Види іонізуючих випромінювань

АБО ІЗ ЧОГО ВСЕ ПОЧИНАЛОСЯ

Радіоактивність – аж ніяк не нове явище; новизна складається лише в тім, як люди намагалися неї використати. І радіоактивність, і супутні їй іонізуючі випромінювання існували на Землі задовго до зародження на ній життя й були присутні в космосі до виникнення самої Землі.

Іонізуюче випромінювання супроводжувало й Великий вибух, з якого, як ми зараз думаємо, почалося існування нашому Всесвіту близько 20 мільярдів років тому. Відтоді радіація наповнює космічний простір. Радіоактивні матеріали ввійшли до складу Землі із самого її народження. Навіть людина злегка радіоактивна, тому що у всякій живій тканині присутня невеликі сліди радіоактивних речовин. Але з моменту відкриття цього універсального фундаментального відкриття пройшло лише не набагато більше ста років.

В 1896 році французький учений Анрі Беккерель поклав кілька фотографічних пластинок у ящик стола, придавивши їхніми шматками якогось матеріалу, що містить уран. Коли він виявив пластинки, те, до свого подиву, виявив на них сліди якихось випромінювань, які він приписав урану. Незабаром цим явищем зацікавилася Марія Кюрі, молодий хімік, полька по походженню, що й узвичаїла слова “радіоактивність”. В 1898 році вона і її чоловік Пьер Кюрі виявили, що уран після випромінювання перетворюється в інші хімічні елементи. Один із цих елементів чоловік і жінка назвали полоніємна згадку про батьківщину Марії Кюрі, а ще один – радієм, оскільки по-латинському це слово позначає “випромінюючий промені”. І відкриття Беккереля, і дослідження чоловіка й жінки Кюрі були підготовлені більше ранніми, дуже важливою подією в науковому світі - відкриттям в 1895 році рентгенівських променів; ці промені були названі так по імені (теж, загалом, випадково) німецького фізика Вільгельма Рентгена.

Беккерель один з перших зштовхнувся із самою неприємною властивістю радіоактивного випромінювання: мова йде про його вплив на тканині живого організму. Учений поклав пробірку з радієм у кишеню й одержав у результаті опік шкіри. Марія Кюрі вмерла, як видно, від одного зі злоякісних захворювань крові, оскільки занадто часто піддавалася впливу радіоактивного випромінювання. Принаймні 336 чоловік, що працювали з радіоактивними матеріалами в той час, умерли в результаті опромінення.

Незважаючи на це, невелика група талановитих і здебільшого молодих учених направила свої зусилля на розгадку однієї із самих хвилюючих загадок всіх часів, прагнучи проникнути в самі таємні таємниці матерії.

Види іонізуючих випромінювань

Головним об'єктом дослідження вчених був сам атом, вірніше - його будова. Ми знаємо тепер, що атом схожий на Сонячну систему в мініатюрі: навколо малюсінького ядра рухаються по орбітах “планети” - електрони. Розміри ядра в сто тисяч разів менше розмірів самого атома, але щільність його дуже велика, оскільки маса ядра майже дорівнює масі самого атома. Ядро, як правило, складається з декількох більше дрібних часток, які щільно зчеплені один з одним.

Деякі із цих часток мають позитивний заряд і називаються протонами. Число протонів у ядрі й визначає, до якого хімічного елемента ставиться даний атом: ядро атома водню містить усього один протон, атома кисню – 8, урану – 92. У кожному атомі число електронів у точності дорівнює числу протонів у ядрі; кожен електрон несе негативний заряд, рівний по абсолютній величині заряду протона, так що в цілому атом нейтральний.

У ядрі, як правило, присутні й частки іншого типу, називані нейтронами, оскільки вони нейтральні. Ядра атомів того самого елемента завжди містять те саме число протонів, але число нейтронів у них може бути різним. Атоми, що мають ядра з однаковим числом протонів, але, що розрізняються по числу нейтронів, ставляться до різних різновидів того самого хімічного елемента, називаним ізотопамиданого елемента. Щоб відрізнити їхній друг від друга, до символу приписують число, рівне сумі всіх часток у ядрі даного ізотопу. Так, уран-238 містить 92 протона, але 143 нейтрона; в урані-235 теж 92 протона, але 143 нейтрона. Ядра всіх ізотопів хімічних елементів утворять групу нуклідів.

Деякі нукліди стабільні, тобто у відсутності зовнішнього впливу ніколи не перетерплюють ніяких перетворень.

Більшість же нуклідів нестабільні, вони увесь час перетворюються в інші нукліди. Як приклад візьмемо хоча б атом урану-238, у ядрі якого протони й нейтрони ледь утримуються разом силами зчеплення. Час від часу з нього виривається компактна група із чотирьох часток: двох протонів і двох нейтронів (α-випромінювання). Уран-238 перетворюється, таким чином, у торий-234, у ядрі якого втримуються 90 протонів й 144 нейтрона... Далі випливають інші перетворення (показані нижче в таблиці), супроводжувані випромінюваннями, і весь ланцюжок зрештою кінчається стабільним нуклідом свинцю. Зрозуміло, існує багато таких ланцюжків мимовільних перетворень різних нуклідів по різних схемах перетворень й їхніх комбінацій.

При кожному акті розпаду нукліда вивільняється енергія, що і передається далі у вигляді випромінювання.

Існують три види іонізуючих випромінювань:

· α-випромінювання:

Являє собою потік ядер атомів гелію, називаних ?-частками. Початкова швидкість альфа-частинок досягає 10000-20000 км./сік. Вони мають велику іонізуючу здатність. Довжина пробігу альфа-частинок у повітрі становить усього 10 див., а у твердих тілах ще менше. Одяг, індивідуальні засоби захисту повністю затримують альфа-частинки. Зовнішній їхній вплив не небезпечно для людини. Через високу іонізуючу здатність альфа-частинки вкрай небезпечні при влученні усередину організму.

· β-випромінювання:

Це потік електронів, називаних ?-частками. Швидкість бета-частинок може в деяких випадках досягати швидкості світла. Проникаюча здатність їх менше, ніж гамма-випромінювання. Одяг й індивідуальні засоби захисту значно послабляють бета-випромінювання. Іонізуюча дія бета-випромінювання в сотні разів сильніше гамма-випромінювання.

· γ -випромінювання:

Поиск по сайту: