Radiación alfa beta gamma delta. Peligros de la radiación alfa

La palabra radiación, traducida del inglés "radiación" significa radiación y se usa no solo en relación con la radiactividad, sino también con otros fenómenos físicos, por ejemplo: radiación solar, radiación térmica, etc. Por lo tanto, en relación con la radiactividad, el adoptado La ICRP (Comisión Internacional de Protección Radiológica) y las Normas de Seguridad Radiológica definen el concepto de “radiación ionizante”.

radiación ionizante ( RADIACIÓN IONIZANTE)?

La radiación ionizante es una radiación (electromagnética, corpuscular) que, al interactuar con una sustancia, provoca directa o indirectamente la ionización y excitación de sus átomos y moléculas. La energía de la radiación ionizante es tan alta que, al interactuar con la materia, crea un par de iones de diferentes signos, es decir, ionizar el medio en el que cayeron estas partículas o rayos gamma.

La radiación ionizante está formada por partículas cargadas y descargadas, entre las que también se incluyen fotones.

¿Qué es la radiactividad?

La radiactividad es la transformación espontánea de los núcleos atómicos en núcleos de otros elementos. Acompañado de radiación ionizante. Hay cuatro tipos conocidos de radiactividad:

• desintegración alfa: transformación radiactiva de un núcleo atómico durante la cual se emite una partícula alfa;
• la desintegración beta es una transformación radiactiva de un núcleo atómico en la que se emiten partículas beta, es decir, electrones o positrones;
• fisión espontánea de núcleos atómicos - fisión espontánea de núcleos atómicos pesados ​​(torio, uranio, neptunio, plutonio y otros isótopos de elementos transuránicos). Las vidas medias de los núcleos espontáneamente fisibles varían desde unos pocos segundos hasta 1020 para el torio-232;
• La radiactividad de protones es una transformación radiactiva de un núcleo atómico en la que se emiten nucleones (protones y neutrones).

¿Qué son los isótopos?

Los isótopos son variedades de átomos de un mismo elemento químico que tienen diferentes números másicos, pero tienen la misma carga eléctrica de núcleos atómicos y por tanto ocupan DI en la tabla periódica de elementos. Mendeleev tiene el mismo lugar. Por ejemplo: 55Cs131, 55Cs134m, 55Cs134, 55Cs135, 55Cs136, 55Cs137. Hay isótopos estables (estables) e isótopos inestables, aquellos que se desintegran espontáneamente mediante desintegración radiactiva, los llamados isótopos radiactivos. Se conocen unos 250 isótopos estables y unos 50 radiactivos naturales. Un ejemplo de isótopo estable es Pb206, Pb208, que es el producto final de desintegración de los elementos radiactivos U235, U238 y Th232.

DISPOSITIVOS PARA medir la radiación y la radiactividad.

Para medir los niveles de radiación y el contenido de radionucleidos en varios objetos, se utilizan instrumentos de medición especiales:

• para medir la tasa de dosis de exposición a la radiación gamma, se utilizan radiación de rayos X, densidad de flujo de radiación alfa y beta, neutrones y dosímetros para diversos fines;
• Para determinar el tipo de radionúclido y su contenido en objetos ambientales se utilizan trayectorias espectrométricas, que constan de un detector de radiación, un analizador y una computadora personal con un programa adecuado para procesar el espectro de radiación.

Actualmente, puedes comprar varios tipos en las tiendas. medidores de radiación de diversos tipos, finalidades y con amplias capacidades. A modo de ejemplo, a continuación se muestran varios modelos de dispositivos que son los más populares en actividades profesionales y domésticas:

Se desarrolló un dosímetro-radiómetro profesional para el monitoreo de radiación de los billetes por parte de los cajeros de los bancos, con el fin de cumplir con la “Instrucción del Banco de Rusia del 4 de diciembre de 2007 N 131-I “Sobre el procedimiento de identificación, almacenamiento temporal, cancelación y destrucción de billetes con contaminación radiactiva”.

El mejor dosímetro doméstico de un fabricante líder, este medidor de radiación portátil ha demostrado su eficacia a lo largo del tiempo. Gracias a su fácil uso, pequeño tamaño y bajo precio, los usuarios lo han calificado de popular y lo recomiendan a amigos y conocidos sin miedo a ser recomendados.

SRP-88N (radiómetro de búsqueda de centelleo): un radiómetro profesional diseñado para buscar y detectar fuentes de radiación de fotones. Dispone de indicadores digitales y de cuadrante, posibilidad de configurar el umbral de alarma, lo que facilita enormemente el trabajo a la hora de inspeccionar territorios, comprobar chatarra, etc. La unidad de detección es remota. Como detector se utiliza un cristal de centelleo de NaI. Fuente de alimentación autónoma 4 elementos F-343.

DBG-06T: diseñado para medir la tasa de dosis de exposición (EDR) de la radiación de fotones. La fuente de energía es un elemento galvánico del tipo “Corindón”.

DRG-01T1: diseñado para medir la tasa de dosis de exposición (EDR) de la radiación de fotones.

DBG-01N: diseñado para detectar contaminación radiactiva y evaluar el nivel de potencia de la dosis equivalente de radiación de fotones mediante una alarma audible. La fuente de energía es un elemento galvánico del tipo “Corindón”. Rango de medición de 0,1 mSv*h-1 a 999,9 mSv*h-1

RKS-20.03 “Pripyat”: diseñado para monitorear la situación de la radiación en los lugares de residencia, estancia y trabajo.

Los dosímetros le permiten medir:

• la magnitud del fondo gamma externo;
• Niveles de contaminación radiactiva de locales residenciales y públicos, territorio y diversas superficies.
• el contenido total de sustancias radiactivas (sin determinar la composición isotópica) en alimentos y otros objetos ambientales (líquidos y a granel)
• niveles de contaminación radiactiva de locales residenciales y públicos, territorio y superficies diversas;
• el contenido total de sustancias radiactivas (sin determinar la composición isotópica) en alimentos y otros objetos ambientales (líquidos y a granel).

Cómo elegir un medidor de radiación y otros instrumentos para medir la radiación se pueden leer en el artículo " Dosímetro doméstico e indicador de radiactividad. ¿como escoger?"

¿Qué tipos de radiaciones ionizantes existen?

Tipos de radiaciones ionizantes. Los principales tipos de radiaciones ionizantes con los que nos encontramos con más frecuencia son:

Por supuesto, existen otros tipos de radiación (neutrones), pero las encontramos con mucha menos frecuencia en la vida cotidiana. La diferencia entre estos tipos de radiación radica en sus características físicas, origen, propiedades, radiotoxicidad y efectos dañinos sobre los tejidos biológicos.

Las fuentes de radiactividad pueden ser naturales o artificiales. Las fuentes naturales de radiación ionizante son elementos radiactivos naturales ubicados en la corteza terrestre y que crean una radiación de fondo natural; esta es la radiación ionizante que nos llega desde el espacio. Cuanto más activa es una fuente (es decir, cuantos más átomos se desintegran en ella por unidad de tiempo), más partículas o fotones emite por unidad de tiempo.

Las fuentes artificiales de radiactividad pueden contener sustancias radiactivas producidas específicamente en reactores nucleares o que son subproductos de reacciones nucleares. Diversos dispositivos físicos de electrovacío, aceleradores de partículas cargadas, etc. pueden ser fuentes artificiales de radiación ionizante. Por ejemplo: un tubo de imagen de televisión, un tubo de rayos X, un kenotrón, etc.

Los principales proveedores de radio-226 al medio ambiente son empresas dedicadas a la extracción y procesamiento de diversos materiales fósiles:

• extracción y procesamiento de minerales de uranio;
• Petróleo y gas; industria del carbon;
• industria de materiales de construcción;
• empresas de la industria energética, etc.

El radio-226 se presta bien a la lixiviación de minerales que contienen uranio; esta propiedad explica la presencia de cantidades significativas de radio en algunos tipos de aguas subterráneas (agua de radón utilizada en la práctica médica) y en aguas de minas. El contenido de radio en las aguas subterráneas oscila entre unos pocos y decenas de miles de Bq/l. El contenido de radio en las aguas naturales superficiales es mucho menor y puede oscilar entre 0,001 y 1-2 Bq/l. Un componente esencial de la radiactividad natural es el producto de desintegración del radio-226 - radio-222 (radón). Radón- un gas radiactivo inerte, el isótopo de emanación * de vida media más larga (vida media de 3,82 días), emisor alfa. Es 7,5 veces más pesado que el aire, por lo que se acumula principalmente en sótanos, sótanos, plantas bajas de edificios, en explotaciones mineras, etc. * - emanación: propiedad de las sustancias que contienen isótopos de radio (Ra226, Ra224, Ra223) de liberar emanaciones (gases inertes radiactivos) formadas durante la desintegración radiactiva.

Se cree que hasta el 70% de la exposición nociva de la población se debe al radón en los edificios residenciales (ver gráfico). Las principales fuentes de radón que ingresan a los edificios residenciales son (a medida que aumenta su importancia):

• agua del grifo y gas doméstico;
• materiales de construcción (piedra triturada, arcilla, escoria, ceniza, etc.);
• suelo debajo de los edificios.

El radón se propaga en las profundidades de la Tierra de manera muy desigual. Se caracteriza por su acumulación en perturbaciones tectónicas, donde ingresa a través de sistemas de grietas provenientes de poros y microfisuras en las rocas. Entra en los poros y grietas mediante el proceso de emanación y se forma en la sustancia de las rocas durante la desintegración del radio-226.

La emisión de radón del suelo está determinada por la radiactividad de las rocas, su emanación y sus propiedades de depósito. Así, las rocas relativamente débilmente radiactivas, los cimientos de edificios y estructuras pueden representar un mayor peligro que las más radiactivas si se caracterizan por una alta emanación o están cortadas por perturbaciones tectónicas que acumulan radón. Con una especie de “respiración” de la Tierra, el radón pasa de las rocas a la atmósfera. Además, en mayores cantidades, desde áreas donde hay depósitos de radón (desplazamientos, grietas, fallas, etc.), es decir, perturbaciones geológicas. Nuestras propias observaciones de la situación de la radiación en las minas de carbón de Donbass mostraron que en minas caracterizadas por condiciones mineras y geológicas complejas (presencia de múltiples fallas y grietas en las rocas que albergan el carbón, alto contenido de agua, etc.), por regla general, la concentración La cantidad de radón en el aire de las minas supera significativamente los estándares establecidos.

La construcción de edificios residenciales y públicos directamente encima de fallas y grietas en las rocas, sin una determinación preliminar de las emisiones de radón del suelo, conduce al hecho de que desde las entrañas de la Tierra ingresa aire terrestre que contiene altas concentraciones de radón, que se acumula en el aire interior y crea un peligro de radiación.

La radiactividad creada por el hombre surge como resultado de la actividad humana durante la cual se produce la redistribución y concentración de radionucleidos. La radiactividad provocada por el hombre incluye la extracción y procesamiento de minerales, la combustión de carbón e hidrocarburos, la acumulación de desechos industriales y mucho más. Los niveles de exposición humana a diversos factores tecnogénicos se ilustran en el Diagrama 2 (A.G. Zelenkov “Exposición humana comparativa a diversas fuentes de radiación”, 1990).

¿Qué son las “arenas negras” y qué peligro suponen?

Las arenas negras son el mineral monacita, un fosfato anhidro de elementos del grupo del torio, principalmente cerio y lantano (Ce, La)PO4, que son reemplazados por torio. La monacita contiene hasta un 50-60% de óxidos de tierras raras: óxido de itrio Y2O3 hasta un 5%, óxido de torio ThO2 hasta un 5-10%, a veces hasta un 28%. La gravedad específica de la monacita es 4,9-5,5. Con un aumento en el contenido de torio, aumenta el peso. Se encuentra en pegmatitas, a veces en granitos y gneises. Cuando se destruyen rocas, incluida la monacita, se acumula en placeres, que son grandes depósitos.

Estos depósitos también se observan en el sur de la región de Donetsk.

Los placeres de arenas de monacita ubicados en tierra, por regla general, no cambian significativamente la situación actual de radiación. Pero los depósitos de monacita situados cerca de la franja costera del mar de Azov (dentro de la región de Donetsk) crean una serie de problemas, especialmente con el inicio de la temporada de baño.

El caso es que como consecuencia del oleaje del mar durante el período otoño-primavera, se acumula en la costa una cantidad importante de “arena negra” como consecuencia de la flotación natural, caracterizada por un alto contenido de torio-232 (hasta 15 -20 mil Bq*kg-1 y más), lo que crea niveles de radiación gamma de aproximadamente 300 o más microR*h-1 en áreas locales. Naturalmente, descansar en estas zonas es arriesgado, por lo que esta arena se recoge anualmente, se colocan señales de advertencia y se cierran determinados tramos de la costa. Pero todo esto no impide una nueva acumulación de “arena negra”.

Permítanme expresar mi punto de vista personal sobre este asunto. La razón que contribuye a la retirada de la “arena negra” de la costa puede ser el hecho de que las dragas trabajan constantemente en el canal del puerto marítimo de Mariupol para limpiar el canal de navegación. La tierra levantada del fondo del canal se vierte al oeste del canal de navegación, a 1-3 km de la costa (ver mapa de ubicación de los vertederos de tierra), y con fuertes olas del mar, con un avance hacia En la franja costera, el suelo que contiene arena de monacita es arrastrado hasta la costa, donde se enriquece y acumula. Sin embargo, todo esto requiere una cuidadosa verificación y estudio. Y si este es el caso, entonces podría ser posible reducir la acumulación de “arena negra” en la costa simplemente trasladando el vertedero de tierra a otro lugar.

Reglas básicas para la realización de mediciones dosimétricas.

Al realizar mediciones dosimétricas, en primer lugar, es necesario seguir estrictamente las recomendaciones establecidas en la documentación técnica del dispositivo.

Al medir la tasa de dosis de exposición a radiación gamma o la dosis equivalente de radiación gamma, se deben observar las siguientes reglas:

• al realizar mediciones dosimétricas, si se supone que se realizarán de forma continua con el fin de controlar la situación de radiación, es necesario observar estrictamente la geometría de la medición;
• para aumentar la confiabilidad de los resultados del monitoreo de radiación, se realizan varias mediciones (pero al menos 3) y se calcula la media aritmética;
• al realizar mediciones en el territorio, seleccione áreas alejadas de edificios y estructuras (2-3 alturas); - las mediciones en el territorio se realizan en dos niveles, a una altura de 0,1 y 1,0 m desde la superficie del suelo;
• al medir en locales residenciales y públicos, las mediciones se toman en el centro de la habitación a una altura de 1,0 m del suelo.

Al medir los niveles de contaminación por radionucleidos de varias superficies, es necesario colocar el sensor remoto o el dispositivo en su conjunto, si no hay sensor remoto, en una bolsa de plástico (para evitar una posible contaminación) y realizar la medición en la distancia más cercana posible a la superficie que se está midiendo.

La radiación alfa (rayos alfa) es un tipo de radiación ionizante; es una corriente de partículas cargadas positivamente, altamente energéticas y que se mueven rápidamente (partículas alfa).

La principal fuente de radiación alfa son los emisores alfa, que emiten partículas alfa durante el proceso de desintegración. Una característica de la radiación alfa es su baja capacidad de penetración. El camino de las partículas alfa en una sustancia (es decir, el camino por el que producen ionización) resulta muy corto (centésimas de milímetro en medios biológicos, 2,5-8 cm en el aire).

Sin embargo, a lo largo de un camino corto, las partículas alfa crean una gran cantidad de iones, es decir, provocan una gran densidad de ionización lineal. Esto proporciona una eficacia biológica relativa pronunciada, 10 veces mayor que cuando se expone a rayos X y. Durante la irradiación externa del cuerpo, las partículas alfa pueden (con una dosis de radiación absorbida suficientemente grande) causar quemaduras graves, aunque superficiales (de corto alcance); cuando se ingieren a través de emisores alfa de larga vida, son transportados por todo el cuerpo a través del torrente sanguíneo y depositados en órganos, etc., provocando una irradiación interna del cuerpo. La radiación alfa se utiliza para tratar determinadas enfermedades. Ver también Radiaciones ionizantes.

La radiación alfa es una corriente de partículas α cargadas positivamente (núcleos de átomos de helio).

La principal fuente de radiación alfa son los isótopos radiactivos naturales, muchos de los cuales emiten partículas alfa con energías que oscilan entre 3,98 y 8,78 MeV al desintegrarse. Debido a su alta energía, doble carga (en comparación con un electrón) y velocidad de movimiento relativamente baja (en comparación con otros tipos de radiación ionizante) (de 1,4 · 10 9 a 2,0 · 10 9 cm/seg), las partículas alfa crean una cantidad muy grande de iones densamente ubicados a lo largo de su camino (hasta 254 mil pares de iones). Al mismo tiempo, consumen rápidamente su energía y se convierten en átomos de helio ordinarios. El rango de partículas alfa en el aire en condiciones normales es de 2,50 a 8,17 cm; en medios biológicos: centésimas de milímetro.

La densidad lineal de ionización creada por las partículas alfa alcanza varios miles de pares de iones por recorrido de 1 micrón en los tejidos.

La ionización producida por la radiación alfa determina una serie de características en aquellas reacciones químicas que ocurren en la materia, en particular en los tejidos vivos (formación de fuertes agentes oxidantes, hidrógeno y oxígeno libres, etc.). Estas reacciones radioquímicas que ocurren en los tejidos biológicos bajo la influencia de la radiación alfa, a su vez, provocan una eficacia biológica especial de la radiación alfa, mayor que la de otros tipos de radiaciones ionizantes. En comparación con los rayos X, la radiación beta y la radiación gamma, la eficacia biológica relativa de la radiación alfa (RBE) se supone que es 10, aunque en diferentes casos puede variar mucho. Al igual que otros tipos de radiación ionizante, la radiación alfa se utiliza para tratar a pacientes con diversas enfermedades. Esta sección de la radioterapia se llama terapia alfa (ver).

Véase también Radiaciones ionizantes, Radiactividad.

El extraordinario descubrimiento de la radiactividad dio lugar a una lista bastante larga de preguntas. El mayor avance en este campo lo logró el científico E. Rutherford, quien colocó un emisor especial, radiactivo, en un campo magnético. Como resultado, la viga se dividió en tres componentes.

Características de la radiación.

A partir de una serie de experimentos, se supo que la radiación alfa es una corriente de partículas positivas y sus parámetros son absolutamente idénticos a los de los núcleos de helio. En cuanto al átomo de helio, sólo tiene 2 electrones.

Además de los rayos alfa, se han descubierto rayos gamma y beta, cada uno de ellos tiene una fuerza y ​​radiactividad especial. Por tanto, podemos decir con seguridad que la radiación alfa es un átomo de helio doblemente ionizado. Alfa tiene carga positiva, gamma es neutro y beta es un rayo negativo. Alfa, gamma y beta tienen grandes diferencias en cuanto a la capacidad de penetración. En palabras simples, gamma, alfa y beta se diferencian en que son absorbidos por diferentes componentes con diferentes intensidades.

Los rayos gamma son similares a los rayos X, pero su poder de penetración es mucho mayor. Esto llevó a la idea de que los rayos gamma son ondas electromagnéticas. Sin embargo, las dudas quedaron despejadas cuando se descubrió la difracción de los rayos gamma en cristales especiales y se determinó su longitud. Curiosamente, la longitud de los rayos gamma es muy pequeña, concretamente de 10 a 11 centímetros.

En cuanto a los rayos beta, se los consideraba una partícula cargada. Beta hizo que fuera mucho más fácil experimentar. El objetivo de la investigación es determinar la masa y carga de los rayos beta. Se descubrió que las partículas beta son electrones cuya velocidad es cercana a la velocidad de la luz.

La radiación alfa tiene fuentes:

• reactores;
• instalaciones de la industria del uranio;
• la desintegración de elementos químicos muy pesados, lo que da lugar a la aparición de núcleos de helio;
• experimentos que se llevan a cabo en aceleradores de partículas, laboratorios de radioisótopos;
• aceleración del helio.

Cada uno de estos rayos tiene su propio espectro de emisión. En palabras simples, un espectro es una distribución de partículas según cantidades medidas, que se reduce a determinadas condiciones. El espectro se distingue por el tipo de partículas. En cuanto al espectro alfa, generalmente se considera discreto.

Métodos de protección

La radiación alfa tiene su propio espectro, así como una determinada radiactividad, que puede tener efectos nocivos para los humanos. La radioactividad dañina de la corriente de partículas alfa no es demasiado grande.

Generalmente se acepta que el espectro de dicha radiación es inofensivo, pero no nos olvidemos de la radiactividad. La penetración de partículas masivas en el cuerpo humano junto con el agua, los alimentos o a través de la piel existe riesgo de intoxicación grave. La complicación surge debido al potente efecto ionizante, la formación de oxígeno, agente oxidante e hidrógeno libre. Debido a que la radiactividad afecta al cerebro, acumulándose en él, aparecen muchas patologías que reducen activamente las funciones adaptativas y protectoras del cuerpo.

A pesar de su radiactividad, las partículas alfa se consideran las más seguras, ya que después de la irradiación externa no se requiere equipo de protección. El peligro aguarda por la irradiación interna, cuando la radiactividad de las partículas actúa de forma más astuta. Para evitar problemas, basta con evitar que los radionucleidos entren en el cuerpo utilizando protección personal:

• prendas de vestir confeccionadas con materiales especiales;
• si tu piel es sensible, puedes utilizar crema o pasta dermatológica;
• Para los ojos son adecuadas las pantallas hechas de plexiglás especial.

La lista de recomendaciones incluye información sobre el impacto de los productos alimenticios en la eliminación y neutralización de radionucleidos en el organismo. Esta capacidad se encuentra en productos ricos en vitamina C y B. Los huevos de codorniz son de gran ayuda, pero si la dosis de radiación no es demasiado alta. Se consideran una rica fuente de aminoácidos, vitaminas y microelementos. Una de las plantas que puede ayudar es la alcachofa de Jerusalén.

Ámbito de aplicación de la radiación.

Además de la protección contra las partículas alfa, se ha desarrollado una terapia especial con su utilización. La sesión de tratamiento permite utilizar isótopos obtenidos mediante radiación, concretamente torón y radón, que tienen una vida útil corta y se eliminan rápidamente del organismo.

Ejemplos del uso de radiación alfa en medicina:

• uso oral de agua con radón;
• tomar un baño de radón;
• procedimiento de respiración con aire que contiene radón.

Los médicos están absoluta y firmemente convencidos de que la influencia de las partículas alfa se puede concentrar y destruir las células cancerosas. Esta terapia curativa puede tener un efecto sedante, analgésico y antiinflamatorio en una persona. Recomendado para el tratamiento del sistema musculoesquelético, dolencias cardiovasculares y ginecológicas. El procedimiento se lleva a cabo estrictamente bajo la supervisión del médico tratante y de una persona especialmente capacitada.

Durante la desintegración de átomos de elementos químicos pesados, se emiten partículas α cargadas positivamente.

Estas partículas tienen una masa de 4 y una carga de +2. La estructura de las partículas α es similar a la estructura de los núcleos de helio 4 (4 He). Está formado por 2 neuronas y 2 protones.

Las partículas pesadas tienen un intenso efecto ionizante en el medio ambiente, que produce alrededor de 40.000 pares de iones por cada cm de recorrido.

En este caso, se pierde una parte importante de la energía y se reduce la capacidad de penetración.

La fuente de radiación α son elementos con un número atómico grande (más de 82) y energías de enlace bajas dentro de la molécula.

La longitud del camino de una partícula α (la distancia desde la fuente de radiación radiactiva hasta el medio absorbente) en el aire varía de 2 a 10 cm, y en los tejidos biológicos es de varias micras.

Por lo tanto, la irradiación de la superficie externa del cuerpo con partículas α no causa daños significativos, ya que incluso la capa de células queratinizadas de la epidermis puede retrasar la penetración de partículas en las células vivas del cuerpo.

Un peligro para los organismos vivos son las partículas de sustancias radiactivas que emiten radiación α y que ingresan al cuerpo con aire, líquidos o alimentos contaminados. En los tejidos biológicos, las partículas forman alrededor de 40 mil pares de iones por 1-2 micrones de longitud de viaje. Un grado de ionización tan importante supone un grave peligro para la salud.

La baja capacidad de penetración es característica de las partículas α con energías inferiores a 15 MeV. Las partículas α producidas en el acelerador tienen una energía mucho mayor y son capaces de causar daños importantes a la piel incluso con una dosis mínima de radiación.

El principal método de protección contra las partículas alfa es crear una barrera suficiente para atraparlas:

• una capa de aire entre el cuerpo y la fuente de radiación; basta con alejarse entre 15 y 20 cm;
• obstáculo artificial en forma de traje protector, guantes de goma y gafas aislantes.

Pero como el principal peligro es la irradiación interna, se debe evitar la entrada de partículas α en el sistema respiratorio y el tracto gastrointestinal. Para aislar el sistema respiratorio, basta con utilizar un respirador.

Los isótopos de plutonio y americio representan un gran peligro para la irradiación α interna, ya que tienen una alta actividad α. Para evitar la exposición a partículas α, no se debe consumir agua ni alimentos contaminados con isótopos de elementos pesados.

Para evitar que el polvo radiactivo entre en el sistema respiratorio, las instalaciones se limpian en húmedo diariamente y todas las superficies (puertas, ventanas, pisos, paredes) se lavan con agua y jabón una vez al mes. Para purificar el agua de sustancias radiactivas con actividad α, se utilizan los siguientes métodos:

• nanofiltración;
• intercambio iónico;
• osmosis inversa.

La fuente de las partículas α es el gas radón, liberado a través de fallas geológicas al aire, al agua y a partir de materiales de construcción que contienen la familia radiactiva del uranio y el radio. El radón es dañino cuando se inhala el gas. Los productos de descomposición provocan microquemaduras en el tejido pulmonar y provocan cáncer.

Para protegerse contra los efectos del radón, es necesario controlar su contenido en las instalaciones. Para ello se utilizan instrumentos de medición especiales. Si se excede el nivel permitido, se utilizan los siguientes métodos de protección:

• ventilación de locales residenciales;
• aislamiento del sótano mediante láminas de plástico;
• Equipo de ventilación que elimina el radón al exterior.

El método más eficaz para proteger las zonas residenciales de la penetración del radón es aislar los sótanos y eliminar el gas mediante un sistema de ventilación de presión positiva. Para purificar el agua del radón disuelto en ella, basta con hervirla.

Métodos químicos de protección.

El cuerpo humano es ¾ agua. Como resultado del impacto de las partículas α en los fluidos biológicos, se produce el proceso de descomposición (radiólisis) del agua con la formación de radicales libres.

Los radicales negativos participan activamente en reacciones bioquímicas, interrumpiendo los procesos de biosíntesis y el intercambio de energía, destruyendo los orgánulos celulares desde donde se liberan las enzimas proteolíticas al citoplasma. Estos procesos son causados ​​por la desactivación de enzimas que contienen el grupo SH (sulfhidrilo).

En el centroXXSiglo, los científicos comenzaron a desarrollar medicamentos que protegen al cuerpo de la radiación. Algunos aminotioles, por ejemplo, la cistamina y la cisteamina, resultaron ser los más eficaces. Tienen actividad antihemolítica pronunciada y, de hecho, son una fuente.SH-grupos y desempeñan el papel de agentes reductores en los procesos oxidativos, se unen a los radicales libres, neutralizan las moléculas excitadas formadas en los tejidos corporales bajo la influencia de la radiación α e imparten estabilidad a algunas enzimas.

Anteriormente, el botiquín de primeros auxilios antirradiación incluía el fármaco radioprotector cistamina. Ahora ha sido sustituido por el más eficiente B-190 (Indralin). El fármaco tiene menos toxicidad y tiene un efecto radioprotector durante 1 hora.

La administración repetida del medicamento es posible 1 hora después del primer uso. La naftizina, que se produce en forma de una solución al 0,1% para inyección intramuscular, también tiene propiedades radioprotectoras.

Productos con propiedades radioprotectoras.

Algunos productos tienen un efecto radioprotector. El consumo de alimentos que contienen vitamina C y grupo B, selenio reducirá la penetración de iones radiactivos en el torrente sanguíneo sistémico y su acumulación en los órganos.

Estas sustancias contienen:

• nueces;
• trigo y productos elaborados con harina de trigo;
• rábano;
• col rizada de mar.

Algunas plantas medicinales también previenen la irradiación α:

• ginseng;
• señuelo;
• Leuzea;
• eleuterococo;
• pulmonaria.

Para eliminar parcialmente los isótopos radiactivos del tracto gastrointestinal, se utilizan enterosorbentes: carbón activado, Smecta, Enterosgel, Polysorb MP, Polyphepan y Liferan.

Una persona no puede sentir la radiación; se utiliza un contador Geiger para detectar la radiación α. La vida media de los elementos radiactivos α oscila entre unos pocos milisegundos y varios miles de millones de años, por lo que en este caso la protección temporal es poco probable.

Actualmente, no existen métodos eficaces de protección contra la radiación α interna, excepto la protección de barrera y la eliminación del riesgo de infección a través de los alimentos o el agua. Pero los científicos continúan trabajando para crear medios de protección eficaces.

>> Radiaciones alfa, beta y gamma

§ 99 RADIACIONES ALFA, BETA Y GAMMA

Tras el descubrimiento de los elementos radiactivos, se inició la investigación sobre la naturaleza física de su radiación. Además de Becquerel y los Curie, Rutherford asumió esta tarea.

El experimento clásico que permitió detectar la compleja composición de la radiación radiactiva fue el siguiente. La preparación de radio se colocó en el fondo de un canal estrecho en un trozo de plomo. Había una placa fotográfica frente al canal. La radiación que emerge del canal se vio afectada por un fuerte campo magnético, cuyas líneas de inducción eran perpendiculares al haz (Fig. 13.6). Toda la instalación se colocó al vacío.

En ausencia de campo magnético, se detectó una mancha oscura en la placa fotográfica después del revelado, exactamente enfrente del canal. En un campo magnético, el haz se divide en tres haces. Los dos componentes del flujo primario fueron desviados en direcciones opuestas. Esto indicó que estas radiaciones tenían cargas eléctricas de signos opuestos. En este caso, el campo magnético desvió la componente negativa de la radiación con mucha más fuerza que la positiva. El tercer componente no fue desviado en absoluto por el campo magnético. El componente cargado positivamente se llama rayos alfa, el componente cargado negativamente se llama rayos beta y el componente neutro se llama rayos gamma (rayos -, -rayos, -rayos).

Estos tres tipos de radiación difieren mucho en su capacidad de penetración, es decir, en la intensidad con la que son absorbidas por diversas sustancias. -Los rayos tienen la capacidad menos penetrante. Una capa de papel de aproximadamente 0,1 mm de espesor ya les resulta opaca. Si se cubre un agujero en una placa de plomo con un trozo de papel, no se encontrará ninguna mancha correspondiente a la radiación - en la placa fotográfica.

Se absorbe mucho menos al atravesar la materia: los rayos. La placa de aluminio los detiene completamente con sólo unos pocos milímetros de espesor. .-los rayos tienen la mayor capacidad de penetración.

La intensidad de la absorción de los rayos aumenta al aumentar el número atómico de la sustancia absorbente. Pero una capa de plomo de 1 cm de espesor no es un obstáculo insuperable para ellos. Cuando los rayos β atraviesan dicha capa de plomo, su intensidad se debilita sólo a la mitad. La naturaleza física de los rayos -, - y - es obviamente diferente.

Rayos gamma. En sus propiedades, los rayos - son muy similares a los rayos X, pero su poder de penetración es mucho mayor que el de los rayos X. Esto sugirió que los rayos eran ondas electromagnéticas. Todas las dudas al respecto desaparecieron después de que se descubrió la difracción de los rayos β en los cristales y se midió su longitud de onda. Resultó ser muy pequeño, de 10 a 8 a 10 a 11 cm.

En la escala de las ondas electromagnéticas, los rayos - siguen directamente a los rayos X. La velocidad de propagación de los rayos Y es la misma que la de todas las ondas electromagnéticas: unos 300.000 km/s.

Rayos beta. Desde el principio, los rayos - y - se consideraron corrientes de partículas cargadas. Fue más fácil experimentar con rayos -, ya que se desvían más fuertemente tanto en los campos magnéticos como en los eléctricos.

La principal tarea de los experimentadores era determinar la carga y la masa de las partículas. Al estudiar la desviación de partículas en campos eléctricos y magnéticos, se descubrió que no son más que electrones que se mueven a velocidades muy cercanas a la velocidad de la luz. Es importante que las velocidades de las partículas emitidas por cualquier elemento radiactivo no sean las mismas. Hay partículas con velocidades muy diferentes. Esto conduce a la expansión del haz de partículas en un campo magnético (ver figura 13.6).

Partículas alfa. Fue más difícil descubrir la naturaleza de las partículas β, ya que los campos magnéticos y eléctricos las desvían menos. Rutherford finalmente logró solucionar este problema. Midió la relación entre la carga q de una partícula y su masa m mediante su desviación en un campo magnético. Resultó ser aproximadamente 2 veces menor que el de un protón, el núcleo de un átomo de hidrógeno. La carga de un protón es igual a la elemental y su masa es muy cercana a la unidad de masa atómica 1. En consecuencia, la partícula y tiene una masa igual a dos unidades de masa atómica por carga elemental.

Pero la carga de la partícula y su masa seguían siendo desconocidas. Era necesario medir la carga o la masa de la partícula. Con la llegada del contador Geiger, fue posible medir la carga con mayor facilidad y precisión. A través de una ventana muy fina, las partículas pueden penetrar en el mostrador y ser registradas por éste.

Rutherford colocó en el camino de las partículas un contador Geiger, que medía el número de partículas emitidas por una droga radiactiva durante un tiempo determinado. Luego reemplazó el contador con un cilindro metálico conectado a un electrómetro sensible (figura 13.7). Con un electrómetro, Rutherford midió la carga: partículas emitidas por la fuente dentro del cilindro al mismo tiempo (la radiactividad de muchas sustancias casi no cambia con el tiempo). Conociendo la carga total de las partículas y su número, Gezerfod determinó la relación entre estas cantidades, es decir, la carga de una partícula. Esta carga resultó ser igual a dos elementales.

Así, estableció que la partícula y tiene dos unidades de masa atómica para cada una de las dos cargas elementales. Por tanto, hay cuatro unidades de masa atómica por cada dos cargas elementales. El núcleo de helio tiene la misma carga y la misma masa atómica relativa. De esto se deduce que una partícula es el núcleo de un átomo de helio.

No contento con el resultado obtenido, Rutherford demostró mediante experimentos directos que es el helio el que se forma durante la desintegración radiactiva. Al recolectar partículas dentro de un recipiente especial durante varios días, mediante análisis espectral se convenció de que se estaba acumulando helio en el recipiente (cada partícula capturó dos electrones y se convirtió en un átomo de helio).

1 unidad de masa atómica (a.s.m.) rapia 1/12 de la masa de un átomo de carbono; 1a. em 1,66057 10-27 kg.

Durante la desintegración radiactiva se producen rayos (núcleos de un átomo de helio), rayos (electrones) y rayos (radiación electromagnética de onda corta).

¿Por qué resultó mucho más difícil descubrir la naturaleza de los rayos -que en el caso de los rayos -?

Myakishev G. Ya., Física. 11º grado: educativo. para educación general Instituciones: básica y perfil. niveles / G. Ya Myakishev, B. V. Bukhovtsev, V. M. Charugin; editado por V. I. Nikolaeva, N. A. Parfentieva. - 17ª ed., revisada. y adicional - M.: Educación, 2008. - 399 p.: enfermo.

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