Проникающая радиация.

Представляет собой поток гамма‑излучения и нейтронов, испускаемых в окружающую среду из зоны ядерного взрыва. Оба эти вида излучения различаются по своему характеру, однако общим для них является то, что они распространяются в воздухе во все стороны от центра взрыва на многие сотни метров и даже на километры, ионизируя атомы окружающей среды.

Гамма‑излучение испускается из зоны ядерного взрыва в течение нескольких секунд с момента ядерной реакции. За время, равное десятым долям микросекунды происходит испускание мгновенного гамма‑излучения, которое проходя через оболочку заряда, существенно ослабляется.

Помимо мгновенного гамма‑излучения в момент взрыва образуется также гамма‑излучение, образующееся в результате рассеивания нейтронов в материале боеприпаса и особенно интенсивно вследствие захвата нейтронов продуктами взрыва, воздухом и грунтом. Это гамма‑излучение называется захватным и является одним из основных источников гамма‑излучения при наземных и воздушных ядерных взрывах.

Другим источником гамма‑излучения являются осколки деления ядерного горючего, создающего поток осколочного гамма‑излучения. Время действия осколочного гамма‑излучения на наземные объекты на наземные объекты и личный состав зависит от калибра боеприпаса, и может составлять до 15–20 сек. Гамма‑излучение, распространяясь в воздухе значительно ослабляется. Это происходит:

1. во‑первых, потому, что с увеличением расстояния от центра взрыва увеличивается площадь поверхности сферы, через которую проходит общий поток гамма‑излучения, а, следовательно, уменьшается количество энергии, излучения, падающего на 1 см²поверхности сферы;

2. во‑вторых, на пути распространения гамма‑излучения ослабляются воздухом: одни гамма‑кванты поглощаются атомами воздуха, другие, взаимодействуя с атомами, теряют некоторую долю энергии и изменяют направление своего движения – рассеиваются. Процесс рассеивания повторяется до тех пор, пока энергия гамма‑ кванта при очередном столкновении его с атомами не окажется исчерпанной. В результате взаимодействия гамма‑кванта с атомами воздуха или другой среды, в которой он распространяется, на пути его движения остается след из свободных электронов и ионизированных атомов. Степень ионизации среды гамма‑ излучением определяется дозой гамма‑излучения, единицей измерения которой служит рентген.

Воздействие проникающей радиации ядерного взрыва на человека является этиологическим фактором возникновения лучевых поражений, которое является следствием ионизации биомолекул и повреждения, что в свою очередь приводит к морфологическим и функциональным изменениям биологических структур клеток и тканей, органов и систем организма. В основном ионизируются молекулы воды, на 2/3 из которой состоит организм человека. Поражения от действия проникающей радиации могут быть за счет начального излучения ядерного взрыва или от остаточной радиации (на радиоактивном следе). Действие начального излучения ядерного взрыва на человека складывается из влияния составляющих его гамма‑излучения и потока нейтронов.

Поражающее действие проникающей радиации характеризуется величиной дозы излучения, т. е. количеством энергии радиоактивных излучений, поглощенной единицей массы облучаемой среды. Различают дозу излучения в воздухе (экспозиционную дозу) и поглощенную дозу.

Экспозиционная доза ранее измерялась внесистемными единицами – рентгенами Р. Один рентген – это такая доза рентгеновского или гамма‑излучения, которая создает в 1 см³ воздуха – 2 миллиарда (2•10⁹) пар ионов. В системе СИ – измеряется в кулонах на килограмм.

Поглощенную дозу измеряли в радах – это единица измерения суммарного воздействия нейтронов и гамма‑излучения, примерно равна 1 р. В системе СИ – грей (1 рад = 0,01 Гр или 1 гр = 100 рад, 1 р ~ 1 рад, 1 р/ч = 0,01 гр/ч).

Ионизирующие излучения обнаруживаются по тем эффектам, которые проявляются при их взаимодействии с веществом.

Различают следующие методы обнаружения: биологические, химические, физические.

Из многочисленных методов обнаружения и измерения ИИ – ионизационный, химический, люминесцентный методы используются в табельных дозиметрических приборах на войсковых этапах медицинской эвакуации. Сюда относятся и приборы дозиметрического и радиометрического контроля за облучением и заражением РВ.

Ионизационный метод – способность ионов к направленному движению в электрическом поле, которое создается в специальных детекторах – ионизационные камеры Гейгера и газоразрядных счетчиках.

Ионизационная камера – газовоздушная емкость с двумя изолированными электродами. При ионизации газовоздушной смеси ИИ в камере возникает ионизационный ток сила и напряжение, которого пропорциональны дозе и мощности дозы ИИ.

Газоразрядные счетчики имеют более высокую чувствительность т.к. они включены в электрическую сеть с повышенным напряжением. Газовая среда детектора – это смесь инертных газов с галогенами при пониженном давлении. Образующиеся в этой среде под влиянием ИИ ионы обладают большой начальной скоростью за счет высокой разности потенциалов. Лавинообразное нарастание ионов приводит к газовому разряду и мгновенному импульсу тока. Это позволяет измерять малые мощности дозы излучения на поверхности различных объектов. Возникший в детекторе электрический ток, проходя, через усилитель и преобразователь, регистрируется электрометрическим устройством. В измерителях мощности дозы регистрирующее устройство отградуировано в р/ч. мр/ч, а в войсковых измерителях дозы – в рентгенах или радах (ИД‑1).

Химический метод – основан на измерении выхода радиационно‑химических реакций, возникающих под действием ионизирующих излучений. Так, при воздействии на воду происходи ее радиолиз с образованием свободных радикалов Н и ОН. Продукты радиолиза воды могут взаимодействовать с растворенными в ней веществами и вызывать окислительно‑восстановительные реакции. Выход продуктов реакции, связанный прямой пропорциональностью с дозой излучения, оценивается по изменению цвета индикатора (например, реактива Грисса для нитратного метода). В химических методах дозиметрии в настоящее время все шире применяются органические вещества, изменяющие цвет пленки, а также специальные стекла. Химический метод используется, как правило, для измерения дозы излучения.

Люминесцентный метод – сущность состоит в том, что под воздействием ионизирующих излучений в некоторых твердотельных изоляторах (кристаллах и стеклах) происходит изменение оптических свойств, появление способности к люминесцентному возбуждению при воздействии видимого и ультрафиолетового света – радиолюминесценции. Этот метод реализован в ИД‑11.