Radiazione alfa: potere penetrante. Protezione dalle radiazioni alfa

Il concetto di "radiazione" comprende l'intera gamma di onde elettromagnetiche, oltre a corrente elettrica, onde radio, radiazioni ionizzanti. Durante quest'ultimo, lo stato fisico degli atomi e dei loro nuclei cambia, trasformandoli in ioni carichi o prodotti di reazioni nucleari. Le particelle più piccole hanno energia, che si perde gradualmente nell'interazione con le unità strutturali. Come risultato del movimento, la sostanza attraverso la quale gli elementi penetrano, è ionizzata. La profondità di penetrazione è diversa per ogni particella. A causa della capacità di cambiare le sostanze, la luce radioattiva danneggia il corpo. Quali tipi di radiazioni ci sono?

Emissione corpuscolare Particelle alfa

Questa vista è un flusso. elementi radioattivi la cui massa è diversa da zero. Un esempio sono le radiazioni alfa e beta, oltre a elettroni, neutroni, protoni e mesoni. Le particelle alfa sono i nuclei degli atomi che vengono emessi durante il decadimento di alcuni atomi radioattivi. Consistono di due neutroni e due protoni. La radiazione alfa è il nucleo di atomi di elio che sono caricati positivamente. L'emissione naturale è caratteristica dei radionuclidi instabili delle serie di torio e uranio. Le particelle alfa emergono dal nucleo ad una velocità di fino a 20 mila km / s. Sul percorso del movimento, formano una forte ionizzazione del mezzo, strappando elettroni dalle orbite degli atomi. La ionizzazione da raggi porta a cambiamenti chimici nella sostanza, così come alla rottura della sua struttura cristallina.

Caratteristico della radiazione alfa

I raggi di questo tipo sono particelle alfa con una massa di 4.0015 unità atomiche. Il momento magnetico e lo spin sono zero, e la carica delle particelle è il doppio della carica elementare. L'energia dei raggi alfa è compresa tra 4 e 9 MeV. La radiazione alfa ionizzante si manifesta con la perdita di un atomo del suo elettrone e la sua conversione in un ione. Il knockout di elettroni si verifica a causa del grande peso delle particelle alfa, che sono quasi sette mila volte più grandi di esso. Passando attraverso un atomo e staccando ogni elemento caricato negativamente, le particelle perdono energia e velocità. La capacità di ionizzare la materia si perde quando tutta l'energia viene spesa e la particella alfa viene convertita in un atomo di elio.

Radiazione beta

Questo è il processo mediante il quale elettroni e positroni si formano durante il decadimento beta di elementi dal più leggero al più pesante. Le particelle beta funzionano con gli elettroni dei gusci atomici, trasferiscono parte dell'energia a loro e le estraggono dalle orbite. In questo caso, si formano uno ione positivo e un elettrone libero. Le radiazioni alfa e beta hanno velocità diverse. Quindi, per il secondo tipo di raggi, si avvicina la velocità della luce. Le particelle beta possono essere assorbite utilizzando uno strato di alluminio dello spessore di 1 mm.

Raggi gamma

Formato durante la decomposizione di nuclei radioattivi, così come particelle elementari. Questo è un tipo di radiazione elettromagnetica a onde corte. Si forma quando un nucleo passa da uno stato di energia più eccitato a uno meno eccitato. Ha un corto lunghezza d'onda pertanto, ha un alto potere penetrante che può seriamente danneggiare la salute umana.

proprietà

Le particelle che si formano durante il decadimento di nuclei di elementi possono interagire in modi diversi con l'ambiente. Tale relazione dipende dalla massa, dalla carica, dall'energia delle particelle. Le proprietà delle radiazioni radioattive includono i seguenti parametri:

1. Capacità penetrante.

2. Ionizzazione dell'ambiente.

3. Reazione esotermica.

4. Impatto sull'emulsione.

5. La capacità di far risplendere le sostanze luminescenti.

6. In caso di esposizione prolungata, sono possibili reazioni chimiche e decomposizione molecolare. Ad esempio, il colore di un oggetto cambia.

Queste proprietà sono utilizzate nel rilevamento delle radiazioni a causa dell'incapacità di una persona di catturarle con i loro sentimenti.

Fonti di radiazioni

Ci sono diverse cause di emissione di particelle. Questo può essere oggetti terrestri o spaziali che contengono sostanze radioattive, dispositivi tecnici che emettono radiazioni ionizzanti. Inoltre, le cause dell'aspetto delle particelle radioattive possono essere le installazioni tecnico-nucleari, i dispositivi di monitoraggio e misurazione, i preparativi medici e la distruzione delle strutture di stoccaggio delle radiazioni. Le fonti pericolose sono divise in due gruppi:

1. Chiuso. Quando si lavora con loro, la radiazione non penetra nell'ambiente. Un esempio potrebbe essere la tecnologia delle radiazioni nelle centrali nucleari, così come le apparecchiature nella stanza dei raggi X.
2. Apri. In questo caso, l'ambiente è esposto alle radiazioni. Le fonti possono essere gas, aerosol, rifiuti radioattivi.

Gli elementi delle serie di uranio, attinio e torio sono elementi radioattivi naturali. Quando decadono, si verifica la radiazione di particelle alfa, beta. Le fonti di raggi alfa sono polonio con una massa atomica di 214 e 218. Quest'ultimo è un prodotto del decadimento del radon. Questo è un gas velenoso in grandi quantità, che penetra dal terreno e si accumula negli scantinati delle case.

Le sorgenti alfa di alta energia sono una varietà di acceleratori di particelle cariche. Uno di questi dispositivi è il phasotron. È un acceleratore di risonanza ciclica con un campo magnetico di controllo costante. La frequenza del campo elettrico in accelerazione varierà lentamente con il periodo. Le particelle si muovono lungo una spirale a spirale e accelerano fino a un'energia di 1 GeV.

Capacità di penetrare le sostanze

Le radiazioni alfa, beta e gamma hanno un determinato intervallo. Quindi, il movimento delle particelle alfa nell'aria è di alcuni centimetri, quando le particelle beta sono in grado di passare diversi metri e raggi gamma - fino a centinaia di metri. Se una persona ha sperimentato una radiazione alfa esterna, la cui capacità penetrante è uguale allo strato superficiale della pelle, allora sarà in pericolo solo nel caso di ferite aperte sul corpo. Gravi danni sono causati dall'uso di cibo irradiato da questi elementi.

Le particelle beta possono penetrare nel corpo solo a una profondità non superiore a 2 cm, ma le particelle gamma possono causare l'irradiazione dell'intero corpo. I raggi delle ultime particelle possono contenere solo lastre di cemento o piombo.

Radiazioni alfa. Impatto umano

L'energia di queste particelle, formate durante il decadimento radioattivo, non è sufficiente per superare lo strato iniziale di pelle, quindi l'esposizione esterna non danneggia il corpo. Ma se l'acceleratore è la fonte della formazione di particelle alfa e la loro energia raggiunge oltre le decine di MeV, allora è presente la minaccia al normale funzionamento dell'organismo. Il danno immediato è causato dalla penetrazione diretta della sostanza radioattiva nel corpo. Ad esempio, attraverso l'inalazione di aria avvelenata o attraverso il tubo digerente. Le radiazioni alfa in dosi minime possono causare lo sviluppo di una persona malattia da radiazioni che spesso finisce con la morte della vittima.

I raggi alfa non possono essere rilevati con un dosimetro. Una volta nel corpo, iniziano a irradiare le cellule vicine. Il corpo costringe le cellule a dividersi più velocemente per rinnovare il divario, ma i neonati rinati sono esposti a effetti dannosi. Questo porta alla perdita di informazioni genetiche, mutazioni, la formazione di tumori maligni.

Limiti di esposizione

Il tasso di radiazioni ionizzanti in Russia è regolato dagli "Standard di sicurezza delle radiazioni" e "Regole sanitarie di base per lavorare con sostanze radioattive e altre fonti di radiazioni ionizzanti". Secondo questi documenti, i limiti di esposizione sono progettati per le seguenti categorie:

1. "A". Ciò include dipendenti che lavorano con una fonte di radiazioni su base permanente o temporaneamente. Il limite consentito è calcolato come una singola dose equivalente di radiazione esterna ed interna per l'anno. Questa è la cosiddetta dose massima.

2. "B". La categoria include la parte della popolazione che può essere esposta a sorgenti di radiazioni, poiché vive o lavora vicino a loro. In questo caso viene calcolata anche la dose ammissibile per l'anno, in cui non si verificheranno problemi di salute per 70 anni.

3. "In". Il tipo include la popolazione di una regione, regione o paese esposta alle radiazioni. La restrizione dell'esposizione avviene attraverso l'introduzione di standard e il controllo della radioattività di oggetti nell'ambiente, emissioni nocive da centrali nucleari, tenendo conto dei limiti di dose per le categorie precedenti. L'effetto delle radiazioni sulla popolazione non è soggetto a regolamentazione, poiché i livelli di esposizione sono molto bassi. In caso di incidente radioattivo nelle regioni, vengono applicate tutte le misure di sicurezza necessarie.

Misure di sicurezza

La protezione contro le radiazioni alfa non è un problema. I raggi delle radiazioni sono completamente trattenuti da un denso foglio di carta e persino da indumenti umani. Il pericolo si alza solo a radiazione interna. Per evitarlo, sono usati equipaggiamento protettivo personale. Questi includono tute da lavoro (tute, caschi in pelle di fustagno), grembiuli di plastica, maniche, guanti di gomma, scarpe speciali. Le protezioni in plexiglas sono utilizzate per proteggere gli occhi, i prodotti dermatologici (paste, unguenti, creme) e anche i respiratori. Alle imprese ricorse a misure di protezione collettiva. Per quanto riguarda la protezione dal gas radon, che può accumularsi negli scantinati, nei bagni, in questo caso è necessario ventilare spesso la stanza e isolare gli scantinati dall'interno.

La caratteristica delle radiazioni alfa ci porta alla conclusione che questa specie ha una larghezza di banda ridotta e non richiede seri provvedimenti protettivi durante l'esposizione esterna. Grandi danni sono causati da queste particelle radioattive quando entrano nel corpo. Elementi di questo tipo si estendono alla distanza minima. Le radiazioni alfa, beta e gamma differiscono l'una dall'altra per le loro proprietà, potenza penetrante e impatto ambientale.