernego naświetlania organizmu, w przeliczeniu na 100% dawki, jest następujący:
- szpik kostny - jednostka pochłoniętego promieniowania 12%;
- płuca - co najmniej 12%;
- kości - 3%;
- jądra, jajniki– pochłonięta dawka promieniowania jonizującego wynosi około 25%;
- Tarczyca– jednostka dawki pochłoniętej wynosi około 3%;
- gruczoły sutkowe - około 15%;
- inne tkanki – jednostka dawki pochłoniętego promieniowania wynosi 30%.
W rezultacie mogą wystąpić różne choroby, aż do onkologii, paraliżu i choroby popromiennej. Jest niezwykle niebezpieczna dla dzieci i kobiet w ciąży, ponieważ dochodzi do nieprawidłowego rozwoju narządów i tkanek. Toksyny, promieniowanie - źródła niebezpiecznych chorób.
