История открытия
Кто открыл радиоактивность? Эта история началась в конце 19 века, когда в 1886 году французский физик Анри Беккерель совершенно случайно обнаружил естественную радиацию — испускание ураном неизвестного проникающего излучения, названного им радиоактивным. Этот термин произошел от латинского слова «радиус» — луч, то есть материал излучал, испускал неизвестные в то время науке лучи.
Потом, кстати, ввели единицу измерения активности, названную в честь этого ученого – Беккерель. Сейчас она широко используется.
Этим открытием заинтересовались супруги Мария и Пьер Кюри (сейчас Кюри – еще одна из единиц измерения радиоактивности), которые и открыли впоследствии несколько естественных радиоактивных элементов-радионуклидов: радий, полоний и актиний.
Открытие радиоактивности входит в список самых значимых открытий в истории человечества.
Космическое излучение
Космическое излучение — это поток элементарных частиц, излучаемых космическими объектами в результате их жизни или при взрывах звезд.
Источником космического излучения в основном являются взрывы «сверхновых», а также различные пульсары, черные дыры и другие объекты вселенной, в недрах которых идут термоядерные реакции. Благодаря непостижимо большим расстояниям до ближайших звезд, которые являются источниками космического излучения, происходит рассеивание космического излучения в пространстве и поэтому падает интенсивность (плотность) космического излучения. Проходя расстояния в тысячи световых лет, на своем пути космическое излучение взаимодействует с атомами межзвездного пространства, в основном это атомы водорода, и в процессе взаимодействия теряют часть своей энергии и меняют свое направление. Несмотря на это, до нашей планеты все равно со всех сторон доходит космическое излучений невероятно высоких энергий.
Космическое излучение состоит:
- на 87% из протонов (протонное излучение)
- на 12% из ядер атомов гелия (альфа излучение)
- Оставшийся 1 % — это различные ядра атомов более тяжелых элементов, которые образовались при взрыве звезд, в ее недрах, за мгновение до взрыва
- Так же в космическом излучении присутствуют в очень небольшом объеме — электроны, позитроны, фотоны и нейтрино
Все это продукты термоядерного синтеза происходящего в недрах звезд или последствия взрыва звезд.
Свой вклад в космическое излучение вносит ближайшая к нам звезда — Солнце. Энергия излучения от Солнца на несколько порядков ниже, чем энергия космического излучения, приходящего к нам из глубин космоса. Но плотность солнечной радиации выше плотности космического излучения, приходящего к нам из глубин космоса.
Состав излучения от солнца (солнечная радиация) отличается от основного космического излучения и состоит:
- на 99% из протонов (протонное излучение)
- на 1 % из ядер атомов гелия (альфа излучение)
Все это продукты термоядерного синтеза проходящего в недрах Солнца.
Как мы видим, космическое излучение состоит из наиболее опасных видов радиоактивного излучения — это протонное и альфа излучение.
Если Земля не обладала бы газовой атмосферой и магнитным полем, то шансов у биологических видов на выживание просто бы не было
Но благодаря магнитному полю Земли, большая часть космического излучения отклоняется магнитным полем и просто огибает Земную атмосферу проходя мимо. Оставшаяся часть космического излучения, проходя сквозь атмосферу Земли, взаимодействуя с атомами газов атмосферы, теряет свою энергию. В результате множественных атомных взаимодействий и превращений до поверхности Земли вместо космического излучения, состоящего из протонного и альфа излучения, доходят потоки менее опасных и обладающими на порядки меньшими энергиями — это потоки электронов, фотонов и мюонов.
Что получаем в итоге?
В итоге, космическое излучение проходя защитные механизмы Земли, не только теряет почти всю свою энергию, но и претерпевает физическое изменение в процессе ядерного взаимодействия с газами атмосферы, превращаясь в фактически безопасное, обладающее низкой энергией излучение в виде электронов (бета излучение), фотонов (гамма излучение)и мюонов.
В пункте 9.1 МУ 2.6.1.1088-02 указано нормативное значение эквивалентной дозы радиации получаемой человеком от космического излучения, это
0,4 мЗв/год или
400 мкЗв/год или
0,046 мкЗв/час
Примечания
- Физическая энциклопедия / Гл. ред. А. М. Прохоров. — М.: Советская энциклопедия, 1994. — Т. 4. Пойнтинга — Робертсона — Стримеры. — С. 210. — 704 с. — 40 000 экз. — ISBN 5-85270-087-8.
- Манолов К., Тютюнник В. Биография атома. Атом — от Кембриджа до Хиросимы. — Переработанный пер. с болг.. — М.: Мир, 1984. — С. 20—21. — 246 с.
- Климов А. Н. Ядерная физика и ядерные реакторы. — Москва: Энергоатомиздат, 1985. — С. 352.
- Бартоломей Г. Г., Байбаков В. Д., Алхутов М. С., Бать Г. А. Основы теории и методы расчета ядерных энергетических реакторов. — Москва: Энергоатомиздат, 1982.
- I.R.Cameron, Nuclear fission reactors. — Canada, New Brunswick: Plenum Press, 1982.
- Камерон И. Ядерные реакторы. — Москва: Энергоатомиздат, 1987. — С. 320.
Естественная радиоактивность
Естественная радиация была всегда: до появления человека, и даже нашей планеты. Радиоактивно всё, что нас окружает: почва, вода, растения и животные. В зависимости от региона планеты уровень естественной радиоактивности может колебаться от 5 до 20 микрорентген в час (20 мкР/ч = 0.20 мкЗв/ч). По сложившемуся мнению, такой уровень радиации не опасен для человека и животных, хотя эта точка зрения неоднозначна, так как многие ученые утверждают, что радиация даже в малых дозах приводит к раку и мутациям. Правда, в связи с тем, что повлиять на естественный уровень радиации мы практически не можем, нужно стараться максимально оградить себя от факторов, приводящих к значительному превышению допустимых значений.
| Вспышки на солнце — один из источников«естественного» радиационного фона | Уровень радиации в салоне самолетана высоте 10 000 м превышает естественный в 10 раз |
Откуда же берется естественная радиоактивность? Существует три основных источника:
1. Космическое излучение и солнечная радиация — это источники колоссальной мощности, которые в мгновение ока могут уничтожить и Землю, и всё живое на ней. К счастью, от этого вида радиации у нас есть надёжный защитник — атмосфера. Впрочем, интенсивная человеческая деятельность приводит к появлению озоновых дыр и истончению естественной оболочки, поэтому не следует слишком долго находиться под воздействием прямых солнечных лучей. Интенсивность влияния космического излучения зависит от высоты над уровнем моря и широты. Чем выше Вы над Землей, тем интенсивнее космическое излучение, с каждой 1000 метров сила воздействия удваивается, а на экваторе уровень излучения гораздо сильнее, чем на полюсах.
Ученые отмечают, что именно с проявлением космической радиации связаны частые случаи бесплодия у стюардесс, которые основное рабочее время проводят на высоте более десяти тысяч метров. Впрочем, обычным гражданам, не увлекающимся частыми перелетами, волноваться о космическом излучении не стоит.
| Источники попадания радона в дома и квартиры | Соотношение естественных источников радиации |
2. Излучение земной коры. Помимо космического излучения радиоактивна и сама наша планета. В её поверхности содержится много минералов, хранящих следы радиоактивного прошлого Земли: гранит, глинозём и т.п. Сами по себе они представляют опасность лишь вблизи месторождений, однако человеческая деятельность ведёт к тому, что радиоактивные частицы попадают в наши дома в виде стройматериалов, в атмосферу после сжигания угля, на участок в виде фосфорных удобрений, а затем и к нам на стол в виде продуктов питания. Известно, что в кирпичном или панельном доме уровень радиации может быть в несколько раз выше, чем естественный фон данной местности. Таким образом, хотя здание и может в значительной мере уберечь нас от космического излучения, но естественный фон легко превышается при использовании опасных материалов.
Человек подвергается облучению двумя способами. Радиоактивные вещества могут находиться вне организма и облучать его снаружи; в этом случае говорят о внешнем облучении. Или же они могут оказаться в воздухе, которым дышит человек, в пище или в воде и попасть внутрь организма. Такой способ облучения называют внутренним.
Накопление радона в разных комнатах
Радон активно поступает в наши дома с бытовым газом, водопроводной водой (особенно, если её добывают из очень глубоких скважин), или же просто просачивается через микротрещины почвы, накапливаясь в подвалах и на нижних этажах. Снизить содержание радона, в отличие от других источников радиации, очень просто: достаточно регулярно проветривать помещение и концентрация опасного газа уменьшится в несколько раз.
Альфа-распад
Основная статья: Альфа-распад
Альфа-распадом называют самопроизвольный распад атомного ядра на дочернее ядро и α-частицу (ядро атома 4He).
Альфа-распад, как правило, происходит в тяжёлых ядрах с массовым числом А ≥ 140 (хотя есть несколько исключений). Внутри тяжёлых ядер за счёт свойства насыщения ядерных сил образуются обособленные α-частицы, состоящие из двух протонов и двух нейтронов. Образовавшаяся α-частица подвержена большему действию кулоновских сил отталкивания от протонов ядра, чем отдельные протоны. Одновременно α-частица испытывает меньшее ядерное притяжение к нуклонам ядра, чем остальные нуклоны. Образовавшаяся альфа-частица на границе ядра отражается от потенциального барьера внутрь, однако с некоторой вероятностью она может преодолеть его (см. Туннельный эффект) и вылететь наружу. С уменьшением энергии альфа-частицы проницаемость потенциального барьера очень быстро (экспоненциально) уменьшается, поэтому время жизни ядер с меньшей доступной энергией альфа-распада при прочих равных условиях больше.
Правило смещения Содди для α-распада:
- ZAX→Z−2A−4Y+24He.{\displaystyle {}_{Z}^{A}{\textrm {X}}\rightarrow {}_{Z-2}^{A-4}{\textrm {Y}}+{}_{2}^{4}{\textrm {He}}.}
Пример (альфа-распад урана-238 в торий-234):
- 92238U→90234Th+24He.{\displaystyle {}_{92}^{238}{\textrm {U}}\rightarrow {}_{90}^{234}{\textrm {Th}}+{}_{2}^{4}{\textrm {He}}.}
В результате α-распада атом смещается на 2 клетки к началу таблицы Менделеева (то есть заряд ядра Z уменьшается на 2), массовое число дочернего ядра уменьшается на 4.
Естественная и искусственная радиоактивностьЗдравоохранение материалы / Природная радиоактивность и законы радиоактивного распада / Естественная и искусственная радиоактивность
Радиоактивность
— это. способность ядер атомов некоторых химических элементов
самопроизвольно превращаться в ядра других химических элементов с
выделением энергии в виде излучений. Естественно радиоактивными
называются вещества, существующие в природе, а искусственно радиоактивными —
приобретшие это свойство
искусственно. Явление радиоактивности было открыто в 1896 г. французским физиком А. Беккерелем при изучении фосфоресценции солей урана. При спонтанном, не
зависящем от внешних причин, распаде солей урана испускались лучи,
сходные с рентгеновскими: они проникали
через непрозрачные вещества, засвечивали
фотобумагу, ионизировали газы, воздействовали на живую ткань. В 1898г. Мария Склодовская-Кюри открыла радиоактивность
тория. Она показала также, что урановая руда обладает большей радиоактивностью по сравнению с чистым ураном. Мария и Пьер Кюри высказали предположение, что
соли урана содержат примеси других
радиоактивных веществ, ими оказались полоний и радий.
Излучения
естественно радиоактивных элементов, как показал английский физик Э. Резерфорд (1911), имеют
различные физические
свойства. Часть лучей в электрическом поле отклоняется к отрицательно
заряженному проводнику, что свидетельствует об их положительном заряде; их
назвали ά-лучами. Другая часть лучей
отклонялась к положительно заряженному проводнику. Эти отрицательно заряженные
лучи получили название β-лучей.
Электронейтральные лучи, которые не отклонялись в электрическом поле,
были названы γ-лучами.
Изучение
сущности естественного радиоактивного распада привело Э. Резерфорда к
заключению о возможности искусственного расщепления ядер. В 1919 г. при бомбардировке ά -частицами ядра атома азота он выбил из него положительно заряженную частицу — протон.
При этом образовался новый химический элемент — кислород.
В 1932 г. появились данные о существовании в ядре атомов наряду с
протонами аналогичных им по величине нейтронов. Советские физики Д. Д. ИЕаненко, Е. Г. Гапон и
немецкий физик Гольдхабер разработали теорию о протонно-нейтропном строении ядра атома. Английский физик Chadwick в 1933 г. открыл нейтрон. Ирен и Фредерик Жолио-Кюри при бомбардировке ά -частицами алюминия, бора, магния наряду с нейтронами получили
позитрон. Причем позитроны испускались и
после прекращения облучения алюминия, т. е. впервые были получены
радиоактивные элементы искусственным путем.
2713А1 +42 ά→10n + 3015P→ е+ + 3014Si
Первый генератор нейтронов, которые образовывались в ускорителе
тяжелых заряженных частиц (циклотроне), сконструировал в 1936 г. Laurence.
В 1940 г. советские физики Г. Н. Флеров и К. А. Петржак открыли
явление самопроизвольного деления ядер урана на крупные осколки с
выделением 2-3 свободных нейтронов, которые, в
свою очередь, вызывали деление других ядер с высвобождением новых нейтронов и т. д. Показана возможность
цепной реакции, которая могла быть
использована для облучения нейтронами стабильных химических элементов и
превращения их в радиоактивные. В
противоположность а-частицам нейтроны, будучи электронейтральными,
легко внедряются в ядра атомов, переводя их в возбужденное состояние.
В 1942 г. в США итальянский физик Э. Ферми впервые получил цепную реакцию на практике, создав работающий атомный реактор. Ко времени второй мировой войны относится
разработка первых образцов атомного оружия. Его применили США в 1945 г. при бомбардировке японских городов Хиросима и Нагасаки. В 1954 г. в СССР началась промышленная эксплуатация первой в мире атомной электростанции.
Благодаря созданию атомных реакторов
и мощных ускорителей заряженных частиц в
настоящее время получены радиоактивные
изотопы всех химических элементов, которые можно использовать для нужд
народного хозяйства, в том числе и для медицины.
Искусственно
радиоактивные изотопы получают путем бомбардировки ядер
атомов стабильных химических элементов нейтронами, протонами, дейтронами, а также
из продуктов деления урана или плутония в атомных реакторах.
В
качестве примера можно привести реакцию получения радиофосфора:
3115P + 10n → 3215Р или 3115P + 11H → 3215P + e+ + п.
Закон радиоактивного распада
Моделирование распада многих идентичных атомов. Начиная с 4 атомов (слева) и 400 (справа). Сверху показано число периодов полураспада.
Основная статья: Закон радиоактивного распада
Закон радиоактивного распада — закон, открытый Фредериком Содди и Эрнестом Резерфордом экспериментальным путём и сформулированный в 1903 году. Современная формулировка закона:
- dNdt=−λN,{\displaystyle {\frac {dN}{dt}}=-\lambda N,}
что означает, что число распадов за интервал времени t в произвольном веществе пропорционально числу N имеющихся в образце радиоактивных атомов данного типа.
Решение этого дифференциального уравнения с начальным условием N=N{\displaystyle N=N_{0}} при t={\displaystyle t=0:}
- N(t)=Ne−λt=Ne−tτ,{\displaystyle N(t)=N_{0}e^{-\lambda t}=N_{0}e^{-{\frac {t}{\tau }}},}
- где τ{\displaystyle \tau } — среднее время жизни радиоактивного атома.
В этом математическом выражении λ — постоянная распада, которая характеризует вероятность радиоактивного распада за единицу времени и имеет размерность с−1. Знак минус указывает на убывание числа радиоактивных ядер со временем. Закон выражает независимость распада радиоактивных ядер друг от друга и от времени: вероятность распада данного ядра в каждую следующую единицу времени не зависит от времени, прошедшего с начала эксперимента, и от количества ядер, оставшихся в образце.
Экспоненциальная кривая радиоактивного распада: по оси абсцисс («оси x») — нормированное время Θ=tτ,{\displaystyle \Theta =t/\tau ,} по оси ординат («оси y») — доля NN{\displaystyle N/N_{0}} ещё нераспавшихся ядер или скорость распада в единицу времени I(Θ)=dNdΘ{\displaystyle \mathrm {I} (\Theta )=dN/d\Theta }
Этот закон считается основным законом радиоактивности, из него было извлечено несколько важных следствий, среди которых формулировки характеристик распада — среднее время жизни атома и период полураспада.
Константа распада радиоактивного ядра в большинстве случаев практически не зависит от окружающих условий (температуры, давления, химического состава вещества и т. п.). Например, твёрдый тритий T2 при температуре в несколько кельвинов распадается с той же скоростью, что и газообразный тритий при комнатной температуре или при температуре в тысячи кельвинов; тритий в составе молекулы T2 распадается с той же скоростью, что и в составе, например, аминокислоты валина с замещёнными атомами водорода атомами трития.
Слабые изменения константы распада в лабораторных условиях обнаружены лишь для электронного захвата — доступные в лаборатории температуры и давления, а также изменение химического состава способны несколько изменять плотность электронного облака в окружении ядра, что приводит к изменению скорости распада на доли процента. Однако в достаточно жёстких условиях (высокая ионизация атома, высокая плотность электронов, высокий химический потенциал нейтрино, сильные магнитные поля), труднодостижимых в лаборатории, но реализующихся, например, в ядрах звёзд, другие типы распадов тоже могут изменять свою вероятность.
Постоянство константы радиоактивного распада позволяет измерять возраст различных природных и искусственных объектов по результатам измерения концентрации входящих в их состав радиоактивных ядер и концентрации накопленных продуктов распада. Разработан ряд методов радиоизотопного датирования, позволяющих измерять возраст объектов в диапазоне от единиц до миллиардов лет; среди них наиболее известны радиоуглеродный метод, уран-свинцовый метод, уран-гелиевый метод, калий-аргоновый метод и др.
Исторический экскурс
Атомы вещества состоят из ядер (с протонами и нейтронами) и вращающих вокруг них электронов. У большинства они устойчивы, а у некоторых ядра обладают нестабильностью и могут излучать в пространство энергию. Это и есть радиоактивное излучение, которое подразделяется на α-, β- и γ- излучение. (альфа-, бета- и гамма-излучение).
Альфа-излучение – это поток тяжелых положительно заряженных частиц. Возникает в результате распада атомов тяжелых элементов, таких как уран, радий и торий. В воздухе альфа-излучение проходит не более пяти сантиметров и, как правило, полностью задерживается листом бумаги или внешним омертвевшим слоем кожи. Однако если вещество, испускающее альфа-частицы, попадает внутрь организма с пищей или воздухом, оно облучает внутренние органы и становится опасным.
Бета-излучение – это электроны, которые значительно меньше альфа-частиц и могут проникать вглубь тела на несколько сантиметров. От него можно защититься тонким листом металла, оконным стеклом и даже обычной одеждой. Попадая на незащищенные участки тела, бета-излучение оказывает воздействие, как правило, на верхние слои кожи. Если вещество, испускающее бета-частицы, попадет в организм, оно будет облучать внутренние ткани.
Гамма-излучение – это фотоны, т.е. электромагнитная волна, несущая энергию. В воздухе оно может проходить большие расстояния, постепенно теряя энергию в результате столкновений с атомами среды. Интенсивное гамма-излучение, если от него не защититься, может повредить не только кожу, но и внутренние ткани. Плотные и тяжелые материалы, такие как железо и свинец, являются отличными барьерами на пути гамма-излучения.
В отношении радиоактивности по нормам радиационной безопасности принято использовать словосочетание «ионизирующее излучение». Ионизация – процесс превращения атомов молекул в ионы. Ионы могут быть заряжены положительно и отрицательно. Положительно заряженные ионы образуются путем выбивания энергией электронов из атома. Отрицательно заряженные ионы появляются если нейтральная частица присоединила свободный электрон к атому.
Гамма-распад (изомерный переход)
Основная статья: Изомерия атомных ядер
Почти все ядра имеют, кроме основного квантового состояния, дискретный набор возбуждённых состояний с большей энергией (исключением являются ядра 1H, 2H, 3H и 3He). Возбуждённые состояния могут заселяться при ядерных реакциях либо радиоактивном распаде других ядер. Большинство возбуждённых состояний имеют очень малые времена жизни (менее наносекунды). Однако существуют и достаточно долгоживущие состояния (чьё время жизни измеряется микросекундами, сутками или годами), которые называются изомерными, хотя граница между ними и короткоживущими состояниями весьма условна. Изомерные состояния ядер, как правило, распадаются в основное состояние (иногда через несколько промежуточных состояний). При этом излучаются один или несколько гамма-квантов; возбуждение ядра может сниматься также посредством вылета конверсионных электронов из атомной оболочки. Изомерные состояния могут распадаться также и посредством обычных бета- и альфа-распадов.
Природная радиация
Да, открытые Кюри элементы были представителями естественной радиоактивности! Почему-то у многих людей сейчас сложилось мнение, что радиация – это нечто искусственное, придуманное человеком себе на погибель. А на самом деле это – природное явление, на много миллионов лет старше человека.
Известно около 300 природных радионуклидов, их еще называют изотопами (это слова-синонимы). Все природные радионуклиды совместно с космическим излучением образуют естественный природный фон ионизирующего изучения.
Таким образом, все мы постоянно круглосуточно подвергаемся действию земной, природной радиации, причем, это происходит как внешне, так и изнутри.
Внешняя природная радиоактивность обусловлена радионуклидами земной коры – в основном, это калий, уран и торий. К естественному источнику радиоактивности относится и космическое излучение. За счет этой природной радиации человек получает ежегодную дозу облучения около 0,3-0,6 мЗв (миллизиверт – единица измерения поглощенной дозы излучения, названа в честь шведского ученого Рольфа Зиверта).
0,3-0,6 мЗв – это нормальная, естественная доза облучения, которая всегда была и будет с человеком на протяжении всей его жизни.
Это что касается внешнего облучения, то есть того, которое воздействует на тело человека снаружи. Но есть еще и внутреннее, которое человек получает, вдыхая воздух. Наибольшую роль в этом виде облучения (примерно 75-80% от годовой индивидуальной дозы) играет радиоактивный газ радон, попадающий в атмосферу из земной коры, и продукты его распада.
Что это такое, основные термины
Если совсем коротко и упрощенно, радиоактивность – это способность некоторых атомных ядер самопроизвольно превращаться в другие ядра с испусканием частиц.
Этими частицами могут быть альфа-частицы, бета и гамма. Названы они так, потому что, если их поместить в магнитное поле, то они будут отклоняться в нем в разные стороны.
Соответственно, процессы испускания частиц так и будут называться: альфа-распад, бета-распад, испускание нейтронов, деление тяжелых ядер и т.д.
Кстати, значок радиоактивности и произошел от этих трех основных видов радиоактивного излучения. Три лепестка, три вида излучения из одного ядра. Вот так изображается знак радиоактивности:
Слыша или читая о радиоактивности, вы можете столкнуться с выражением «ионизирующее излучение». Что это такое? Ничего сложного здесь нет – это всего лишь поток вот этих самых частиц. А ионизирующим оно названо потому, что они, попадая в тело, разрушают молекулы, из которых оно состоит, превращают их в заряженные частицы ионы. Это, кстати, и является основным опасным свойством радиации, приводящим к печальным последствиям для организма.
Отсюда и произошли термины «ионизация», «ионизирующее излучение» и другие им подобные.
Так что, профессиональный юмор существует даже в такой, казалось бы, несмешной области как работа с радиоактивным излучением. Можете даже заглянуть в гимн дозиметристов.
Радон
Радон тяжелый газ, редко встречающийся в природе, не имеет запаха, вкуса и цвета.
Радон относится к числу наименее распространенных химических элементов на нашей планете.
Плотность радона в 8 раз выше плотности воздуха. Радон растворим в воде, крови и других биологических жидкостях нашего организма. На холодных поверхностях радон легко конденсируется в бесцветную фосфоресцирующую жидкость. Твердый радон светится бриллиантово-голубым светом. Период полураспада 3,82 дня.
Основным источником радона, являются горные и осадочные породы, содержащие уран 238U. В процессе цепочки распадов радиоактивных изотопов уранового ряда, образуется радиоактивный элемент радий 226Ra, распадаясь который и выделяет газ радон 222Rn. Радон накапливается в тектонических нарушениях, куда он поступает по системам микротрещин из горных пород. Радон не распространен по Земной коре равномерно, а скапливается наподобие всем известного природного газа, только в несравнимо меньших объемах и концентрациях.
Сразу отметим, что радон не содержится повсюду вокруг нас, он скапливается в пустотах пород, или в незначительных количествах в порах этой породы, а далее способен выделяться наружу, при нарушении герметичности этих пустот (геологические разломы, трещины)
Так же нужно обратить внимание, что радон образовывается только в грунтах и почвах, содержащих радиоактивные элементы — уран 238U и радий 226Ra. То есть, если в Вашем регионе содержание 226Ra и урана 238U в грунтах, почве и скальных породах в очень малых количествах, либо не содержится вовсе, то угрозы облечения радиацией от радона — нет, а соответственно для таких регионов норма естественного радиационного фона это 0,07 мкЗв/час
Облучение радоном происходит в замкнутых пространствах, где способен накапливаться газ радон, поднимающийся из трещин и разломов в земной коре. К таким замкнутым пространствам можно отнести: шахты, пещеры, подземные сооружения (бункеры, землянки, погреба и т.п.), жилые и не жилые помещения с нарушенной гидроизоляцией фундамента и плохо работающей вентиляцией.
Виды частиц, испускаемых при радиоактивном распаде
Э. Резерфорд экспериментально установил (), что соли урана испускают лучи трёх типов, которые по-разному отклоняются в магнитном поле:
- лучи первого типа отклоняются так же, как поток положительно заряженных частиц; их назвали α-лучами;
- лучи второго типа обычно отклоняются в магнитном поле так же, как поток отрицательно заряженных частиц, их назвали β-лучами (существуют, однако, позитронные бета-лучи, отклоняющиеся в противоположную сторону);
- лучи третьего типа, которые не отклоняются магнитным полем, назвали γ-излучением.
Хотя в ходе исследований были обнаружены и другие типы частиц, испускающихся при радиоактивном распаде, перечисленные названия сохранились до сих пор, поскольку соответствующие типы распадов наиболее распространены.
При взаимодействии распадающегося ядра с электронной оболочкой возможно испускание частиц (рентгеновских фотонов, Оже-электронов, конверсионных электронов) из электронной оболочки. Первые два типа излучений возникают при появлении в электронной оболочке вакансии (в частности, при электронном захвате и при изомерном переходе с излучением конверсионного электрона) и последующем каскадном заполнении этой вакансии. Конверсионный электрон испускается в процессе изомерного перехода с внутренней конверсией, когда энергия, выделяющаяся при переходе между уровнями ядра, не уносится гамма-квантом, а передаётся одному из электронов оболочки.
При спонтанном делении ядро распадается на два (реже три) относительно лёгких ядра — так называемые осколки деления — и несколько нейтронов. При кластерном распаде (являющемся промежуточным процессом между делением и альфа-распадом) тяжёлым материнским ядром испускается относительно лёгкое ядро (14C, 16O и т. п.).
При протонном (двухпротонном) и нейтронном распаде ядро испускает соответственно протоны и нейтроны.
Во всех типах бета-распада (кроме предсказанного, но пока не открытого безнейтринного) ядром испускается нейтрино или антинейтрино.
Заключение
Все приведенные выше ситуации рассмотрены для повседневной жизни. Я не рассматриваю техногенные аварии и катастрофы, случаи утери или разгерметизации радиоактивных источников при их перевозке, а также терроризм и целенаправленное вредительство (помните историю об отравлении Александра Литвиненко полонием в 2006 году?), так как эти ситуации настолько редки, что представляют собой скорее исключение, нежели правило.
Подводя итоги, можно сказать, что в повседневной жизни у человека практически не существует опасности подвергнуться повышенному облучению, особенно незаметно для него.
Основной вклад в дозу облучения от искусственных источников радиации вносят медицинские процедуры.
Еще раз подчеркну, что это касается именно радиоактивного облучения, но не электромагнитного, инфракрасного, низко- и высокочастотного и другого. Не путайте его, как это сделала когда-то очень неуважаемая мной Елена Малышева.
Вот такая большая получилась сегодня статья. Надеюсь, она была полезна для вас, вы больше узнали о радиации и естественной радиоактивности.
До встречи в следующей статье и не позволяйте радиофобии портить себе жизнь! Удачи!
Наталья Брянцева
