22. Природа та види іонізуючих випромінювань. Їх характеристика та методи захисту

Іонізуюче випромінювання – будь-яке випромінювання, взаємодія якого із середовищем приводить до утворення електричних зарядів різних знаків.

Розрізняють такі види іонізуючих випромінювань: α-, β-випромінювання, фотонне і нейтронне випромінювання. Енергію випромінювання вимірюють в електрон-вольтах (еВ).

Альфа-випромінювання (α-випромінювання) – іонізуюче випромінювання, яке являє собою потік відносно важких частинок (ядер гелію, що складаються з двох протонів і двох нейтронів), що випускаються при ядерних перетвореннях. Цей вид випромінювання, маючи малу довжину пробігу частинок, характеризується слабкою проникаючою здатністю, затримуючись навіть листком паперу.

Випромінювання практично не спроможне проникнути через зовнішній шар шкіри, утворений відмерлими клітинами. Тому α-випромінювання не небезпечне до тих пір, поки радіоактивні речовини, що випускають альфачастинки, не потраплять всередину організму через органи дихання, травлення або через відкриті рани і опікові поверхні. Ступінь небезпеки радіоактивної речовини залежить від енергії частинок, які нею випускаються. Оскільки енергія одного атома складає одиниці-десятки електрон-вольт, кожна α-частинка здатна іонізувати до 100000 молекул усередині організму.

Бета-випромінювання – потік β-частинок (електронів і позитронів), які мають більшу проникаючу здатність в порівнянні з β-випромінюванням. Частки, які випускаються, мають безперервний енергетичний спектр, розподіляючись за енергією від нуля до певного максимального значення, характерного для даного радіонукліда. Максимальна енергія β-спектру різних радіонуклідів лежить в інтервалі від декількох кеВ до декількох МеВ.

Пробіг β-часток в повітрі може досягати декількох метрів, а в біологічній тканині декількох сантиметрів. Так, пробіг електронів з енергією 4 МеВ в повітрі складає 17,8 м, а в біологічній тканині 2,6 см. Однак вони легко затримуються тонким листом металу. Як і джерела α-випромінювання, β-активні радіонукліди більш небезпечні при попаданні всередину організму.

Фотонне випромінювання включає в себе рентгенівське і гамма-випромінювання (γ-випромінювання). Після радіоактивного розпаду атомне ядро кінцевого продукту часто опиняється в збудженому стані. Перехід ядра з цього стану на більш низький енергетичний рівень (в нормальний стан) відбувається з випусканням гамма-квантів. Таким чином, γ-випромінювання має внутрішньоядерне походження і являє собою досить жорстке електромагнітне випромінювання з довжиною хвилі 10^-8–10^-11 нм.

Енергія кванта γ-випромінювання Е (в еВ) пов'язана з довжиною хвилі співвідношенням де λ виражена в нанометрах (1 нм = 10-9 м).

Поширюючись зі швидкістю світла, γ-промені мають високу проникаючу здатність, значно більшу, ніж α- і β-частинки. Їх може затримати лише товста свинцева або бетонна плита.

Нейтронне випромінювання виникає при поділі важких ядер і в інших ядерних реакціях. Джерелами нейтронного випромінювання на АЕС є ядерні реактори, щільність потоку нейтронів в яких становить 10¹⁰–10¹⁴ нейтронів / (см² · с); ізотопні джерела, що містять природ ні або штучні радіонукліди, змішані з речовиною, що випускає нейтрони під впливом бомбардування   його   α-частинками   або γ-квантами. Такі джерела застосовують для градуювання контрольно-вимірювальної апа- ратури. Вони дають потоки порядку 107–108 нейтронів/с.

Методи захисту:

Організаційні заходи від іонізуючого випромінювання передбачають забезпечення виконання вимог норм радіаційної безпеки. Приміщення, які призначені для роботи з радіоактивними ізотопами повинні бути ізольовані від інших і мати спеціально оброблені стіни, стелі, підлоги. Відкриті джерела випромінювання і всі предмети, які опромінюються повинні знаходитись в обмеженій зоні, перебування в якій дозволяється персоналу у виняткових випадках, та й то короткочасно. На контейнери, устаткування, двері приміщень та інші об'єкти наноситься попереджувальний знак радіаційної небезпеки (на жовтому фоні - чорний схематичний трилисник).

На підприємствах складаються та затверджуються інструкції з охорони праці, у яких зазначено порядок та правила безпечного виконання робіт..

До технічних заходів та засобів захисту від іонізуючого випромінювання належать: застосування автоматизованого устаткування з дистанційним керуванням; використання витяжних шаф, камер, боксів, що оснащені спеціальними маніпуляторами, які копіюють рухи рук людини; встановлення захисних екранів.

Санітарно-гігієнічні заходи передбачають: забезпечення чистоти приміщень, включаючи щоденне вологе прибирання; улаштування припливно-витяжної вентиляції з щонайменше п'ятиразовим повітрообміном; дотримання норм особистої гігієни, застосування засобів індивідуального захисту.

До лікувально-профілактичних заходів належать: попередній та періодичні медогляди осіб, які працюють з радіоактивними речовинами; встановлення раціональних режимів праці та відпочинку; використання радіопротекторів - хімічних речовин, що підвищують стійкість організму до іонізуючого опромінення.