Radioaktiv nurlanish inson tanasiga kuchli ta'sir qiladi, qayg'uli oqibatlarga olib keladigan qaytarilmas jarayonlarni keltirib chiqarishga qodir. Quvvatiga qarab, turli xil radioaktiv nurlanishlar jiddiy kasalliklarga olib kelishi mumkin, yoki aksincha, odamni davolaydi. Ulardan ba'zilari diagnostika maqsadida qo'llaniladi. Boshqacha qilib aytganda, hamma narsa jarayonning nazorat qilinishiga bog'liq, ya'ni. uning intensivligi va biologik to'qimalarga ta'sir qilish muddati.

Hodisaning mohiyati

Umumiy holda, radiatsiya tushunchasi zarrachalarning chiqishi va to'lqinlar shaklida tarqalishini anglatadi. Radioaktivlik yuqori quvvatli zaryadlangan zarrachalar oqimining paydo bo'lishi bilan ba'zi moddalar atomlari yadrolarining o'z-o'zidan parchalanishini anglatadi. Bunday hodisaga qodir bo'lgan moddalar radionuklidlar deb ataladi.

Xo'sh, radioaktiv nurlanish nima? Odatda, bu atama ostida ham radioaktiv, ham radiatsiyaviy emissiya qayd etiladi. Asosiysi, bu muhim kuchga ega bo'lgan elementar zarrachalarning yo'naltirilgan oqimi bo'lib, ular yo'liga tushadigan har qanday muhitning ionlanishiga olib keladi: havo, suyuqliklar, metallar, minerallar va boshqa moddalar, shuningdek, biologik to'qimalar. Har qanday materialning ionlanishi uning tuzilishi va asosiy xususiyatlarining o'zgarishiga olib keladi. Biologik to'qimalar, shu jumladan. inson tanasining hayotiy faoliyatiga mos kelmaydigan o'zgarishlarga uchraydi.

Radioaktiv nurlanishning har xil turlari turlicha kirib borish va ionlashtiruvchi qobiliyatlarga ega. Zararli xususiyatlar radionuklidlarning quyidagi asosiy xususiyatlariga bog'liq: nurlanish turi, oqim kuchi, yarim yemirilish davri. Ionlash qobiliyati o'ziga xos ko'rsatkich bilan baholanadi: radiatsiya kirib borish yo'li bo'ylab 10 mm masofada hosil bo'lgan ionlangan moddaning ionlari soni.

Insonga salbiy ta'sir

Insonning radiatsiya ta'siri tananing to'qimalarida tarkibiy o'zgarishlarga olib keladi. Ionlanish natijasida ularda erkin radikallar paydo bo'ladi, ular kimyoviy faol molekulalar bo'lib, hujayralarga zarar etkazadi va o'ldiradi. Birinchi va eng og'ir ta'sir ko'rsatadigan oshqozon-ichak, genitoüriner va gematopoetik tizimlar. Ularning disfunktsiyasining aniq belgilari mavjud: ko'ngil aynishi va qusish, isitma, najasning buzilishi.

Ko'z to'qimalariga radiatsiya ta'siridan kelib chiqqan radiatsiya katarakti juda tipik. Radiatsiya ta'sirining boshqa jiddiy oqibatlari mavjud: qon tomir sklerozi, immunitetning keskin pasayishi, gematogen muammolar. Ayniqsa xavf genetik mexanizmga zarar etkazishdir. Yangi paydo bo'lgan faol radikallar genetik ma'lumotning asosiy tashuvchisi - DNKning tuzilishini o'zgartirishga qodir. Bunday buzilishlar kelajak avlodlarga ta'sir qiladigan oldindan aytib bo'lmaydigan mutatsiyalarga olib kelishi mumkin.

Inson tanasiga zarar etkazish darajasi radioaktiv nurlanishning qanday turlari sodir bo'lganiga, tananing intensivligi va individual sezgirligiga bog'liq. Asosiy ko'rsatkich radiatsiya dozasi bo'lib, u qancha radiatsiya tanaga kirganligini ko'rsatadi. Kam quvvatli nurlanish ta'sirida uzoq vaqt davomida bunday dozani to'plashdan ko'ra, bitta katta doz ancha xavfli ekanligi aniqlandi. Tana tomonidan so'rilgan nurlanish miqdori everts (Ev) bilan o'lchanadi.

Har qanday yashash muhiti ma'lum darajadagi radiatsiyaga ega. Radiatsion fon 0,18-0,2 meV/soat yoki 20 mikrorentgendan yuqori bo'lmagan normal hisoblanadi. O'limga olib keladigan kritik daraja 5,5-6,5 Ev.

Radiatsiya turlari

Qayd etilganidek, radioaktiv nurlanish va uning turlari inson organizmiga turli yo'llar bilan ta'sir qilishi mumkin. Radiatsiyaning quyidagi asosiy turlarini ajratish mumkin.

Zarrachalar oqimi bo'lgan korpuskulyar turdagi nurlanishlar:

1. Alfa nurlanishi. Bu alfa zarralaridan tashkil topgan oqim bo'lib, ular katta ionlashtiruvchi kuchga ega, ammo kirish chuqurligi kichik. Hatto qalin qog'oz varag'i ham bunday zarralarni to'xtata oladi. Inson kiyimi himoya rolini samarali o'ynaydi.
2. Beta nurlanishi yorug'lik tezligiga yaqin tezlikda uchadigan beta zarralari oqimi tufayli yuzaga keladi. Katta tezlik tufayli bu zarralar penetratsion qobiliyatga ega, ammo ularning ionlash qobiliyati oldingi versiyaga qaraganda pastroq. Deraza oynalari yoki qalinligi 8-10 mm bo'lgan metall qatlam bu nurlanishdan ekran bo'lib xizmat qilishi mumkin. Odamlar uchun teri bilan bevosita aloqa qilish juda xavflidir.
3. Neytron nurlanishi neytronlardan iborat va eng katta zarar etkazuvchi ta'sirga ega. Ulardan etarli darajada himoya qilish tarkibida vodorod bo'lgan materiallar: suv, kerosin, polietilen va boshqalar bilan ta'minlanadi.

To'lqinli nurlanish, ya'ni energiyaning nur tarqalishi:

1. Gamma nurlanish, mohiyatiga ko'ra, atomlardagi radioaktiv o'zgarishlar paytida hosil bo'lgan elektromagnit maydondir. To'lqinlar kvantlar, impulslar shaklida chiqariladi. Radiatsiya juda yuqori o'tkazuvchanlikka ega, ammo past ionlashtiruvchi kuchga ega. Bunday nurlardan himoya qilish uchun og'ir metallardan tayyorlangan ekranlar kerak.
2. Rentgen nurlari yoki rentgen nurlari. Ushbu kvant nurlari ko'p jihatdan gamma nurlariga o'xshaydi, ammo kirish kuchi biroz kam baholanadi. Ushbu turdagi to'lqinlar vakuumli rentgen apparatlarida elektronlarni maxsus nishonga urish orqali hosil bo'ladi. Ushbu nurlanishning diagnostik maqsadi yaxshi ma'lum. Biroq, uning uzoq muddatli harakati inson tanasiga jiddiy zarar etkazishi mumkinligini esga olish kerak.

Qanday qilib odam nurlanishi mumkin

Inson radioaktiv ta'sirni radiatsiya uning tanasiga kirishi sharti bilan oladi. U 2 shaklda yuzaga kelishi mumkin: tashqi va ichki ta'sir. Birinchi holda, radioaktiv nurlanish manbai tashqarida bo'lib, turli sabablarga ko'ra inson o'z faoliyat sohasiga tegishli himoyasiz kiradi. Ichki ta'sir qilish radionuklid tanaga kirganda amalga oshiriladi. Bu nurlangan oziq-ovqat yoki suyuqliklarni, chang va gazlarni iste'mol qilganda, ifloslangan havo bilan nafas olayotganda va hokazolarda sodir bo'lishi mumkin.

Radiatsiyaning tashqi manbalarini 3 toifaga bo'lish mumkin:

1. Tabiiy manbalar: og'ir kimyoviy elementlar va radioaktiv izotoplar.
2. Sun'iy manbalar: tegishli yadro reaktsiyalari paytida nurlanishni ta'minlaydigan texnik qurilmalar.
3. Induktsiyalangan nurlanish: turli xil muhitlar, kuchli ionlashtiruvchi nurlanish ta'siridan so'ng, o'zlari nurlanish manbaiga aylanadi.

Radiatsiyaning mumkin bo'lgan ta'siri bo'yicha eng xavfli ob'ektlarga quyidagi nurlanish manbalari kiradi:

1. Radionuklidlarni qazib olish, qayta ishlash, boyitish, reaktorlar uchun yadro yoqilg'isi ishlab chiqarish, xususan, uran sanoati bilan bog'liq ishlab chiqarish.
2. Har qanday turdagi yadro reaktorlari, shu jumladan. elektr stantsiyalari va kemalarda.
3. Yadro yoqilg'isini qayta tiklash bilan shug'ullanadigan radiokimyoviy korxonalar.
4. Radioaktiv moddalar chiqindilarini saqlash (ko'mish) joylari, shuningdek ularni qayta ishlash korxonalari.
5. Turli sohalarda: tibbiyot, geologiya, qishloq xo'jaligi, sanoat va boshqalarda radiatsiyadan foydalanganda.
6. Yadro qurollarini sinovdan o'tkazish, tinch maqsadlarda yadroviy portlashlar.

Tananing shikastlanishining namoyon bo'lishi

Radioaktiv nurlanishning xarakteristikasi inson tanasiga zarar etkazish darajasida hal qiluvchi rol o'ynaydi. Ta'sir qilish natijasida radiatsiya kasalligi rivojlanadi, bu ikki yo'nalishga ega bo'lishi mumkin: somatik va genetik zarar. Ko'rinish vaqtiga ko'ra, erta va uzoq ta'sir farqlanadi.

Erta ta'sir 1 soatdan 2 oygacha bo'lgan davrda xarakterli alomatlarni ochib beradi. Quyidagi belgilar odatiy hisoblanadi: terining qizarishi va po'stlog'i, ko'z linzalarining loyqaligi, gematopoetik jarayonning buzilishi. Radiatsiyaning katta dozasi bilan ekstremal variant halokatli natijadir. Mahalliy lezyonlar teri va shilliq pardalarning radiatsiyaviy kuyishi kabi belgilar bilan tavsiflanadi.

Masofaviy namoyishlar 3-5 oydan keyin va hatto bir necha yil o'tgach aniqlanadi. Bunday holda, terining doimiy lezyonlari, turli xil lokalizatsiyadagi malign shishlar, immunitetning keskin yomonlashishi, qon tarkibining o'zgarishi (eritrotsitlar, leykotsitlar, trombotsitlar va neytrofillar darajasining sezilarli darajada pasayishi) qayd etiladi. Natijada ko'pincha turli yuqumli kasalliklar rivojlanadi va umr ko'rish davomiyligi sezilarli darajada kamayadi.

Insonning ionlashtiruvchi nurlanish ta'sirini oldini olish uchun nurlanish turiga bog'liq bo'lgan turli xil himoya turlari qo'llaniladi. Bundan tashqari, insonning radiatsiya zonasida maksimal bo'lish muddati, nurlanish manbasiga minimal masofa, shaxsiy himoya vositalaridan foydalanish va himoya ekranlarini o'rnatish uchun qat'iy standartlar tartibga solinadi.

Radioaktiv nurlanish inson tanasining barcha to'qimalariga kuchli halokatli ta'sir ko'rsatishi mumkin. Shu bilan birga, u turli kasalliklarni davolashda ham qo'llaniladi. Bularning barchasi bitta yoki uzoq muddatli rejimda odam tomonidan qabul qilingan nurlanish dozasiga bog'liq. Faqat radiatsiyaviy himoya me'yorlariga qat'iy rioya qilish, hatto siz nurlanish manbasi doirasida bo'lsangiz ham, sog'lig'ingizni saqlashga yordam beradi.

radiatsiya elektromagnit,

1) klassik elektrodinamikada - elektr zaryadlangan zarralar (yoki ularning tizimlari) o'zaro ta'sirida yuzaga keladigan erkin elektromagnit maydon hosil bo'lish jarayoni; kvant nazariyasida - kvant tizimining holati o'zgarganda fotonlarning tug'ilish (emissiya) jarayoni;

2) erkin elektromagnit maydon - elektromagnit to'lqinlar.

Nurlanishning klassik nazariyasi - elektrodinamikaning asoslari 19-asrning birinchi yarmida M. Faraday va J.K.Maksvell asarlarida qoʻyilgan boʻlib, ular Faraday gʻoyalarini rivojlantirdilar, nurlanish qonunlariga qatʼiy matematik shakl berdilar. Maksvell tenglamalaridan kelib chiqadiki, vakuumdagi elektromagnit to'lqinlar har qanday mos yozuvlar tizimida bir xil tezlikda - yorug'lik tezligida c = 3·10 8 m/s tarqaladi. Maksvell nazariyasi ko'plab fizik hodisalarni tushuntirdi, optik, elektr va magnit hodisalarni birlashtirib, elektrotexnika va radiotexnikaning asosiga aylandi, biroq bir qator hodisalarni (masalan, atomlar va molekulalarning spektrlari) faqat kvant yaratilgandan keyin tushuntirish mumkin edi. asoslarini M.Plat, A.Eynshteyn, N.Bor, P.Dirak va boshqalar qoʻygan nurlanish nazariyasi.Nurlanish nazariyasi kvant elektrodinamikasida toʻliq asoslab berildi, u 1950-yillarda asarlarida yakunlandi. R. F. Feynman, J. Shvinger, F. Dayson va boshqalar.

Radiatsiya jarayoni va erkin elektromagnit maydonning xarakteristikalari (radiatsiya intensivligi, nurlanish spektri, undagi energiya taqsimoti, radiatsiya energiyasi oqimining zichligi va boshqalar) nurlanadigan zaryadlangan zarrachaning (yoki zarralar tizimining) xususiyatlariga bog'liq. radiatsiyaga olib keladigan elektr va / yoki magnit maydonlar bilan o'zaro ta'siri. Shunday qilib, zaryadlangan zarracha moddadan o'tganda, moddaning atomlari bilan o'zaro ta'sir qilish natijasida zarracha tezligi o'zgaradi va u bremsstrahlung deb ataladigan narsani chiqaradi (pastga qarang). To'lqin uzunligi diapazoni l ga qarab erkin elektromagnit maydon radio emissiyasi (qarang. Radio to'lqinlari), infraqizil nurlanish, optik nurlanish, ultrabinafsha nurlanish, rentgen nurlanishi, gamma nurlanish deb ataladi.

Zaryadlangan zarrachaning elektromagnit maydoni vakuumda undan uzoq masofalarda bir tekis va to'g'ri chiziqli harakatlanuvchi elektromagnit maydoni unchalik katta emas va biz u bilan birga bir xil tezlikda harakatlanishini aytishimiz mumkin. Zaryadlangan zarrachaning bunday o'z maydonining xususiyatlari uning tezligining kattaligi va yo'nalishiga bog'liq va u doimiy bo'lsa, o'zgarmaydi; bunday zarracha nurlanmaydi. Agar zaryadlangan zarraning tezligi o'zgargan bo'lsa (masalan, boshqa zarracha bilan to'qnashuvda), u holda tezlik o'zgarishidan oldingi va keyingi o'z maydoni boshqacha bo'ladi - tezlik o'zgarganda, o'z maydoni uning bir qismi bo'lishi uchun qayta tartibga solinadi. chiqadi va endi zaryadlangan zarracha bilan bog'lanmaydi - u erkin maydonga aylanadi. Shunday qilib, elektromagnit to'lqinlarning shakllanishi zaryadlangan zarrachaning tezligi o'zgarganda sodir bo'ladi; tezlikning o'zgarishi sabablari har xil bo'lib, shunga mos ravishda turli xil nurlanishlar paydo bo'ladi. Zarrachalar sistemasining nurlanishi uning tuzilishiga bog'liq; u zarracha nurlanishiga o'xshash bo'lishi mumkin, dipol nurlanish (dipol nurlanish) yoki ko'p qutbli nurlanish (ko'p qutbli nurlanish) bo'lishi mumkin.

Elektron va pozitronning annigilyatsiyasi vaqtida (qarang Annigilyatsiya va juft hosil boʻlish ) erkin elektromagnit maydon (fotonlar) ham hosil boʻladi. Annigilyatsiya qiluvchi zarrachalarning energiyasi va impulsi saqlanib qoladi, ya'ni ular elektromagnit maydonga o'tadi. Bu radiatsiya maydoni doimo energiya va impulsga ega ekanligini anglatadi.

Radiatsiya jarayonida hosil bo'lgan elektromagnit to'lqinlar manbadan chiqib ketadigan energiya oqimini hosil qiladi, uning zichligi S(r,t) (Poynting vektori - oqimga perpendikulyar birlik sirt orqali vaqt birligida oqadigan energiya) t vaqtida. nurlanadigan zaryadlangan zarrachadan r masofada magnit H (r, t) va elektr E (r, t) maydonlari kuchlarining vektor mahsulotiga proportsionaldir:

Zaryadlangan zarrachaning nurlanish vaqtida vaqt birligida yo'qotgan umumiy energiyasi V ni cheksiz katta r radiusli shar orqali energiya oqimini hisoblash yo'li bilan olish mumkin.

qaerda dŌ. - qattiq burchak elementi, n - nurlanishning tarqalish yo'nalishidagi birlik vektori.uzoq masofalardagi zaryadlar tizimining o'z maydoni 1/r dan tezroq masofa bilan kamayadi va manbadan katta masofadagi nurlanish maydoni 1 ga kamayadi. /r.

Emitentning kogerentligi. Ikki bir xil manbadan kosmosning ma'lum bir nuqtasiga keladigan nurlanish oqimining zichligi E 1 (r, t) va E 2 (r, t) va magnit H 1 (elektr kuchlari yig'indisining vektor mahsulotiga proportsionaldir. 1 va 2 manbalardan elektromagnit to'lqinlarning r, t) va H 2 (r, t) maydonlari:

Ikki sinusoidal tekislik to'lqinlarini qo'shish natijasi ular ma'lum bir nuqtaga kelgan fazalarga bog'liq. Agar fazalar bir xil bo'lsa, u holda E va H maydonlari ikki baravar ko'payadi va ma'lum bir nuqtadagi maydon energiyasi bitta manbadan keladigan maydon energiyasiga nisbatan 4 marta ortadi. Ikki xil manbadan to'lqinlar qarama-qarshi fazali detektorga kelganda, (3) da [E 2 (r, t) H 1 (r, t)] o'zaro faoliyat ko'paytmalari yo'qoladi. Natijada, ikkita emitentdan ma'lum bir nuqtaga bitta emitentdan ikki baravar ko'p energiya keladi. To'lqinlar ma'lum bir nuqtaga bir xil fazalarda keladigan N emitentda energiya N 2 marta ortadi. Bunday emitentlar kogerent deb ataladi. Agar har bir emitentdan detektorga keladigan to'lqinlarning fazalari tasodifiy bo'lsa, u holda kuzatuv nuqtasiga qo'shilganda turli emitentlarning maydonlari qisman bekor qilinadi. Keyin, N manbadan, detektor bir manbadan N marta ko'p energiyani qayd qiladi. Bunday manbalar (va ularning nurlanishi) inkogerent deb ataladi. Bularga deyarli barcha an'anaviy yorug'lik manbalari (sham olovi, akkor lampalar, lyuminestsent lampalar va boshqalar) kiradi; ularda har bir atom yoki molekula emissiyasining vaqt momentlari (va shunga mos ravishda ularning nurlanish to'lqinlari ma'lum bir nuqtaga keladigan fazalar) tasodifiydir. Kogerent nurlanish manbalari lazerlar bo'lib, ularda ishlaydigan moddaning barcha atomlarini bir vaqtning o'zida yoritish uchun sharoitlar yaratilgan.

Radiatsiya reaktsiyasi. Nurlanadigan zaryadlangan zarracha energiyani yo'qotadi, shuning uchun nurlanish jarayonida zarrachaga ta'sir qiluvchi kuch hosil bo'ladi, bu uning tezligini sekinlashtiradi va nurlanish reaktsiyasi kuchi yoki radiatsiya ishqalanish kuchi deb ataladi. Zaryadlangan zarrachalarning relyativistik bo'lmagan tezligida nurlanishning reaktsiya kuchi har doim kichik bo'ladi, lekin yorug'lik tezligiga yaqin tezlikda u katta rol o'ynashi mumkin. Shunday qilib, Yer magnit maydonida yuqori energiyali kosmik nurlanish elektronlarining nurlanishidan energiya yo'qotishlari shunchalik kattaki, elektronlar Yer yuzasiga etib bora olmaydi. Bir xil energiya va kattaroq massaga ega bo'lgan kosmik nur zarralari elektronlarga qaraganda nurlanish uchun kamroq energiya yo'qotadi va ular Yer yuzasiga etib boradi. Bundan kelib chiqadiki, Yer yuzasida va sun'iy yo'ldoshlardan qayd etilgan kosmik nurlarning tarkibi har xil bo'lishi mumkin.

Radiatsiya kogerentsi uzunligi. Zaryadlangan zarrachaning relyativistik bo'lmagan va ultrarelativistik tezlikdagi radiatsiya jarayonlari radiatsiya maydoni hosil bo'lgan fazo hududining o'lchamiga ko'ra farqlanadi. Relyativistik bo'lmagan holatda (zarrachaning tezligi v past bo'lganda) nurlanish maydoni yorug'lik tezligida zaryadni tark etadi va nurlanish jarayoni tez tugaydi, radiatsiya hosil bo'lish mintaqasining o'lchami (kogerentlik uzunligi) L ko'p. radiatsiya to'lqin uzunligidan kichikroq l, L ~ lv / s. Agar zarrachaning tezligi yorug'lik tezligiga yaqin bo'lsa (nisbiy tezlikda), hosil bo'lgan radiatsiya maydoni va uni yaratgan zarracha uzoq vaqt davomida bir-biriga yaqinlashadi va uzoq masofani bosib o'tib, ajralib chiqadi. Nurlanish maydonining hosil bo'lishi ancha uzoq davom etadi va L uzunligi to'lqin uzunligi L~lg dan ancha katta (bu erda g= -1/2 zarrachaning Lorents omilidir).

Bremsstrahlung zaryadlangan zarracha moddalar atomlariga sochilganda sodir bo'ladi. Agar e zaryadli zarrachaning tarqalish vaqtida tezligini v 1 dan v 2 gacha o'zgartiradigan Dt vaqti nurlanish hosil bo'lish vaqtidan L/v dan ancha kam bo'lsa, zaryadlangan zarracha tezligining o'zgarishini bir lahzali deb hisoblash mumkin. Keyin nurlanish energiyasining burchaklar va aylana chastotalar bo'yicha taqsimlanishi ō ko'rinishiga ega bo'ladi:

Bu ifodani v 1 dan v 2 gacha bo‘lgan sochilish vaqtida zarracha tezligining o‘zgarishi ehtimoliga ko‘paytirib, hosil bo‘lgan ifodani barcha v 2 bo‘yicha integrallash orqali biz bremsstrahlung energiyasini chastotalar va burchaklar (chastotadan mustaqil) bo‘yicha taqsimlanishini olishimiz mumkin. Yengilroq zarrachalar atom bilan oʻzaro taʼsirlashganda osonroq ogʻadi, shuning uchun bremsstrahlung intensivligi tez zarracha massasining kvadratiga teskari proportsionaldir. Bremsstrahlung elektron energiyasi ba'zi bir kritik energiyadan katta bo'lgan materiyadagi relyativistik elektronlarning energiya yo'qolishining asosiy sababidir, bu havo uchun 83 MeV, Al uchun 47 MeV va Pb uchun 59 MeV.

Magnit to'lqinlar zaryadlangan zarracha harakat traektoriyasini eguvchi magnit maydonda harakat qilganda yuzaga keladi. Doimiy va bir xil magnit maydonda massasi m boʻlgan zaryadlangan zarrachaning traektoriyasi spiraldir, yaʼni u maydon yoʻnalishi boʻyicha bir tekis harakat va uning atrofida ō H = eH/gms chastotali aylanishdan iborat.

Zarracha harakatining davriyligi, u chiqaradigan to'lqinlarning ō H ga karrali chastotalarga ega bo'lishiga olib keladi: ō = Mō H, bu erda N=1,2,3 ... . ultrarelyativistik zarrachalarning magnit maydonda nurlanishiga sinxrotron nurlanishi deyiladi. U keng chastota spektriga ega, maksimal ō N g 3 tartibli va chiqariladigan energiyaning asosiy ulushi ō » ō N chastota diapazonida yotadi. Bu holda qo'shni chastotalar orasidagi intervallar ō N g 3 ga teng. chastota, shuning uchun sinxrotron nurlanish spektridagi chastota taqsimotini taxminan uzluksiz deb hisoblash mumkin. ō » ō N g 3 chastota diapazonida nurlanish intensivligi chastota ortishi bilan ō 2/3 ga oshadi, ō » ō N g 3 chastota diapazonida esa chastota ortishi bilan nurlanish intensivligi eksponensial ravishda kamayadi. Sinxrotron nurlanishi zarracha orbita tekisligida kichik burchakli divergensiyaga (l/g tartibida) va yuqori polarizatsiyaga ega. Zaryadlangan zarrachalarning relyativistik bo'lmagan tezliklarida magnit bremsstrahlung siklotron nurlanishi deb ataladi, uning chastotasi ō = ō H.

Dalgalanuvchi nurlanish ultrarelyativistik zaryadlangan zarracha kichik ko'ndalang davriy og'ishlar bilan harakat qilganda, masalan, davriy o'zgaruvchan elektr maydonida uchganda (bunday maydon, masalan, maxsus qurilmalarda - to'lqinli qurilmalarda hosil bo'ladi) paydo bo'ladi. To'lqinli nurlanishning chastotasi ō zarrachaning ko'ndalang tebranishlar chastotasi ō 0 munosabati bilan bog'liq.

bu yerda th - zarracha tezligi v va to'lqinli nurlanishning tarqalish yo'nalishi orasidagi burchak. Ushbu turdagi nurlanishning analogi zaryadlangan zarralar monokristallarda yo'naltirilganda, qo'shni kristall grafik tekisliklar orasida harakatlanadigan zarracha intrakristalli maydon bilan o'zaro ta'sir qilish natijasida ko'ndalang tebranishlarni boshdan kechirganda paydo bo'ladigan nurlanishdir.

Vavilov-Cherenkov nurlanishi zaryadlangan zarracha muhitda yorug'likning faza tezligi c/e 1/2 dan oshib ketadigan tezlikda bir tekis harakat qilganda kuzatiladi (e - muhitning o'tkazuvchanligi). Bunda zarrachaning o‘z maydonining bir qismi undan orqada qoladi va zarracha harakati yo‘nalishiga burchak ostida tarqaladigan elektromagnit to‘lqinlarni hosil qiladi (Vavilov-Cherenkov nurlanishiga qarang), bu tenglik cos th = s/ve 1/2 bilan aniqlanadi. . Zaryadlangan zarrachalarning tezligini o'lchashda keng qo'llanilgan nurlanishning ushbu printsipial yangi turini kashf qilish va tushuntirish uchun I. E. Tamm, I. M. Frank va P. A. Cherenkovlar Nobel mukofotiga sazovor bo'lishdi (1958).

o'tish radiatsiyasi(1946 yilda V. L. Ginzburg va I. M. Frank tomonidan bashorat qilingan) bir jinsli bo'lmagan dielektrik xususiyatlarga ega bo'lgan zaryadlangan zarrachaning fazoda bir xil to'g'ri chiziqli harakati paytida paydo bo'ladi. Ko'pincha, zarracha turli o'tkazuvchanlikka ega bo'lgan ikkita muhit orasidagi interfeysni kesib o'tganda hosil bo'ladi (ko'pincha bu nurlanish o'tish nurlanishi deb hisoblanadi; O'tish nurlanishiga qarang). Turli muhitlarda doimiy tezlikda harakatlanuvchi zarrachaning o'z maydoni har xil bo'ladi, shuning uchun muhitlar orasidagi interfeysda o'z-o'zidan maydon qayta tartibga solinadi, bu nurlanishga olib keladi. O'tish nurlanishi tez zarrachaning massasiga bog'liq emas, uning intensivligi zarracha tezligiga emas, balki uning energiyasiga bog'liq, bu uning asosida ultra yuqori energiyali zarralarni aniqlashning noyob aniq usullarini yaratishga imkon beradi.

Difraksion nurlanish zaryadlangan zarrachaning vakuumda moddaning yuzasi yaqinida o'tishi paytida, zarrachaning o'z maydoni uning sirt bir xilligi bilan o'zaro ta'siri tufayli o'zgarganda paydo bo'ladi. Difraksion nurlanish moddaning sirt xususiyatlarini o'rganishda muvaffaqiyatli qo'llaniladi.

Zaryadlangan zarralar sistemalarining nurlanishi.

Nurlanishi mumkin bo'lgan eng oddiy tizim bu o'zgaruvchan dipol momentga ega bo'lgan elektr dipol - ikkita qarama-qarshi zaryadlangan tebranuvchi zarrachalar tizimi. Dipol maydoni o'zgarganda, masalan, zarralar ularni bir-biriga bog'laydigan to'g'ri chiziq (dipol o'qi) bo'ylab tebransa, maydonning bir qismi uzilib, elektromagnit to'lqinlar hosil bo'ladi. Bunday nurlanish izotropik emas, uning turli yo'nalishdagi energiyasi bir xil emas: u zarracha tebranish o'qiga perpendikulyar yo'nalishda maksimal, perpendikulyar yo'nalishda esa yo'q, oraliq yo'nalishlar uchun uning intensivligi sinth 2 ga proportsionaldir (th dir). nurlanish yo'nalishi va zarracha tebranish o'qi orasidagi burchak). Haqiqiy emitentlar, qoida tariqasida, ko'p sonli qarama-qarshi zaryadlangan zarralardan iborat, lekin ko'pincha ularning joylashuvi va tizimdan uzoqda harakatlanish tafsilotlarini hisobga olgan holda ahamiyatsiz; bu holda, xuddi shu nomdagi zaryadlarni ba'zi bir zaryad taqsimlash markazlariga "tortib olish" orqali haqiqiy taqsimotni soddalashtirish mumkin. Agar butun tizim elektr neytral bo'lsa, uning nurlanishini taxminan elektr dipolning nurlanishi deb hisoblash mumkin.

Agar tizimning dipol nurlanishi bo'lmasa, u to'rt kutupli yoki undan murakkab tizim - ko'p kutupli sifatida ifodalanishi mumkin. Unda zaryadlar harakat qilganda, elektr to'rt kutupli yoki ko'p qutbli nurlanish paydo bo'ladi. Radiatsiya manbalari magnit dipollar (masalan, oqim halqasi) yoki magnit multipollar bo'lgan tizimlar ham bo'lishi mumkin. Magnit dipol nurlanishining intensivligi, qoida tariqasida, elektr dipol nurlanishining intensivligidan (v/c) 2 marta kam va elektr to'rt kutupli nurlanish bilan bir xil darajada.

Nurlanishning kvant nazariyasi. Kvant elektrodinamika kvant tizimlari (atomlar, molekulalar, atom yadrolari va boshqalar) tomonidan nurlanish jarayonlarini ko'rib chiqadi, ularning xatti-harakatlari kvant mexanikasi qonunlariga bo'ysunadi; bu holda erkin elektromagnit maydon bu maydon kvantlari to'plami - fotonlar sifatida ifodalanadi. Foton energiyasi E uning chastotasi v (v = ō/2p), ya'ni E=hv (h - Plank doimiysi), p impulsi esa k to'lqin vektoriga proporsional: p = hk. Fotonning emissiyasi tizimning energiya E 1 holatdan energiya E 2 =E 1 - hv kam bo'lgan holatga (E 1 energiya darajasidan E 2 darajasiga) kvant o'tishi bilan birga keladi. Bog`langan kvant sistemaning energiyasi (masalan, atom) kvantlanadi, ya'ni u faqat diskret qiymatlarni oladi; bunday tizimning nurlanish chastotalari ham diskretdir. Shunday qilib, kvant tizimining nurlanishi ma'lum chastotalarga ega bo'lgan alohida spektral chiziqlardan iborat, ya'ni u diskret spektrga ega. Uzluksiz (uzluksiz) emissiya spektri kvant o'tish sodir bo'lgan tizimning boshlang'ich va yakuniy energiyalari qiymatlari ketma-ketliklaridan biri (yoki ikkalasi) uzluksiz bo'lganda (masalan, erkin elektronning rekombinatsiyasi paytida) olinadi. va ion).

Kvant elektrodinamika turli tizimlarning nurlanish intensivligini hisoblash, radiatsiyaviy bo'lmagan o'tishlar ehtimolini, radiatsiya uzatish jarayonlarini ko'rib chiqish, radiatsiyaviy tuzatishlar deb ataladigan va kvant tizimlarining nurlanishining boshqa xususiyatlarini hisoblash imkonini berdi.

Atomning barcha holatlari, qo'zg'alish holatlari deb ataladigan asosiy holatdan (minimal energiyaga ega bo'lgan holat) tashqari, beqarordir. Ularda bo'lgan atom ma'lum vaqtdan keyin (taxminan 10 -8 s) o'z-o'zidan foton chiqaradi; bunday nurlanish spontan yoki spontan deyiladi. Atomning o'z-o'zidan chiqarish xususiyatlari - tarqalish yo'nalishi, intensivligi, qutblanishi - tashqi sharoitga bog'liq emas. Radiatsiya to'lqin uzunliklari to'plami har bir kimyoviy element atomi uchun individualdir va uning atom spektrini ifodalaydi. Atomning asosiy nurlanishi dipol nurlanishi bo'lib, u faqat elektr dipol o'tishlari uchun tanlash qoidalari bilan ruxsat etilgan kvant o'tishlari paytida, ya'ni atomning boshlang'ich va oxirgi holatlarining xarakteristikalari (kvant raqamlari) o'rtasidagi ma'lum munosabatlarda sodir bo'lishi mumkin. Atomning ko'p qutbli nurlanishi (taqiqlangan chiziqlar deb ataladigan) ma'lum sharoitlarda ham paydo bo'lishi mumkin, ammo u sodir bo'ladigan o'tish ehtimoli kichik va uning intensivligi odatda past bo'ladi. Atom yadrolarining nurlanishi yadro energiyasi sathlari orasidagi kvant o'tishlari paytida sodir bo'ladi va tegishli tanlash qoidalari bilan belgilanadi.

turli molekulalarning nurlanishi, bunda ularni tashkil etuvchi zaryadlangan zarrachalarning tebranish va aylanish harakatlari sodir boʻladi, ular elektron-vibratsion-aylanma tuzilishga ega boʻlgan murakkab spektrlarga ega (qarang Molekulyar spektrlar).

Impuls hk va energiya hv bo'lgan fotonning emissiya ehtimoli (n k + 1) ga proportsionaldir, bu erda n k - emissiya momentidan oldin tizimdagi aynan bir xil fotonlar soni. n k = 0 da spontan emissiya sodir bo'ladi, agar n k ≠ 0 bo'lsa, stimulyatsiya qilingan emissiya ham paydo bo'ladi. Rag'batlantirilgan emissiya fotoni, o'z-o'zidan paydo bo'lganidan farqli o'laroq, tashqi nurlanish fotoni bilan bir xil tarqalish, chastota va qutblanish yo'nalishiga ega; rag'batlantirilgan emissiya intensivligi tashqi nurlanish fotonlari soniga proportsionaldir. Rag'batlantirilgan emissiya mavjudligi 1916 yilda A. Eynshteyn tomonidan rag'batlantirilgan emissiya ehtimolini hisoblab chiqqan (qarang Eynshteyn koeffitsientlari). Oddiy sharoitlarda rag'batlantirilgan emissiya ehtimoli (va shuning uchun intensivligi) kichik, ammo kvant generatorlarida (lazerlarda) n k ni oshirish uchun ishchi modda (emitter) tashqi nurlanish fotonlarini yaqin joyda saqlaydigan optik bo'shliqlarga joylashtiriladi. bu. Modda tomonidan chiqarilgan har bir foton n k ni oshiradi, shuning uchun berilgan k bilan nurlanish intensivligi boshqa barcha k bilan fotonlar chiqarishning past intensivligida tez o'sadi. Natijada, kvant generatori v va k qiymatlarining juda tor diapazoni - kogerent nurlanish bilan stimulyatsiya qilingan nurlanish manbai bo'lib chiqadi. Bunday nurlanish maydoni juda qizg'in bo'lib, u kattaligi bo'yicha molekulyar maydonlar bilan taqqoslanadigan bo'lishi mumkin va kvant generatori nurlanishining (lazer nurlanishi) materiya bilan o'zaro ta'siri chiziqli bo'lmagan bo'ladi (qarang Chiziqsiz optika ).

Turli ob'ektlarning nurlanishi ularning tuzilishi, xususiyatlari va ularda sodir bo'ladigan jarayonlar haqida ma'lumot beradi; uni o'rganish ularni o'rganishning kuchli va ko'pincha yagona (masalan, kosmik jismlar uchun) usulidir. Dunyoning zamonaviy fizik rasmini shakllantirishda nurlanish nazariyasi alohida o'rin tutadi. Ushbu nazariyani qurish jarayonida nisbiylik nazariyasi, kvant mexanikasi paydo bo'ldi, nurlanishning yangi manbalari yaratildi, radiotexnika, elektronika va boshqalarda bir qator yutuqlar qo'lga kiritildi.

Yoritilgan: Axiezer A.I., Berestetskiy V.B. Kvant elektrodinamiği. 4-nashr. M., 1981; Landau L.D., Lifshits E.M. Maydon nazariyasi. 8-nashr. M., 2001; Tamm I. E. Elektr nazariyasi asoslari. 11-nashr. M., 2003 yil.

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. U 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 materiyani 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 emissiya 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.

Qo'zg'aluvchan holatda bo'lgan barcha atomlar elektromagnit to'lqinlarni chiqarishga qodir. Buning uchun ular asosiy holatga o'tishlari kerak, bunda ularning ichki energiyasi olinadi. Bunday o'tish jarayoni elektromagnit to'lqinning emissiyasi bilan birga keladi. Uzunligiga qarab, u turli xil xususiyatlarga ega. Bunday nurlanishning bir necha turlari mavjud.

ko'rinadigan yorug'lik

To'lqin uzunligi - teng fazalar yuzasi orasidagi eng qisqa masofa. Ko'rinadigan yorug'lik - bu inson ko'zi tomonidan idrok etilishi mumkin bo'lgan elektromagnit to'lqinlar. Yorug'lik to'lqin uzunligi 340 nanometrdan (binafsha rang) 760 nanometrgacha (qizil yorug'lik) o'zgarib turadi. Eng yaxshisi, inson ko'zi spektrning sariq-yashil hududini his qiladi.

Infraqizil nurlanish

Insonni o'rab turgan hamma narsa, shu jumladan, infraqizil yoki termal nurlanish manbai (to'lqin uzunligi 0,5 mm gacha). Atomlar bir-biri bilan tasodifiy to'qnashganda, bu diapazonda elektromagnit to'lqinlarni chiqaradi. Har bir to'qnashuvda ularning kinetik energiyasi issiqlik energiyasiga aylanadi. Atom hayajonlanadi va infraqizil diapazonda to'lqinlar chiqaradi.

Quyoshdan Yer yuzasiga infraqizil nurlanishning faqat kichik qismi yetib boradi. 80% gacha havo molekulalari va ayniqsa karbonat angidrid tomonidan so'riladi, bu issiqxona effektini keltirib chiqaradi.

Ultraviyole nurlanish

Ultraviyole nurlanishning to'lqin uzunligi infraqizildan ancha qisqa. Quyosh spektrida ultrabinafsha komponent ham mavjud, ammo u Yerning ozon qatlami tomonidan to'sib qo'yilgan va uning yuzasiga etib bormaydi. Bunday nurlanish barcha tirik organizmlar uchun juda zararli.

Ultrabinafsha nurlanishning uzunligi mintaqada 10 dan 740 nanometrgacha. Ko'rinadigan yorug'lik bilan birga Yer yuzasiga etib boradigan uning kichik bir qismi terining zararli ta'sirlarga qarshi himoya reaktsiyasi sifatida odamlarda qorayishni keltirib chiqaradi.

radio to'lqinlar

Uzunligi 1,5 km gacha bo'lgan radioto'lqinlar yordamida axborotni uzatish mumkin. U radio va televizorlarda qo'llaniladi. Bunday katta uzunlik ularga Yer yuzasi atrofida egilish imkonini beradi. Eng qisqa radioto'lqinlar atmosferaning yuqori qatlamlaridan aks etishi va yer sharining qarama-qarshi tomonida joylashgan stantsiyalarga etib borishi mumkin.

gamma nurlari

Gamma nurlari ayniqsa qattiq ultrabinafsha nurlanish deb tasniflanadi. Ular atom bombasining portlashi paytida, shuningdek, yulduzlar yuzasidagi jarayonlarda hosil bo'ladi. Bu nurlanish tirik organizmlar uchun zararli, ammo Yer magnitosferasi ularni o'tkazib yubormaydi. Gamma nurlarining fotonlari juda yuqori energiyaga ega.

Kirish………………………………………………………………………………..3

1. Radiatsiya turlari…………………………………………………………………….5

2. Radiatsiyaviy xavfsizlik normasi……………………………………………………10

3. Asosiy doza chegaralari ................................................ ....... ...........................13

4. Ruxsat etilgan va boshqaruvning ruxsat etilgan darajasi ........................................................................... ...

Xulosa…………………………………………………………………………….26

Foydalanilgan manbalar ro‘yxati……………………………………………….28

KIRISH

Ilmiy qiziqish uyg'otadigan masalalar orasida kamdan-kam odamlar doimiy jamoatchilik e'tiborini tortadi va radiatsiyaning odamlarga va atrof-muhitga ta'siri masalasi kabi ko'p tortishuvlarga sabab bo'ladi.

Afsuski, bu masala bo'yicha ishonchli ilmiy ma'lumotlar ko'pincha aholiga etib bormaydi, shuning uchun ular har xil mish-mishlardan foydalanadilar. Ko'pincha yadroviy energiya muxoliflarining bahs-munozaralari faqat his-tuyg'u va his-tuyg'ularga asoslanadi, xuddi ko'pincha uni rivojlantirish tarafdorlarining nutqlari unchalik asoslanmagan ishonchli kafolatlarga qisqartiriladi.

Birlashgan Millatlar Tashkilotining Atom radiatsiyasining ta'siri bo'yicha ilmiy qo'mitasi radiatsiya manbalari va uning odamlar va atrof-muhitga ta'siri to'g'risidagi barcha mavjud ma'lumotlarni to'playdi va tahlil qiladi. U turli xil tabiiy va sun'iy nurlanish manbalarini o'rganadi va uning topilmalari hatto ushbu mavzu bo'yicha ommaviy nutq kursini yaqindan kuzatib boradiganlarni ham hayratda qoldirishi mumkin.

Radiatsiya haqiqatan ham halokatli. Yuqori dozalarda u to'qimalarning jiddiy shikastlanishiga olib keladi va past dozalarda u saratonga olib kelishi va ta'sirlangan odamning bolalari va nevaralarida yoki uning uzoqroq avlodlarida paydo bo'lishi mumkin bo'lgan genetik nuqsonlarni keltirib chiqarishi mumkin.

Ammo oddiy aholi uchun radiatsiyaning eng xavfli manbalari haqida eng ko'p gapiriladigan narsalar emas. Inson eng katta dozani tabiiy nurlanish manbalaridan oladi. Yadro energetikasining rivojlanishi bilan bog'liq radiatsiya inson faoliyati natijasida hosil bo'lgan nurlanishning faqat kichik bir qismini tashkil etadi; biz ushbu faoliyatning boshqa, juda kam bahsli shakllaridan, masalan, tibbiyotda rentgen nurlaridan foydalanishdan ancha katta dozalarni olamiz. Bundan tashqari, ko'mir yoqish va havoda sayohat qilish kabi kundalik ishlar, ayniqsa, yaxshi muhrlangan xonalarga doimiy ta'sir qilish, tabiiy radiatsiya tufayli ta'sirning sezilarli darajada oshishiga olib kelishi mumkin. Aholining radiatsiyaviy ta'sirini kamaytirishning eng katta zaxiralari aynan inson faoliyatining "shubhasiz" shakllarida yotadi.

Ushbu maqola odamlarga va atrof-muhitga ta'sir qiladigan tabiiy va texnogen manbalardan kelib chiqadigan turli xil radiatsiya turlarini ta'kidlaydi, radiatsiya xavfsizligi, radiatsiya dozalari chegaralari va ularning ruxsat etilgan va nazorat qilish darajalari bo'yicha ma'lumotlarning tartibga soluvchi manbalarini taqdim etadi.

RADIATSIYA TURLARI

Kiruvchi nurlanish inson salomatligi va hayoti uchun katta xavf hisoblanadi. Katta dozalarda u tana to'qimalariga jiddiy zarar etkazadi, o'tkir nurlanish kasalligi rivojlanadi, kichik dozalarda - onkologik kasalliklar, genetik nuqsonlarni keltirib chiqaradi. Tabiatda bir qancha elementlar borki, ularning atom yadrolari boshqa elementlarning yadrolariga aylanadi. Bu o'zgarishlar radiatsiya - radioaktivlik bilan birga keladi. Ionlashtiruvchi nurlanish - ular tarqaladigan muhit atomlari va molekulalarining ionlanishiga olib keladigan elektromagnit nurlanishning elementar zarralari va kvantlari oqimi.

Har xil turdagi nurlanishlar har xil miqdordagi energiyaning chiqishi bilan birga keladi va har xil penetratsion kuchga ega, shuning uchun ular tirik organizm to'qimalariga turli xil ta'sir ko'rsatadi (1-rasm). Neytronlar va protonlardan tashkil topgan og'ir zarralar oqimi bo'lgan alfa nurlanishi, masalan, qog'oz varag'i bilan kechiktiriladi va o'lik hujayralar tomonidan hosil bo'lgan terining tashqi qatlamiga amalda kira olmaydi. Shuning uchun a-zarrachalarni chiqaradigan radioaktiv moddalar ochiq yara orqali, oziq-ovqat yoki nafas olayotgan havo bilan tanaga kirmaguncha, u xavf tug'dirmaydi; keyin ular juda xavfli bo'ladi. Beta nurlanish ko'proq kirib borish qobiliyatiga ega: u tananing to'qimalariga bir-ikki santimetr chuqurlikka o'tadi. Yorug'lik tezligida tarqaladigan gamma nurlanishining kirib borish kuchi juda yuqori: uni faqat qalin qo'rg'oshin yoki beton plita to'xtatib turishi mumkin. Gamma-nurlanishning juda yuqori penetratsion kuchi tufayli ular odamlar uchun katta xavf tug'diradi. Ionlashtiruvchi nurlanishning o'ziga xos xususiyati shundaki, odam bir muncha vaqt o'tgach, uning ta'sirini his qila boshlaydi.

Guruch. 1. Radiatsiyaning uch turi va ularning kirib borish kuchi

Radiatsiya manbalari tabiiy, tabiatda mavjud va insonga bog'liq emas.

Dunyo aholisining ta'sir qilishning asosiy qismi tabiiy nurlanish manbalariga to'g'ri keladi (2-rasm).

Guruch. 2. Tabiiy va texnogen nurlanish manbalaridan ta'sir qilishning o'rtacha yillik samarali ekvivalent dozalari (raqamlar dozani millizievertda ko'rsatadi)

Ularning aksariyati shundayki, ulardan nurlanishdan qochish mutlaqo mumkin emas. Yerning mavjudligi tarixi davomida turli xil nurlanishlar koinotdan Yer yuzasiga tushadi va er qobig'ida joylashgan radioaktiv moddalardan kelib chiqadi. Insonga radiatsiya ikki yo'l bilan ta'sir qiladi. Radioaktiv moddalar tanadan tashqarida bo'lishi va uni tashqaridan nurlantirishi mumkin; bu holda, tashqi nurlanish haqida gapiradi. Yoki ular inson nafas olayotgan havoda, oziq-ovqat yoki suvda bo'lishi va tanaga kirishi mumkin. Ushbu nurlanish usuli ichki deb ataladi.

Erning har qanday aholisi tabiiy radiatsiya manbalaridan nurlanishga duchor bo'ladi, ammo ularning ba'zilari boshqalarga qaraganda kattaroq dozalarni oladi. Bu qisman ularning yashash joyiga bog'liq. Er sharining ba'zi joylarida, ayniqsa radioaktiv jinslar mavjud bo'lgan joylarda radiatsiya darajasi o'rtacha darajadan ancha yuqori, boshqa joylarda esa mos ravishda past. Radiatsiya dozasi ham odamlarning turmush tarziga bog'liq. Ba'zi qurilish materiallaridan foydalanish, ovqat pishirish uchun gazdan foydalanish, ochiq ko'mir mangallari, xonalarni bosim o'tkazish va hatto samolyotlarda uchish - bularning barchasi tabiiy nurlanish manbalari tufayli ta'sir qilish darajasini oshiradi.

Erdagi radiatsiya manbalari birgalikda insonning tabiiy nurlanish ta'siriga duchor bo'lgan ta'sirining katta qismi uchun javobgardir. O'rtacha, ular aholi tomonidan qabul qilingan yillik samarali ekvivalent dozaning 5/6 dan ko'prog'ini, asosan, ichki ta'sir qilish hisobiga ta'minlaydi. Qolgan qismi kosmik nurlar, asosan tashqi nurlanish ta'sirida (3-rasm).

Guruch. 3. Tabiiy nurlanish manbalaridan olinadigan oʻrtacha yillik samarali ekvivalent dozalar (raqamlar dozani millizievertda koʻrsatadi)

Ba'zi ma'lumotlarga ko'ra,1 odamning er yuzidagi tabiiy nurlanish manbalaridan yiliga oladigan tashqi ta'sirning o'rtacha samarali ekvivalent dozasi taxminan 350 mikrozivertni tashkil qiladi, ya'ni. dengiz sathida kosmik nurlar tomonidan yaratilgan radiatsiya foni tufayli o'rtacha individual ta'sir qilish dozasidan bir oz ko'proq.

O'rtacha, inson tabiiy nurlanish manbalaridan oladigan samarali ekvivalent nurlanish dozasining taxminan 2/3 qismi tanaga oziq-ovqat, suv va havo bilan kiradigan radioaktiv moddalardan keladi.

Barcha tabiiy radiatsiya manbalaridan og'ir, rangsiz va hidsiz gaz bo'lgan radon eng katta xavf tug'dirishi aniqlangan. U hamma joyda er qobig'idan chiqariladi, ammo uning tashqi havodagi kontsentratsiyasi Yer sharining turli qismlarida sezilarli darajada farq qiladi. Odam radondan asosiy nurlanishni uyda bo'lganida oladi. Radon faqat tashqi muhitdan etarlicha ajratilgan holda ichki havoda to'planadi. Poydevor va zamin orqali tuproqdan yoki kamroq tez-tez qurilish materiallaridan oqishi xonada radon to'planadi. Eng keng tarqalgan qurilish materiallari - yog'och, g'isht va beton nisbatan kam radon chiqaradi. Granit, pemza, alumina xom ashyosidan tayyorlangan mahsulotlar va fosfogipsning o'ziga xos radioaktivligi ancha yuqori.

Turar-joy binolarida radonning yana bir manbai suv va tabiiy gazdir. Odatda ishlatiladigan suvda radon kontsentratsiyasi juda past, ammo chuqur quduqlar yoki artezian quduqlari suvida juda ko'p radon mavjud. Biroq, asosiy xavf radon miqdori yuqori bo'lsa ham ichishdan kelib chiqmaydi. Odatda odamlar qaynatilgan suv yoki issiq ichimliklar shaklida ichishadi va qaynatilganda radon deyarli butunlay yo'qoladi. Katta xavf - bu ko'pincha hammom yoki bug 'xonasida paydo bo'ladigan nafas olish havosi bilan birga o'pkaga yuqori miqdorda radonli suv bug'ining kirishi. Tabiiy gazda radon yer ostiga kiradi. Gazni iste'molchiga etib borgunga qadar oldindan tozalash va saqlash natijasida radonning ko'p qismi chiqib ketadi, ammo pechkalar kaput bilan jihozlanmagan bo'lsa, radon kontsentratsiyasi oshishi mumkin. Shuning uchun radon, ayniqsa, kam qavatli binolar uchun xonalarni ehtiyotkorlik bilan yopish (issiqlikni saqlash uchun) va alyuminiy oksidi qurilish materiallariga qo'shimcha sifatida ishlatilganda xavflidir.

Boshqa xavfli radiatsiya manbalari, afsuski, insonning o'zi tomonidan yaratilgan. Hozirgi vaqtda radiatsiya turli sohalarda keng qo'llaniladi: tibbiyot, sanoat, qishloq xo'jaligi, kimyo, fan va boshqalar Sun'iy nurlanish manbalari yadro reaktorlari va tezlatgichlar yordamida yaratilgan sun'iy radionuklidlar, neytronlar nurlari va zaryadlangan zarralardir. Ular ionlashtiruvchi nurlanishning texnogen manbalari deb ataladi. Sun'iy nurlanishni ishlab chiqarish va ulardan foydalanish bilan bog'liq barcha tadbirlar qat'iy nazorat qilinadi. Atmosferada yadro qurolining sinovlari, atom elektr stantsiyalari va yadro reaktorlaridagi avariyalar va ularning ish natijalari radioaktiv chiqindilar va radioaktiv chiqindilarda namoyon bo'lishi ularning inson tanasiga ta'siri bilan ajralib turadi. Erning ba'zi hududlarida radioaktiv tushish sodir bo'lganda, radiatsiya qishloq xo'jaligi mahsulotlari va oziq-ovqat orqali inson tanasiga to'g'ridan-to'g'ri kirishi mumkin.