Beta, gamma.

Ular qanday shakllangan?

Yuqoridagi barcha nurlanish turlari oddiy moddalar izotoplarining parchalanish jarayonining mahsulidir. Barcha elementlarning atomlari yadro va uning atrofida aylanadigan elektronlardan iborat. Yadro atomdan yuz ming marta kichik, lekin juda yuqori zichligi tufayli uning massasi deyarli butun atomning umumiy massasiga teng. Yadroda musbat zaryadlangan zarralar - elektr zaryadiga ega bo'lmagan proton va neytronlar mavjud. Ularning ikkalasi ham bir-biriga mahkam bog'langan. Yadrodagi protonlar soni bo'yicha ular qaysi atomga tegishli ekanligini aniqlaydilar, masalan, yadrodagi 1 proton vodorod, 8 proton kislorod, 92 proton urandir. atomdagi uning yadrosidagi protonlar soniga to'g'ri keladi. Har bir elektron proton zaryadiga teng manfiy elektr zaryadiga ega, shuning uchun atom umuman neytral hisoblanadi.

Yadrolari protonlar soni bo'yicha bir xil, ammo neytronlar soni bo'yicha har xil bo'lgan atomlar bitta kimyoviy moddaning variantlari bo'lib, ularning izotoplari deb ataladi. Ularni qandaydir tarzda farqlash uchun elementni bildiruvchi belgiga raqam beriladi, ya'ni bu izotop yadrosidagi barcha zarrachalar yig'indisi. Masalan, uran-238 elementining yadrosi 92 proton, shuningdek, 146 neytron va uran-235, shuningdek, 92 protonni o'z ichiga oladi, lekin allaqachon 143 neytron mavjud.Ko'pgina izotoplar beqaror. Masalan, yadrosidagi proton va neytronlar orasidagi bog'lanish juda zaif bo'lgan uran-238 va undan ertami-kechmi bir juft neytron va bir juft protondan iborat ixcham guruh ajralib, uran-238ni boshqasiga aylantiradi. element - toriy-234, shuningdek, beqaror element, uning yadrosida 144 neytron va 90 proton mavjud. Uning parchalanishi o'zgarishlar zanjirini davom ettiradi, bu esa qo'rg'oshin atomining shakllanishi bilan to'xtaydi. Ushbu parchalanishlarning har birida energiya ajralib chiqadi, bu esa turli xil turlarini keltirib chiqaradi

Agar vaziyatni soddalashtiradigan bo'lsak, u holda biz bir juft neytron va bir juft protondan iborat bo'lgan, beta nurlari elektrondan keladigan yadro chiqaradigan turli xil turlarining paydo bo'lishini tasvirlashimiz mumkin. Va shunday vaziyatlar mavjudki, izotop shu qadar hayajonlanadiki, zarrachaning chiqishi uni to'liq barqarorlashtirmaydi va keyin u ortiqcha sof energiyani bir qismga tashlaydi, bu jarayon gamma nurlanish deb ataladi. Gamma nurlari va shunga o'xshash rentgen nurlari kabi nurlanish turlari moddiy zarrachalar chiqarilmasdan hosil bo'ladi. Har qanday radioaktiv manbadagi ma'lum bir izotopning barcha atomlarining yarmi parchalanishi uchun ketadigan vaqt yarim yemirilish davri deb ataladi. Atom o'zgarishlar jarayoni uzluksiz bo'lib, uning faolligi bir soniyada sodir bo'lgan parchalanish soni bilan baholanadi va bekkerellarda o'lchanadi (sekundiga 1 atom).

Nurlanishning har xil turlari har xil miqdorda energiya chiqishi bilan tavsiflanadi va ularning kirib borish qobiliyati ham har xil, shuning uchun ular tirik organizmlar to'qimalariga ham turlicha ta'sir qiladi.

Og'ir zarrachalar oqimi bo'lgan alfa nurlanishi hatto qog'oz parchasini kechiktirishi mumkin, u o'lik epidermal hujayralar qatlamiga kira olmaydi. Alfa zarralarini chiqaradigan moddalar yaralar yoki oziq-ovqat va / yoki nafas olayotgan havo orqali tanaga kirmasa, bu xavfli emas. O'shanda ular juda xavfli bo'lib qoladilar.

Beta nurlanishi tirik organizmning to'qimalariga 1-2 santimetr kirib borishga qodir.

Yorug'lik tezligida tarqaladigan gamma nurlari eng xavfli hisoblanadi va faqat qalin qo'rg'oshin yoki beton plita bilan to'xtatilishi mumkin.

Radiatsiyaning barcha turlari tirik organizmga zarar etkazishi mumkin va ular qanchalik katta bo'lsa, to'qimalarga shunchalik ko'p energiya o'tkaziladi.

Yadroviy ob'ektlardagi turli xil avariyalarda va yadro qurolidan foydalangan holda harbiy harakatlar paytida butun tanaga ta'sir qiluvchi zararli omillarni hisobga olish muhimdir. Insonga aniq jismoniy ta'sirlardan tashqari, har xil turdagi elektromagnit nurlanish ham zararli ta'sir ko'rsatadi.

Fizika bilan tanish bo'lmagan yoki uni o'rganishni endi boshlayotganlar uchun radiatsiya nima degan savol qiyin. Ammo bu jismoniy hodisa bilan biz deyarli har kuni uchrashamiz. Oddiy qilib aytganda, radiatsiya energiyaning elektromagnit to'lqinlar va zarralar shaklida tarqalish jarayoni yoki boshqacha qilib aytganda, bu atrofga tarqaladigan energiya to'lqinlaridir.

Radiatsiya manbai va uning turlari

Elektromagnit to'lqinlarning manbai ham sun'iy, ham tabiiy bo'lishi mumkin. Masalan, rentgen nurlari sun'iy nurlanish deb ataladi.

Siz radiatsiyani hatto uyingizdan chiqmasdan ham his qilishingiz mumkin: qo'lingizni yonayotgan sham ustida ushlab turishingiz kerak va darhol issiqlik nurlanishini his qilasiz. Uni termal deb atash mumkin, ammo undan tashqari fizikada nurlanishning yana bir qancha turlari mavjud. Mana ulardan ba'zilari:

• Ultraviyole - bu nurlanish odam quyoshda quyosh botganda o'zini his qilishi mumkin.
• Rentgen nurlari eng qisqa to'lqin uzunliklariga ega, ular rentgen nurlari deb ataladi.
• Hatto odam infraqizil nurlarni ham ko'rishi mumkin, bunga oddiy bolalar lazeri misol bo'la oladi. Ushbu turdagi nurlanish mikroto'lqinli radio emissiyasi va ko'rinadigan yorug'likning tasodifiyligi natijasida hosil bo'ladi. Ko'pincha infraqizil nurlanish fizioterapiyada qo'llaniladi.
• Radioaktiv nurlanish kimyoviy radioaktiv elementlarning parchalanishi paytida hosil bo'ladi. Maqolada radiatsiya haqida ko'proq bilib olishingiz mumkin.
• Optik nurlanish yorug'lik nurlanishidan, so'zning keng ma'nosida yorug'likdan boshqa narsa emas.
• Gamma nurlanish - qisqa to'lqin uzunligi bo'lgan elektromagnit nurlanishning bir turi. U, masalan, radiatsiya terapiyasida qo'llaniladi.

Olimlar uzoq vaqtdan beri ba'zi nurlanishlar inson tanasiga salbiy ta'sir ko'rsatishini bilishgan. Bu ta'sir qanchalik kuchli bo'lishi nurlanishning davomiyligi va kuchiga bog'liq. Agar siz uzoq vaqt davomida radiatsiyaga duch kelsangiz, bu hujayra darajasida o'zgarishlarga olib kelishi mumkin. Bizni o'rab turgan barcha elektron jihozlar, xoh u uyali telefon, kompyuter yoki mikroto'lqinli pech - bularning barchasi sog'likka ta'sir qiladi. Shuning uchun, o'zingizni ortiqcha radiatsiyaga duchor qilmaslik uchun ehtiyot bo'lishingiz kerak.

Elektromagnit maydonlar bizni hamma joyda o'rab oladi. To'lqin diapazoniga qarab, ular tirik organizmlarga turlicha ta'sir ko'rsatishi mumkin. Ionlashtiruvchi bo'lmagan nurlanish ko'proq yaxshi deb hisoblanadi, ammo ular ba'zida xavflidir. Bu qanday hodisalar va ular bizning tanamizga qanday ta'sir qiladi?

Ionlashtiruvchi bo'lmagan nurlanish nima?

Energiya kichik zarralar va to'lqinlar shaklida tarqaladi. Uning tarqalishi va tarqalish jarayoni radiatsiya deb ataladi. Ob'ektlar va tirik to'qimalarga ta'sir qilish xususiyatiga ko'ra, uning ikkita asosiy turi ajratiladi. Birinchisi - ionlashtiruvchi, atomlarning bo'linishi natijasida hosil bo'lgan elementar zarralar oqimi. U radioaktiv, rentgen, gravitatsion nurlanish va Xoking nurlarini o'z ichiga oladi.

Ikkinchisi - ionlashtiruvchi bo'lmagan nurlanish. Aslida, bu elektromagnit bo'lib, ular 1000 nm dan ortiq va chiqarilgan energiya miqdori 10 keV dan kam. Mikroto'lqinli pechlar shaklida ishlaydi, natijada yorug'lik va issiqlikni chiqaradi.

Birinchi turdan farqli o'laroq, bu nurlanish o'zi ta'sir qiladigan moddaning molekulalari va atomlarini ionlashtirmaydi, ya'ni molekulalari orasidagi bog'larni buzmaydi. Albatta, bundan istisnolar ham bor. Shunday qilib, ba'zi turlari, masalan, UV nurlari, moddani ionlashtirishi mumkin.

Ionlashtiruvchi bo'lmagan nurlanish turlari

Elektromagnit nurlanish ionlashtiruvchi nurlanishga qaraganda ancha kengroq tushunchadir. Yuqori chastotali rentgen va gamma nurlari ham elektromagnitdir, lekin ular qattiqroq va moddani ionlashtiradi. Boshqa barcha EMR turlari ionlashtiruvchi emas, ularning energiyasi moddaning tuzilishiga aralashish uchun etarli emas.

Ularning eng uzuni radioto'lqinlar bo'lib, ularning diapazoni o'ta uzoq (10 km dan ortiq) dan ultra qisqa (10 m - 1 mm) gacha. Boshqa EM radiatsiyalarining to'lqinlari 1 mm dan kam. Radio emissiyasi infraqizil yoki termal kelgandan so'ng, uning to'lqinlarining uzunligi isitish haroratiga bog'liq.

Ko'rinadigan yorug'lik ham ionlashtiruvchi emas va birinchisi ko'pincha optik deb ataladi. O'zining spektri bilan u infraqizil nurlarga juda yaqin va jismlar qizdirilganda hosil bo'ladi. Ultraviyole nurlanish rentgen nuriga yaqin, shuning uchun u ionlash qobiliyatiga ega bo'lishi mumkin. 400 dan 315 nm gacha bo'lgan to'lqin uzunligida u inson ko'zi tomonidan tan olinadi.

Manbalar

Ionlashtiruvchi bo'lmagan elektromagnit nurlanish ham tabiiy, ham sun'iy kelib chiqishi mumkin. Asosiy tabiiy manbalardan biri Quyoshdir. U har xil nurlanishni chiqaradi. Ularning bizning sayyoramizga to'liq kirib borishiga er atmosferasi to'sqinlik qiladi. Ozon qatlami, namlik, karbonat angidrid tufayli zararli nurlarning ta'siri sezilarli darajada kamayadi.

Radioto'lqinlar uchun chaqmoq tabiiy manba bo'lib xizmat qilishi mumkin, shuningdek kosmik ob'ektlar. Termal infraqizil nurlar istalgan haroratga qizdirilgan har qanday jismni chiqarishi mumkin, garchi asosiy nurlanish sun'iy ob'ektlardan keladi. Shunday qilib, uning asosiy manbalari har bir uyda mavjud bo'lgan isitgichlar, burnerlar va oddiy cho'g'lanma lampalardir.

Biror kishiga ta'sir qilish

Elektromagnit nurlanish to'lqin uzunligi, chastotasi va polarizatsiyasi bilan tavsiflanadi. Bu barcha mezonlardan va uning ta'sirining kuchiga bog'liq. To'lqin qancha uzun bo'lsa, u ob'ektga kamroq energiya o'tkazadi, ya'ni u kamroq zararli. Desimetr-santimetr oralig'idagi radiatsiya eng zararli hisoblanadi.

Ionlashtiruvchi bo'lmagan nurlanishning uzoq muddatli ta'siri sog'likka zarar etkazishi mumkin, garchi o'rtacha dozalarda ular foydali bo'lishi mumkin. terining va ko'zning shox pardasining kuyishiga olib kelishi mumkin, turli mutatsiyalarni keltirib chiqarishi mumkin. Tibbiyotda esa ularning yordami bilan terida D3 vitamini sintezlanadi, asbob-uskunalarni sterilizatsiya qiladi, suv va havoni zararsizlantiradi.

Tibbiyotda infraqizil nurlanish metabolizmni yaxshilash va qon aylanishini rag'batlantirish, oziq-ovqat mahsulotlarini dezinfeksiya qilish uchun ishlatiladi. Haddan tashqari issiqlik bilan bu nurlanish ko'zning shilliq qavatini juda quritishi mumkin va maksimal quvvatda u hatto DNK molekulasini ham yo'q qilishi mumkin.

Radioto'lqinlar mobil va radioaloqa, navigatsiya tizimlari, televidenie va boshqa maqsadlarda qo'llaniladi. Maishiy texnikadan radiochastotalarning doimiy ta'siri asab tizimining qo'zg'aluvchanligini oshirishi, miya faoliyatini buzishi, yurak-qon tomir tizimi va reproduktiv funktsiyaga salbiy ta'sir ko'rsatishi mumkin.

"Nurlanish" atamasi lotincha "radius" so'zidan kelib chiqqan bo'lib, nur degan ma'noni anglatadi. So'zning keng ma'nosida radiatsiya tabiatda mavjud bo'lgan radioto'lqinlar, infraqizil nurlanish, ko'rinadigan yorug'lik, ultrabinafsha va nihoyat, ionlashtiruvchi nurlanishning barcha turlarini qamrab oladi. Elektromagnit tabiatga ega bo'lgan barcha nurlanish turlari to'lqin uzunligi, chastotasi va energiyasi bilan farqlanadi.

Bundan tashqari, boshqa tabiatga ega bo'lgan va turli zarralar oqimi bo'lgan nurlanishlar mavjud, masalan, alfa zarralari, beta zarralari, neytronlar va boshqalar.

Har safar nurlanish yo'liga to'siq qo'yilganda, u o'z energiyasining bir qismini yoki to'liq qismini shu to'siqqa o'tkazadi. Va nurlanishning yakuniy ta'siri tanada qancha energiya uzatilgan va so'rilganiga bog'liq. Bronzalangan tanning zavqini va kuchli quyosh yonishining og'rig'ini hamma biladi. Shubhasiz, har qanday nurlanishga haddan tashqari ta'sir qilish noxush oqibatlarga olib kelishi mumkin.

Radiatsiyaning ionlashtiruvchi turlari inson salomatligi uchun eng muhim hisoblanadi. To'qimalardan o'tib, ionlashtiruvchi nurlanish energiyani uzatadi va muhim biologik rol o'ynaydigan molekulalardagi atomlarni ionlashtiradi. Shuning uchun ionlashtiruvchi nurlanishning har qanday turiga ta'sir qilish u yoki bu tarzda sog'likka ta'sir qilishi mumkin. Bularga quyidagilar kiradi:

alfa nurlanishi Bu og'ir musbat zaryadlangan zarralar bo'lib, ikkita proton va ikkita neytrondan iborat bo'lib, ular bir-biriga mahkam bog'langan. Tabiatda alfa zarralari uran, radiy va toriy kabi og'ir elementlar atomlarining parchalanishi natijasida hosil bo'ladi. Havoda alfa nurlanishi besh santimetrdan ko'p bo'lmagan masofani bosib o'tadi va qoida tariqasida, qog'oz varag'i yoki terining tashqi o'lik qatlami bilan to'liq bloklanadi. Ammo, agar alfa zarralarini chiqaradigan modda tanaga oziq-ovqat yoki nafas olish havosi bilan kirsa, u ichki organlarni nurlantiradi va potentsial xavfli bo'ladi.

beta nurlanishi bu elektronlar bo'lib, ular alfa zarralaridan ancha kichikroq va tanaga bir necha santimetr chuqur kirib borishi mumkin. O'zingizni undan yupqa metall qatlam, deraza oynasi va hatto oddiy kiyim bilan himoya qilishingiz mumkin. Tananing himoyalanmagan joylariga kirish, beta-nurlanish, qoida tariqasida, terining yuqori qatlamlariga ta'sir qiladi. 1986 yilda Chernobil AESdagi avariya paytida o't o'chiruvchilar beta zarralarining juda kuchli ta'siri natijasida terining kuyishiga duchor bo'lishdi. Agar beta zarralarini chiqaradigan modda tanaga kirsa, u ichki to'qimalarni nurlantiradi.

Gamma nurlanishi bu fotonlar, ya'ni. energiya olib yuradigan elektromagnit to'lqin. Havoda u uzoq masofalarni bosib o'tishi mumkin, muhit atomlari bilan to'qnashuvi natijasida asta-sekin energiyani yo'qotadi. Kuchli gamma-nurlanish, agar undan himoyalanmasa, nafaqat teriga, balki ichki to'qimalarga ham zarar etkazishi mumkin. Temir va qo'rg'oshin kabi zich va og'ir materiallar gamma nurlanishi uchun ajoyib to'siqdir.

rentgen nurlanishi yadrolar chiqaradigan gamma nurlanishiga o'xshaydi, lekin o'zi radioaktiv bo'lmagan rentgen trubkasida sun'iy ravishda ishlab chiqariladi. Rentgen trubkasi elektr toki bilan ishlaydiganligi sababli, rentgen nurlanishini kalit bilan yoqish yoki o'chirish mumkin.

neytron nurlanishi U atom yadrosining bo'linishi paytida hosil bo'ladi va yuqori penetratsion kuchga ega. Neytronlarni qalin beton, suv yoki kerosin to'sig'i bilan to'xtatish mumkin. Yaxshiyamki, fuqarolik hayotida, yadroviy reaktorlarning bevosita yaqinidan tashqari, hech qanday joyda, neytron nurlanishi deyarli mavjud emas.

Rentgen va gamma nurlanishiga nisbatan ko'pincha ta'riflar qo'llaniladi "qattiq" va "yumshoq". Bu uning energiyasining nisbiy xarakteristikasi va u bilan bog'liq bo'lgan nurlanishning kirib borish kuchi ("qattiq" katta energiya va penetratsion kuch, "yumshoq" kichikroq). Ionlashtiruvchi nurlanish va ularning kirib borish kuchi

Yadrodagi neytronlar soni ma'lum bir yadro radioaktiv ekanligini aniqlaydi. Yadro barqaror holatda bo'lishi uchun neytronlar soni, qoida tariqasida, protonlar sonidan bir oz ko'proq bo'lishi kerak. Barqaror yadroda protonlar va neytronlar yadro kuchlari bilan shunchalik qattiq bog'langanki, undan bironta ham zarracha chiqib keta olmaydi. Bunday yadro har doim muvozanatli va xotirjam holatda qoladi. Biroq, agar neytronlar soni muvozanatni buzsa, vaziyat butunlay boshqacha. Bunday holda, yadro ortiqcha energiyaga ega va shunchaki buzilmagan holda saqlanishi mumkin emas. Ertami-kechmi u ortiqcha energiyasini chiqaradi.

Turli yadrolar o'z energiyasini turli yo'llar bilan chiqaradi: elektromagnit to'lqinlar yoki zarracha oqimlari shaklida. Bu energiya radiatsiya deb ataladi. radioaktiv parchalanish

Beqaror atomlarning ortiqcha energiyasini chiqarish jarayoni radioaktiv parchalanish deb ataladi va bunday atomlarning o'zi radionuklidlar deb ataladi. Proton va neytronlar soni kam bo'lgan engil yadrolar bir parchalanishdan keyin barqaror bo'ladi. Og'ir yadrolar, masalan, uran, parchalanganda, hosil bo'lgan yadro hali ham beqaror bo'lib, o'z navbatida, yanada parchalanib, yangi yadro hosil qiladi va hokazo. Yadro transformatsiyalari zanjiri barqaror yadro hosil bo'lishi bilan tugaydi. Bunday zanjirlar radioaktiv oilalarni hosil qilishi mumkin. Tabiatda uran va toriyning radioaktiv oilalari ma'lum.

Parchalanish intensivligi tushunchasi radioaktiv moddaning beqaror yadrolarining yarmi parchalanadigan davrning yarimparchalanish davri tushunchasi bilan beriladi. Har bir radionuklidning yarimparchalanish davri o'ziga xos va o'zgarmasdir. Bitta radionuklid, masalan, kripton-94, yadroviy reaktorda tug'iladi va juda tez parchalanadi. Uning yarim yemirilish davri bir soniyadan kam. Boshqa, masalan, kaliy-40, koinotning tug'ilishi paytida hosil bo'lgan va hali ham sayyorada saqlanib qolgan. Uning yarim yemirilish davri milliardlab yillar bilan o'lchanadi.

Ionlashtiruvchi nurlanishning eng xilma-xil turlari - bu elementlarning atom yadrolarining fizik-kimyoviy xususiyatlarining o'zgarishi bilan o'z-o'zidan radioaktiv parchalanishi natijasida hosil bo'lgan radioaktiv nurlanish. Radioaktiv parchalanish qobiliyatiga ega bo'lgan elementlar radioaktiv deyiladi; ular tabiiy, masalan, uran, radiy, toriy va boshqalar (jami 50 ga yaqin element) va sun'iy bo'lishi mumkin, ular uchun radioaktiv xususiyatlar sun'iy ravishda olinadi (700 dan ortiq element).

Radioaktiv parchalanishda ionlashtiruvchi nurlanishning uchta asosiy turi mavjud: alfa, beta va gamma.

Alfa zarrasi - bu, qoida tariqasida, og'ir tabiiy elementlarning (radiy, toriy va boshqalar) yadrolarining parchalanishi paytida hosil bo'lgan musbat zaryadlangan geliy ionidir. Ushbu nurlar qattiq yoki suyuq muhitga chuqur kirmaydi, shuning uchun tashqi ta'sirlardan himoyalanish uchun o'zingizni har qanday nozik qatlam, hatto qog'oz parchasi bilan himoya qilish kifoya.

Beta nurlanish - bu tabiiy va sun'iy radioaktiv elementlarning yadrolarining parchalanishi paytida hosil bo'lgan elektronlar oqimi. Beta nurlanish alfa nurlari bilan solishtirganda ko'proq o'tkazuvchanlikka ega, shuning uchun ulardan himoya qilish uchun zichroq va qalinroq ekranlar talab qilinadi. Ba'zi sun'iy radioaktiv elementlarning parchalanishi paytida hosil bo'lgan beta nurlanishning xilma-xilligi. pozitronlar. Ular elektronlardan faqat musbat zaryadlari bilan farq qiladi, shuning uchun magnit maydon ta'sirida ular teskari yo'nalishda buriladi.

Gamma-nurlanish yoki energiya kvantlari (fotonlar) koʻpgina radioaktiv elementlar yadrolarining yemirilishi jarayonida hosil boʻladigan qattiq elektromagnit tebranishlardir. Bu nurlar ancha katta kirib boruvchi kuchga ega. Shuning uchun ulardan himoya qilish uchun ushbu nurlarni (qo'rg'oshin, beton, suv) yaxshi ushlab turadigan materiallardan tayyorlangan maxsus qurilmalar kerak bo'ladi. Gamma nurlanishining ionlashtiruvchi ta'siri, asosan, o'z energiyasini bevosita iste'mol qilish va nurlangan moddadan urilgan elektronlarning ionlashtiruvchi ta'siri bilan bog'liq.

Rentgen nurlanishi rentgen naychalari, shuningdek, murakkab elektron qurilmalar (betatronlar va boshqalar) ning ishlashi paytida hosil bo'ladi. Tabiatda rentgen nurlari ko'p jihatdan gamma nurlariga o'xshaydi va ulardan kelib chiqishi va ba'zan to'lqin uzunligi bo'yicha farqlanadi: rentgen nurlari, qoida tariqasida, gamma nurlariga qaraganda uzunroq to'lqin uzunligiga va past chastotalarga ega. Rentgen nurlari ta'sirida ionlanish ko'proq elektronlar tomonidan urib tushirilganligi sababli va faqat o'z energiyasining to'g'ridan-to'g'ri sarflanishi tufayli sodir bo'ladi. Bu nurlar (ayniqsa, qattiq) ham sezilarli penetratsion kuchga ega.

Neytron nurlanishi neytral, ya'ni vodorod atomidan tashqari barcha yadrolarning ajralmas qismi bo'lgan neytronlarning zaryadsiz zarralari (n) oqimidir. Ularning zaryadlari yo'q, shuning uchun ularning o'zlari ionlashtiruvchi ta'sirga ega emaslar, ammo neytronlarning nurlangan moddalarning yadrolari bilan o'zaro ta'siri tufayli juda muhim ionlashtiruvchi ta'sir paydo bo'ladi. Neytronlar bilan nurlangan moddalar radioaktiv xususiyatga ega bo'lishi mumkin, ya'ni induktsiya deb ataladigan radioaktivlikni oladi. Neytron nurlanishi elementar zarracha tezlatgichlari, yadro reaktorlari va boshqalarning ishlashi paytida hosil bo'ladi.Neytron nurlanishi eng yuqori penetratsion quvvatga ega. Neytronlar molekulasida vodorod bo'lgan moddalar (suv, kerosin va boshqalar) tomonidan kechiktiriladi.

Ionlashtiruvchi nurlanishning barcha turlari bir-biridan har xil zaryad, massa va energiya bilan farqlanadi. Ionlashtiruvchi nurlanishning har bir turida ham farqlar mavjud bo'lib, ular katta yoki kamroq kirib borish va ionlash qobiliyatini va ularning boshqa xususiyatlarini keltirib chiqaradi. Radioaktiv ta'sirning barcha turlarining intensivligi, boshqa turdagi nurlanish energiyasida bo'lgani kabi, nurlanish manbasidan masofaning kvadratiga teskari proportsionaldir, ya'ni masofa ikki yoki uch baravar oshsa, ta'sir qilish intensivligi 4 va 9 ga kamayadi. marta, mos ravishda.

EHM dozasi (X). Rentgen va nurlanishning miqdoriy o'lchovi sifatida tizimli bo'lmagan birliklarda moddaning massasida (dm) hosil bo'lgan ikkilamchi zarrachalarning zaryadi (dQ) bilan aniqlangan ta'sir qilish dozasini to'liq sekinlashishi bilan ishlatish odatiy holdir. zaryadlangan zarralar:

Ta'sir qilish dozasi birligi - Rentgen (R). Rentgen - rentgen nurlarining ta'sir qilish dozasi va
- 1 kubik havoda 0 ° C haroratda va 760 mm Hg bosimda hosil qiluvchi radiatsiya. elektr miqdorining bir elektrostatik birligida bir xil belgidagi ionlarning umumiy zaryadi. EHM dozasi 1 R
2,08 10 9 juft ionga mos keladi (2,08 10 9 = 1/(4,8 10 -10)). Agar havoda 1 juft ion hosil bo'lishning o'rtacha energiyasi 33,85 eV ga teng bo'lsa, u holda 1 R ta'sir qilish dozasida energiya quyidagicha bo'ladi:
(2,08 10 9) 33,85 (1,6 10 -12) = 0,113 erg,
va bir gramm havo:
0,113 / havo = 0,113 / 0,001293 = 87,3 erg.

Doza tezligi(nurlanish intensivligi) - bu nurlanish ta'sirida vaqt birligiga mos keladigan dozani oshirish. U vaqt birligiga bo'lingan mos keladigan dozaning (so'rilgan, ta'sir qilish va boshqalar) o'lchamiga ega. Turli xil maxsus birliklardan foydalanishga ruxsat beriladi (masalan, Sv / h, rem / min, cSv / yil va boshqalar).

Gamma nurlanishining intensivligi nurlanish darajasi bilan tavsiflanadi. Bu dozaga teng

vaqt birligi uchun yaratilgan, ya'ni. dozani to'plash tezligini tavsiflaydi. Daraja

nurlanish soatiga rentgen bilan o'lchanadi (r/s).

Ekvivalent doza (N). Radiatsiya xavfsizligi sohasida surunkali ta'sir qilish sharoitida inson salomatligiga mumkin bo'lgan zararni baholash uchun ta'sir qilish natijasida yaratilgan so'rilgan D r dozasining mahsulotiga teng bo'lgan va tahlil qilinganidan o'rtacha hisoblangan H ekvivalent dozasi tushunchasi kiritiladi. a'zo yoki butun tanada, w r og'irlik omili bo'yicha (shuningdek, nurlanish sifati koeffitsienti deb ataladi)
(11-jadval).

Ekvivalent doza birligi kilogramm uchun Joule. Uning maxsus nomi Sievert (Sv) bor.

Baer(rentgenning biologik ekvivalenti), eng. rem( rentgen ekvivalenti odam ) - ekvivalent dozaning tizimdan tashqari eskirgan birligi. 1963 yilgacha ushbu birlik "rentgenning biologik ekvivalenti" deb tushunilgan, bu holda 1 rem tirik organizmning ushbu turdagi nurlanish ta'siriga to'g'ri keladi, bunda ta'sir qilish dozasi bilan bir xil biologik ta'sir kuzatiladi. 1 rentgenning gamma nurlanishi. SI tizimida rem rad bilan bir xil o'lcham va qiymatga ega - sifat koeffitsienti birga teng bo'lgan nurlanishlar uchun ikkala birlik 0,01 J / kg ga teng.

100 rem 1 sievertga teng.

Rem juda katta o'lchov birligi bo'lganligi sababli, ekvivalent doza odatda millirem (mrem, 10 -3 rem) yoki mikrozievert (µSv, 10 -6 Sv) bilan o'lchanadi. 1 mrem = 10 µSv.

36 savol.

So'rilgan doza (D)- asosiy dozimetrik qiymat. Bu elementar hajmdagi moddaga ionlashtiruvchi nurlanish orqali uzatiladigan o'rtacha dE energiyaning ushbu hajmdagi moddaning dm massasiga nisbatiga teng:

So'rilgan dozaning birligi Grey (Gy). Tizimli bo'lmagan birlik Rad har qanday ionlashtiruvchi nurlanishning so'rilgan dozasi sifatida aniqlangan, nurlangan moddaning 1 grammiga 100 erg ga teng.

Radiatsiya xavfsizligini ta'minlash uchun zarur bo'lgan ionlashtiruvchi nurlanishni miqdoriy va sifat jihatidan baholash uchun radiometrlar, dozimetrlar va spektrometrlar qo'llaniladi.
Radiometrlar radioaktiv moddalar miqdorini (radionuklidlar) yoki radiatsiya oqimini aniqlash uchun mo'ljallangan (masalan, Geimer-Myuller gaz ajralish hisoblagichlari).
Dozimetrlar so'rilgan yoki ta'sir qilish dozasini o'lchash imkonini beradi.
Spektrometrlar energiya spektrini ro'yxatga olish va tahlil qilish va shu asosda chiqaradigan radionuklidlarni aniqlash uchun ishlatiladi.
Kiruvchi nurlanishni o'lchash va qayd etish uchun barcha qurilmalarda bir xil printsip qo'llaniladi, bu nurlanishning materiya bilan o'zaro ta'siri jarayonida yuzaga keladigan ta'sirlarni o'lchash imkonini beradi.
Ionlashtiruvchi nurlanishni ro'yxatga olishning eng keng tarqalgan usuli ionlash usuli bo'lib, u nurlanish o'tadigan muhitning ionlanish darajasini o'lchashga asoslangan. Ushbu usulni amalga oshirish sensor sifatida xizmat qiluvchi ionlash kameralari yoki hisoblagichlar yordamida amalga oshiriladi. Ionlash kamerasi ikkita elektroddan iborat bo'lgan kondansatör bo'lib, ular orasida gaz mavjud. Elektrodlar orasidagi elektr maydoni tashqi manbadan yaratiladi. Radioaktiv manba bo'lmaganda, kamerada ionlanish sodir bo'lmaydi va oqim o'lchash moslamasi uning yo'qligini ko'rsatadi. Ionlashtiruvchi nurlanish ta'sirida kamera gazida musbat va manfiy ionlar paydo bo'ladi. Elektr maydoni ta'sirida manfiy ionlar musbat ifloslangan elektrodga, musbat ionlar esa manfiy elektrod tomon harakatlanadi. Natijada o'lchash moslamasi tomonidan qayd etilgan oqim paydo bo'ladi.
Nurlanishni aniqlashning sintillyatsiya usuli ionlashtiruvchi nurlanish o'tganda lyuminestsent moddada paydo bo'ladigan yorug'lik chaqnashlarining intensivligini o'lchashga asoslangan. Fotoelektron multiplikatorlar yorug'lik chaqnashlarini ro'yxatga olish uchun ishlatiladi.
Skintillyatsion hisoblagichlar ifloslangan zarrachalar, gamma kvantlar, tez va sekin neytronlar sonini o'lchash, shuningdek, beta, gamma va neytron nurlanishidan doza tezligini o'lchash uchun ishlatiladi. Bundan tashqari, bunday hisoblagichlar gamma va neytron nurlanish spektrlarini o'rganish uchun ishlatiladi.
Fotografik usul fotografik plyonka yoki plastinkaga radiatsiya tatbiq etilganda yuzaga keladigan fotokimyoviy jarayonlarga asoslangan. Fotografik emulsiyaning nurlanishni aniqlash qobiliyati plyonkaning qorayish darajasi va so'rilgan doza o'rtasidagi bog'liqlikni o'rnatishga imkon beradi. Ko'pincha bu usul rentgen, gamma, beta va neytron nurlanishining dozasini individual nazorat qilish uchun ishlatiladi.
Yuqori doza tezligini o'lchash uchun kamroq sezgir usullar qo'llaniladi, masalan, radiatsiya ta'sirida eritmalar va qattiq moddalarning rangi o'zgarishi, kolloidlarning cho'kishi va gazlarning chiqishi kabi kimyoviy tizimlar. birikmalar. Xuddi shu maqsadda nurlanish ta'sirida rangini o'zgartiradigan turli xil ko'zoynaklar, shuningdek, yutuvchi moddada ajralib chiqadigan issiqlikni o'lchashga asoslangan kalorimetrik usullar qo'llaniladi.
So'nggi paytlarda ionlashtiruvchi nurlanishning yarimo'tkazgichli, foto- va termolyuminessent detektorlari keng tarqalmoqda.

38-39 savol

Yerning tabiiy radiatsion foni. Kosmik nurlanish.

Erning har qanday aholisi tabiiy nurlanish manbalaridan nurlanish ta'siriga duchor bo'ladi, ammo ularning ba'zilari boshqalardan ko'ra ko'proq dozani oladi.Radiatsiya dozasi ham odamlarning turmush tarziga bog'liq. Ba'zi qurilish materiallari, pishiriladigan gaz, ochiq ko'mirli mangallar, bosimli xonalar va hatto uchadigan samolyotlar ham tabiiy nurlanish manbalari orqali ta'sir qilishni oshiradi. Erdagi radiatsiya manbalari birgalikda insonning tabiiy nurlanish ta'siriga duchor bo'lgan ta'sirining katta qismi uchun javobgardir. Qolgan qismi kosmik nurlar, asosan tashqi nurlanish orqali ta'minlanadi. Tabiiy ionlashtiruvchi nurlanish (NIR) kosmosda paydo bo'lib, Yerga kosmik nurlar shaklida etib boradi. Erning o'zida EIR manbalari tuproq, havo, suv, oziq-ovqat va tanadir. EIR dan odamga ta'sir qilish dozalari aholi tomonidan qabul qilingan kollektiv samarali dozaga eng katta hissa qo'shadi. Yerning magnit maydoni 2 ta radiatsiya kamarini hosil qiladi: tashqi, 1 dan 8 Yer radiuslari masofasida va ichki, 100-10 000 km masofada. Ular magnit maydon chiziqlari bo'ylab spiralda harakatlanadigan zaryadlangan zarralar tomonidan yaratilgan. Yerning radiatsiya kamarlari protonlarni va  ularning energiyasini ushlab turadi.

Kosmik zarralar birlamchi nurlanish deb ataladigan nurlanishni keltirib chiqaradi. 45 km va undan yuqori balandliklarda ustunlik qiladi. Koinot nurlari ham Yer atmosferasi tomonidan so'riladi - deyarli barcha ma'lum zarralar va fotonlarni (-kvantlar, neytronlar, mezonlar, - va protonlarga qaraganda ancha past energiyaga ega bo'lgan boshqa zarralar) o'z ichiga olgan ikkilamchi nurlanish. Ikkilamchi nurlanish maksimal darajaga etadi. 20-25 km balandlikdagi qiymatlar. Yer yuzasiga chiqish yo'lida bu ikkilamchi nurlanish ham so'riladi. U deyarli Yerga etib bormaydi. Ammo havo kam bo'lgan baland tog'larda kosmik nurlarning intensivligi juda katta. Natijada, mezonlar, elektronlar, pozitronlar va yuqori energiyali fotonlardan tashkil topgan juda bir jinsli bo'lmagan nurlanish Yer yuzasiga etib boradi. Bu juda past intensivlikdagi radiatsiya Yerning tabiiy radiatsion fonining bir qismidir.

Yer radiatsiyasi. Radionuklidlar doimo er qobig'ida joylashgan. Ularning aksariyati granitlar, alumina, qumtoshlar, ohaktoshlarda.

Yerning jinslari, tuproqlari va suvlarida topilgan asosiy radioaktiv izotoplar uran, toriy va aktiniy, shuningdek, kaliy-40 va rubidiy-87 qatoriga kiradi.

Uran oilasi (uran-238, T=4,5 mlrd. yil va boshqalar).

Toriy oilasi (toriy-232 T = 10 milliard yil va boshqalar).

Anemonlar oilasi (uran-235 T=700 yil).

Bu barcha radionuklidlar tashqi ta'sir manbalaridir.

Erdagi tabiiy nurlanish manbalaridan yiliga odam oladigan tashqi nurlanishning o'rtacha samarali ekvivalent dozasi taxminan 350 mkSv ni tashkil qiladi, ya'ni. dengiz sathida kosmik nurlar tomonidan yaratilgan radiatsiya foni tufayli o'rtacha individual ta'sir qilish dozasidan bir oz ko'proq.

Tabiiy manbalar quyidagi sabablarga ko'ra inson dozasining 85% ni tashkil qiladi:

binolarda radon - 50%,

yerdan va binolardan -nurlari - 14%,

oziq-ovqat va ichimliklar - 11,5%,

kosmik nurlar - 10%.