Источники и виды ионизирующих излучений.

Ионизирующим излучением называют любое излучение, прямо или косвенно вызывающее ионизацию среды. Ионизирующие излучения возникают в процессе естественного спонтанного распада атомных ядер радионуклидов или могут быть получены искусственно. Радионуклиды – общее название группы химических элементов или их изотопов, имеющих нестабильные атомные ядра, способные самопроизвольно распадаться с испусканием характерных излучений. Такой распад называют радиоактивным распадом, а способность атомных ядер к нему – радиоактивностью. В результате радиоактивного распада происходит изменение атомного номера или массового числа атомных ядер. Изменение атомного номера приводит к превращению одного химического элемента в другой; при изменении только массового числа происходит взаимопревращение изотопов одного элемента. К явлению радиоактивности относят также изменение энергетического состояния ядер, при котором их состав остается неизменным. Наряду с термином "радионуклиды" употребляют словосочетания "радиоактивные вещества" и "радиоактивные элементы".

Ионизирующие излучения воздействуют на нашу планету с самого начала ее образования (~4.6 млрд. лет). Возникновение и развитие жизни на Земле происходило на фоне естественного ионизирующего излучения. Естественное ионизирующее излучение (другими словами, естественный радиационный фон, естественная радиация) складывается из излучения, приходящего из космического пространства (галактическое и солнечное излучения) и излучения от радионуклидов, рассеянных в земной коре (почве, горных породах), воздухе, воде и внутри живых организмов. Количество естественных (изначально существующих в природе) радионуклидов невелико – немногим более 60. Среди них наибольший вклад в формирование естественного радиационного фона вносят следующие изотопы: ³H, ⁷Be, ¹⁴C, ²²Na, ⁴⁰K, ⁸⁷Ru, ²¹⁰Pb, ²²⁶Ra, ²³²Th, ²³⁵U, ²³⁸U и некоторые другие. Наиболее распространенным среди естественных радионуклидов является ²³⁸U – на его долю приходится 99,8% от общего количества радионуклидов.

Естественная радиация не оказывает неблагоприятного влияния на живые организмы, населяющие биосферу, поскольку они к ней приспособлены. Опасность (очень значительную!) представляет искусственное ионизирующее излучение, обусловленное деятельностью человека. Искусственное ионизирующее излучение создается за счет действия целого ряда антропогенных факторов: разработка радиоактивных руд, сжигание минерального сырья, ядерные взрывы (военные и в мирных целях), применение радионуклидов в науке и различных отраслях хозяйства (медицина, энергетика и др.), ядерно-технические установки (подводные лодки и др.), аварии на атомных электростанциях и предприятиях, обращение радиоактивных отходов. Искусственное ионизирующее излучение является источником радиационного и радиоактивного загрязнения биосферы: радиационное обусловлено действием ионизирующих излучений, радиоактивное связано с превышением естественного уровня содержания радионуклидов в окружающей среде. В настоящее время в биосфере в результате деятельности человека появилось большое количество искусственных радионуклидов – порядка нескольких сотен.

Ионизирующие излучения бывают д в у х т и п о в:

1. Ф о т о н н ы е, представляющие собой коротковолновые электромагнитные колебания:

- гамма (g) (l £ 1 А);

- рентгеновское (l = 0,06-20 А).

2. К о р п у с к у л я р н ы е, состоящие из элементарных частиц, заряженных положительно или отрицательно, либо нейтральных:

- альфа (a) – поток ядер атомов изотопа ⁴He, состоящих из 2-х протонов и 2-х нейтронов и с положительным зарядом, равным двум элементарным зарядам*;

- бета (b) – поток электронов и/или позитронов (частиц с массой, равной массе электрона, но положительным зарядом);

- нейтронное – поток нейтронов (незаряженных элементарных частиц);

- протонное излучение ускорителей и некоторые другие.

Естественными видами ионизирующих излучений являются a-, b- и g-излучения, остальные получают искусственно в специальных устройствах (рентгеновская трубка, ускорители заряженных частиц – циклотроны, фазотроны, синхрофазотроны и др.).