Основные виды и характеристики ионизирующих излучений

По природе происхождения ИИ подразделяют на электромагнитные и корпускулярные.

Электромагнитные (фотонные) ИИ - это, главным образом, рентгеновское и гамма-излучения, представляющие собой поток энергии с преимущественно короткой длиной волны.

Корпускулярные ИИ – поток элементарных частиц. К ним относятся в основном: альфа-частицы, бета-частицы, нейтроны и протоны.

Каждый вид излучений, воздействуя на биологические ткани, характеризуется различным проникающим и повреждающим (ионизирующим) действием (Табл.11.1).

Табл.11.1. Основные виды и характеристики ионизирующих излучений

• Альфа-излучение – поток частиц (два протона и два нейтрона), испускаемых ядром атома. Альфа-частицы обладают сильной ионизирующей (повреждающей) способностью и незначитель­ной проникающей способностью. В воздухе они проникают на глубину не­сколько сантиметров, в биологической ткани - на глубину до 1-2 миллиметров, задерживается листом бумаги, тканью. Кожа человека полностью задерживает альфа-частицы. Однако при попадании альфа-частиц внутрь организма (с воздухом, пищей, водой, через открытую рану), из-за сильной ионизирующей способности (в 20 раз превышающей повреждение при других видах излучений) альфа-частицы становятся крайне опасными для организма.

В результате аварии на ЧАЭС в радионуклидных осадках были выброшены искусственные альфа-излучатели: изотопы плутония-238, 239, 240.

• Бета-излучение – поток электронов или позитронов. Их ионизирующая спо­собность меньше, чем у альфа-частиц, но проникающая способность во много раз больше: в воздухе их пробег составляет около 20 м, в биологической тка­ни проникают на глубину до 2 см, одеждой задерживаются только час­тично. Бета-излучение опасно для здоровья человека, как при внешнем, так и при внутреннем облучении. Для защиты от бета-излучения используются: стекло, алюминий, полимерные материалы

В результате аварии на ЧАЭС в радионуклидных осадках были выброшены искусственные бета-излучатели: изотопы йода-131, цезия-137 и стронция-90.

• Протонное излучение - пробег в воздухе потока протонов; их проникающая способность в биологические ткани занимает промежуточное положение между альфа- и бета-излучением.

• Нейтронное излучение - наблюдается при ядерных взрывах, работе ядерного реактора. Последствия воздействия потока нейтронов на окружающую среду и биологические ткани зависят от начальной энергии нейтронов. Последняя может изменяться в очень широких пределах, в среде поток нейтронов может обладать очень высокой проникающей способностью – до сотен и тысяч метров, вызывая косвенную ионизацию среды и биологических тканей.

В качестве замедлителей нейтронов лучше всего использовать водородсодержащие или легкие вещества - воду, углерод, парафин.

• Гамма-излучение – коротковолновое электромагнитное излучение, возникающее в некоторых случаях при альфа- и бета-распаде. Проникающая способность гамма-излучения значи­тельна: глубина рас­пространения гамма-квантов в воздухе может достигать сотен и тысяч мет­ров. Часть гамма-квантов проходит неизмененной че­рез биологическую ткань, другая часть - поглощается ею. Ионизирующая способность значительно меньшая, чем у вышеперечисленных видов излучений. Для защиты используют свинцовые пластины, бетонные плиты.

В результате аварии на ЧАЭС в осадках выброшены гамма-излучатели: изотопы йода-131, цезия-137, плутония-239.

• Рентген-излучение – фотонное излучение, генерируется рентгеновскими аппаратами. Характеристики его воздействия на среду аналогичны таковым при гамма-излучении. Но в отличие от гамма-излучения оно обладает такими свойствами, как отражение и преломление; его энергия невелика и поэтому оно менее опасно для биологических тканей, используется для диагностики заболеваний в медицине.