Понятие радиоактивности. Радиоактивность - это самопроизвольное превращение неустойчивых изотопов одного химического элемента в изотопы другого элемента, сопровождающееся излучением альфа- и бета-частиц и гамма-лучей.
Альфа-частицы - это поток положительно заряженных ядер атомов гелия, обладающих большой ионизирующей способностью. Бета-частицы - поток отрицательно заряженных электронов. Гамма-кванты - коротковолновое электромагнитное излучение. Радиоактивные изотопы распадаются со строго определенной скоростью, измеряемой периодом полураспада, т. е. временем, в течение которого распадается половина всех атомов данного радиоактивного изотопа.
Скорость распада не зависит от внешних условий, ее нельзя уменьшить или увеличить каким-либо средством. Период полураспада для различных радиоактивных изотопов колеблется в широких пределах - от ничтожных долей секунды до миллиардов лет. Чем меньше период полураспада, тем большее число ядер атомов распадается за данный промежуток времени и, следовательно, тем выше активность радиоактивного вещества. Активность радиоизотопов в соответствии с международной системой единиц СИ измеряется в распадах в секунду расп. сек. В практике за единицу активности принята единица, получившая название кюри. Кюри - это такое количество радио-активного вещества, в котором происходит 37 миллиардов распадов атомов в одну секунду.
Радиоактивность, наблюдающуюся у существующих в природных условиях изотопов, называют природной естественной радиоактивностью, а радиоактивность изотопов, полученных искусственным путем искусственной радиоактивностью. Большое количество радиоактивных изотопов образуется при ядерных взрывах.
Радиоактивные продукты ядерного взрыва вызывают поражения людей при внешнем облучении и при попадании их внутрь организма и на кожу. В результате внешнего гамма-облучения развивается лучевая болезнь. При попадании радиоактивных веществ внутрь организма человека, а также при местном воздействии бета- частиц на кожу могут возникать острые или хронические радиационные поражения. Биологический эффект действия излучений на организм человека зависит от количества энергии излучений, поглощенной организмом.
Единицей измерения поглощенной дозы излучения служит рад. Рад - это такая доза, которая соответствует энергии 100 эрг, поглощенной 1 г облучаемого вещества. О поражающем действии радиоактивных излучений на живые ткани судят по эффекту ионизации воздуха гамма- излучением. Степень ионизации характеризуется дозой излучения. Доза гамма-излучений измеряется в рентгенах миллирентгенах. Поражающий эффект излучений зависит не только от величины дозы, но и от времени ее накопления, т. е. от интенсивности излучения.
Чем интенсивнее поток радиоактивного излучения, тем быстрее накапливается в организме поглощенная доза излучения. Доза, отнесенная к единице времени, называется мощностью дозы, или интенсивностью излучения. Мощность дозы измеряется рентгенах за 1 сек рсек и в производных единицах - рентгенах в 1 ч рч или миллирентгенах в 1 ч мрч. В соответствии с международной системой единиц СИ мощность дозы измеряется в амперах на 1 кг акг 1 рсек 2,58 10 акг. Мощность поглощенной дозы в ваттах на 1 кг вткг 1 радсек 10 вткг, а поглощенная доза излучений в джоулях на 1 кг 1 рад 10 джкг. При уровне радиации в 1 рч человек, находившийся на зараженном участке в течение 1 ч, получит дозу облучения в 1 р. Иначе говоря, доза Д равна произведению уровня радиации Р на время облучения t Д Р t р. Эта формула справедлива для условий, когда уровень радиации изменяется со временем незначительно.
В тех случаях, когда уровни радиации резко уменьшаются, дозу облучения можно ориентировочно подсчитать по формуле Р вх Р вых Д . t р, 2 где Р вх - уровень радиации в момент входа на зараженный участок Р вых - уровень радиации в момент выхода из зараженного участка.
О количестве радиоактивных веществ, находящихся на поверхности различных предметов, судят по степени радиоактивного заражения, которая измеряется количеством распадов ядер атомов радиоактивных веществ на площади в 1 см в течение 1 мин. Для измерения степени радиоактивного заражения принят гамма-метод.
Этот метод обеспечивает более точное измерение степени радиоактивного заражения, так как показания дозиметрических приборов меньше зависят от изменения с течением времени энергии излучения. Степень радиоактивного заражения по гамма-методу измеряют в мрч. Таким образом, зная уровень радиации на данной местности, можно определить возможную степень заражения. И наоборот, зная степень заражения, можно определить уровни радиации. Считается, что уровень радиации в 1 рч соответствует 20 млн. распадов в 1 мин на 1 см поверхности. 2. НАЗНАЧЕНИЕ, КЛАССИФИКАЦИЯ И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ДОЗИМЕТРИЧЕСКИХ ПРИБОРОВ. 2.1.