Общие сведения о радиоактивности и радиоактивном загрязнении окружающей среды

Под радиоактивностью понимается самопроизволь­ное превращение неустойчивых атомных ядер радиоак­тивных веществ в ядра других радиоактивных веществ, сопровождаемое ионизирующим излучением.

Под радиоактивными веществами понимаются ве­щества, содержащие изотопы (атомы одного и того же элемента, имеющие разное количество протонов и нейтронов, способных к самопроизвольному распаду).

Радиоактивность, наблюдающаяся у ядер элемен­тов в природных условиях, называется естественной, а у изотопов, полученных в результате ядерных реак­ций, — искусственной.

Явление радиоактивности используется в экономи­ке, атомной энергетике, медицине, военной сфере. В условиях «мирного атома» осуществляется управ­ляемая реакция деления ядер атомов, с помощью, кото­рой достигается нужный результат.
В военной сфере (ядерное оружие) создаются усло­вия неуправляемой цепной реакции с выходом значи­тельного количества энергии различного характера в минимальное время (ядерный взрыв).

Под радиоактивным загрязнением окружающей среды понимается наличие в элементах биосферы ра­диоактивных веществ, ионизирующее излучение ко­торых создает радиационный фон, превышающий нормы радиационной безопасности населения.

Радиоактивное загрязнение окружающей среды различной степени может происходить при авариях на радиационно (ядерно) опасных объектах, в условиях проведения актов ядерного терроризма, а также в воен­ное время при применении ядерного оружия.

Ионизирующие излучения— квантовые (электро­магнитные) или корпускулярные (поток элементарных Частиц) излучения; под воздействием которых в среде из нейтральных атомов и молекул образуются положи­тельно или отрицательно заряженные частицы — ионы.

При искусственно вызванном распаде ядер вещест­ва (ядерный взрыв, работа ядерного реактора или ускорителя электронных частиц и т. д.) имеет место, также нейтронное излучение.

Число пар ионов, создаваемых ионизирующими излучениями в данной среде, отнесенное к единице расстояния, характеризует ее удельную ионизацию, а расстояние, пройденное от места их образования до места потери частицей избыточной энергии, — длину ее пробега. Эти характеристики зависят от энергии ча­стиц, их размеров, скорости, а также от среды (веще­ства), в которой они перемещаются.

Радиоактивность, наблюдающаяся у ядер элемен­тов, существующих в природных условиях, называет­ся естественной, а у изотопов, полученных в результа­те ядерных реакций, — искусственной.

Виды ионизирующих излучений.Радиоактивные вещества в ходе их распада испускают альфа-, бета-ча­стицы, гамма-излучения и нейтроны.

Альфа-частицы — это тяжелые положительно за­ряженные ядра гелия, обладающие высокой ионизи­рующей, но крайне слабой проникающей способно­стью. Длина их пробега в воздухе составляет 2,5 см, а в биологической ткани — 31 мкм.

Бета-частицы — электроны, имеющие меньшую, чем у альфа-частиц, ионизирующую, но большую проникаю­щую способность. Длина их пробега в воздухе более 15 см. Вместе с тем они в значительной степени задержи­ваются одеждой, обувью и кожным эпителием человека.

Гамма и рентгеновское излучение — электромагнит­ные излучения высокой энергии и сравнительно слабой ионизирующей способности. Они могут проходить сотни метров в воздухе, проникать через преграды из вещества с большой плотностью, в том числе и через тело человека.

Нейтронное излучение — поток электрически нейт­ральных частиц — нейтронов, способных вследствие это­го беспрепятственно проникать вглубь атомов облучае­мого вещества. Достигая ядер атомов, нейтроны либо по­глощаются ими, либо рассеиваются на них, теряя значительную часть энергии и скорость. Особенно боль­шое количество энергии (до 50 %) нейтроны теряют при столкновении с почти равными им по весу ядрами атомов
элементов. Поэтому вещества, имеющие минимальное количество электронов вокруг ядра (вода, графит, азот), широко используются как для защиты от нейтронного из­лучения, так и для замедления движения нейтронов.

Нейтронный поток, так же как и гамма-излучение, обладает большой проникающей способностью через различные вещества и преграды, в том числе и через тело человека. При этом в результате облучения нейтронами атомных ядер химических элементов окружающей сре­ды возникает наведенная радиация, когда последние сами становятся источниками ионизирующих излучений.

К критериям ионизирующего излученияотносятся: критерии источника ионизирующего излучения, крите­рии ионизирующего поля, создаваемого этим источником и характеризующего степень радиоактивного загрязне­ния окружающей среды, а также дозовые критерии, поз­воляющие определить возможную степень облучения человека, находящегося в ионизирующем поле.

В целях более системного восприятия критериев ионизирующих излучений они рассматриваются в ви­де таблицы.