Фізичні основи радіаційної безпеки

Радіоактивність – це мимовільне перетворення нестійкого нукліда в інший нуклід, що супроводжується випущенням іонізуючого випромінювання.

Нуклід – це вид атомів з даними числами протонів і нейронів у ядрі, що характеризується масовим числом (атомна маса) і атомним номером.

Ізотопи – різновиди атомів того самого елемента.

Ізотопи, що мимовільно перетерплюють ядерні перетворення й у вигляді, що, гамма-квантів, що, альфа-частинок, що випускають при цьомуіонізуюче випромінювання у вигляді гамма-квантів, альфа-частинок, називаються радіоізотопами.

Іонизуючим випромінюваннямназивається будь-який вид вип.-ромінювання, взаємодія якого із середовищем приводить до утворення електричних зарядів різних знаків.

До іонізуючих випромінювань належать: альфа-, бета-, гамма-випромі-нювання, рентгенівське випромінювання, потоки нейтронів й інших ядерних часток, космічні промені. Всі види випромінювань можна розділити на 2 групи: електромагнітні (γ, рентгенівське) і корпускулярні (випромінювання різного роду ядерних часток : α-, β- і нейтронне випромінювання ).

α-випромінюванняявляє собою потік ядер атомів гелію. По своїй суті α-частки являють собою ядра атомів гелію: вони складаються із двох протонів і двох нейтронів й, отже, несуть два елементарних позитивних електричних заряди. Ці частки випускаються при радіоактивному розпаді деяких елементів з більшим атомним номером (трансуранові елементи з атомними номерами більше 92). Дане випромінювання характеризується великою іонізуючою й малою проникаючою здатністю.

β-випромінювання утворюється при розпаді природних і штучних радіоактивних речовин й являє собою електрони (з негативним зарядом), які швидко пересуваються або позитрони (з позитивним зарядом). Іонізуюча здатність β -часток нижче, а проникаюча здатність вище, ніж α -часток.

γ-випромінювання – короткохвильове електромагнітне фотонне вип.-ромінювання з дуже малою довжиною хвилі. Це високочастотне електромаг-нітне випромінювання, що виникає в процесі ядерних реакцій або радіоак-тивного розпаду. Має високу проникаючу здатність.

Рентгенівське випромінювання подібне до γ-випромінювання. Має велику проникаючу здатність. Довжини його хвилі більше, ніж γ –випро-мінювання, а частота більш низька.

Нейтронне випромінювання – це потік нейтральних часток, що не несуть електричного заряду.

Для характеристики іонізуючих випромінювань існує ряд величин:

Експозиційна доза – це міра іонізації повітря, тобто кількість енергії іонізуючого випромінювання, отриманою одиниці об'єму повітря. Використовується для оцінки радіаційної обстановки на місцевості, у робочому або житловому приміщеннях, обумовленої впливом рентгенівського або γ-ви-промінювання ( одиниці вимірювання - Кл/Кг або Р (рентген)).

Рентген – ця така доза рентгенівського або γ-випромінювання, при якій у 1см³ сухого повітря при 0⁰ С и тиску 760мм рт. ст. утвориться близько 2 млрд. пар іонів, кожний з яких несе заряд, що дорівнює заряду електрона.

Поглинена доза – це кількість енергії, поглиненої опромінюваною речовиною і розрахованої на одиницю маси цієї речовини (одиниці вимірювання - –грей (Гр), 1Гр = 1Дж/кг, 1Гр = 100рад).

Еквівалентна доза –це добуток поглиненої дози на коефіцієнт якості даного виду випромінювання, який ураховує ступінь біологічної шкідливості цього випромінювання у порівнянні з рентгенівським випромінюванням.

Кількість одержуваної організмом в одиницю часу дози опромінення називається потужністю дози або рівнем радіації.

Активність радіоактивного джерела – це фізична величина, що характеризує число радіоактивних розпадів в одиницю часу. В якості одиниці активності прийнято беккерель (Бк) - один розпад за секунду.

Наведена радіоактивність – це перетворення атомів деяких нерадіоактивних (стійких) елементів у радіоактивні γ-випромінюючі під дією нейтронного випромінювання. Нейтрон, не маючи заряду, легко захоплюється ядром атома й, залишаючись там, змінює природне співвідношення числа протонів і нейтронів у ядрі і його атомну масу, створюючи тим самим радіоізотоп даного хімічного елемента.