영어 "방사선"에서 번역된 방사선이라는 단어는 방사선을 의미하며 방사능과 관련하여 사용될 뿐만 아니라 태양 복사, 열 복사 등과 같은 여러 가지 물리적 현상에도 사용됩니다. 따라서 방사능과 관련하여 채택된 ICRP(국제 방사선 방호 위원회) 및 방사선 안전 표준은 "전리 방사선"의 개념을 정의합니다.
전리 방사선 ( 이온화 방사선)?
이온화 방사선은 물질과 상호 작용할 때 직접 또는 간접적으로 원자 및 분자의 이온화 및 여기를 유발하는 방사선(전자기, 미립자)입니다. 이온화 방사선의 에너지는 물질과 상호작용할 때 서로 다른 부호를 갖는 한 쌍의 이온을 생성할 만큼 충분히 높습니다. 이러한 입자나 감마선이 떨어진 매체를 이온화합니다.
전리 방사선은 전하를 띤 입자와 전하를 띠지 않은 입자로 구성되며, 여기에는 광자도 포함됩니다.
방사능이란 무엇입니까?
방사능은 원자핵이 다른 원소의 핵으로 자발적으로 변형되는 현상입니다. 전리 방사선이 동반됩니다. 방사능에는 네 가지 알려진 유형이 있습니다.
- 알파 붕괴 - 알파 입자가 방출되는 동안 원자핵의 방사성 변형.
- 베타 붕괴는 베타 입자, 즉 전자나 양전자가 방출되는 원자핵의 방사성 변형입니다.
- 원자핵의 자발적 핵분열 - 무거운 원자핵(토륨, 우라늄, 넵투늄, 플루토늄 및 초우라늄 원소의 기타 동위원소)의 자발적 핵분열. 자발적으로 분열하는 핵의 반감기는 토륨-232의 경우 몇 초에서 1020년까지입니다.
- 양성자 방사능은 핵자(양성자와 중성자)가 방출되는 원자핵의 방사성 변형입니다.
동위원소란 무엇입니까?
동위 원소는 질량수가 다르지만 원자핵의 전하가 동일하므로 원소 주기율표에서 DI를 차지하는 동일한 화학 원소의 다양한 원자입니다. 멘델레예프도 같은 위치에 있습니다. 예: 55Cs131, 55Cs134m, 55Cs134, 55Cs135, 55Cs136, 55Cs137. 안정한(안정한) 동위원소와 불안정한 동위원소가 있습니다. 소위 방사성 동위원소라고 불리는 방사성 붕괴를 통해 자발적으로 붕괴되는 동위원소입니다. 약 250개의 안정 방사성 동위원소와 약 50개의 천연 방사성 동위원소가 알려져 있습니다. 안정 동위원소의 예로는 방사성 원소 U235, U238 및 Th232의 최종 붕괴 생성물인 Pb206, Pb208이 있습니다.
방사선 및 방사능 측정 장치.
다양한 물체의 방사선 수준과 방사성 핵종 함량을 측정하기 위해 특수 측정 장비가 사용됩니다.
- 감마선의 노출 선량률을 측정하기 위해 X 선 방사선, 알파 및 베타 방사선의 자속 밀도, 중성자, 다양한 목적의 선량계가 사용됩니다.
- 방사성 핵종의 유형과 환경 물체의 함량을 결정하기 위해 방사선 검출기, 분석기 및 방사선 스펙트럼 처리를 위한 적절한 프로그램이 있는 개인용 컴퓨터로 구성된 분광 경로가 사용됩니다.
현재 매장에서는 다양한 종류를 구입할 수 있습니다. 방사선 측정기다양한 유형, 목적 및 광범위한 기능을 갖추고 있습니다. 예를 들어, 직업 및 가정 활동에서 가장 인기 있는 여러 장치 모델은 다음과 같습니다.
"2007년 12월 4일자 러시아 은행 지침 N 131-I" 식별, 임시 보관, 취소 및 방사능 오염으로 지폐를 파괴합니다.”
선도적인 제조업체의 최고의 가정용 선량계인 이 휴대용 방사선 측정기는 시간이 지남에 따라 그 자체가 입증되었습니다. 사용하기 쉽고 작은 크기와 저렴한 가격 덕분에 사용자들은 인기가 높았으며 추천에 대한 두려움 없이 친구나 지인에게 추천했습니다.
SRP-88N(섬광 검색 복사계) - 광자 방사선 소스를 검색하고 감지하도록 설계된 전문 복사계입니다. 디지털 및 다이얼 표시기와 경보 임계값 설정 기능이 있어 영역 검사, 고철 검사 등의 작업이 매우 용이해집니다. 감지 장치는 원격입니다. NaI 섬광 결정이 검출기로 사용됩니다. 자율전원공급장치 4요소 F-343.
DBG-06T - 광자 방사선의 노출 선량률(EDR)을 측정하도록 설계되었습니다. 전원은 "커런덤" 유형의 갈바닉 요소입니다.
DRG-01T1 - 광자 방사선의 노출 선량률(EDR)을 측정하도록 설계되었습니다.
DBG-01N - 방사성 오염을 감지하고 가청 경보를 사용하여 등가 광자 방사선량의 전력 수준을 평가하도록 설계되었습니다. 전원은 "커런덤" 유형의 갈바닉 요소입니다. 측정 범위 0.1mSv*h-1 ~ 999.9mSv*h-1
RKS-20.03 "Pripyat" - 거주지, 체류지 및 근무지의 방사선 상황을 모니터링하도록 설계되었습니다.
선량계를 사용하면 다음을 측정할 수 있습니다.
- 외부 감마 배경의 크기;
- 주거 및 공공 건물, 영토 및 다양한 표면의 방사능 오염 수준
- 식품 및 기타 환경 물체(액체 및 벌크)에 포함된 방사성 물질의 총 함량(동위원소 구성을 결정하지 않음)
- 주거 및 공공 건물, 지역 및 다양한 표면의 방사능 오염 수준;
- 식품 및 기타 환경 물체(액체 및 벌크)에 포함된 방사성 물질의 총 함량(동위원소 구성을 결정하지 않음).
방사선 측정기를 선택하는 방법및 기타 방사선 측정 도구는 "기사에서 읽을 수 있습니다. 가정용 선량계 및 방사능 표시기. 어떻게 선택하나요?"
어떤 유형의 전리 방사선이 존재합니까?
전리 방사선의 종류. 우리가 가장 자주 접하는 주요 전리 방사선 유형은 다음과 같습니다.
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물론 다른 유형의 방사선(중성자)도 있지만 일상 생활에서는 훨씬 덜 자주 접하게 됩니다. 이러한 유형의 방사선 간의 차이점은 물리적 특성, 기원, 특성, 방사성 독성 및 생물학적 조직에 대한 손상 효과에 있습니다.
방사능의 원인은 자연적일 수도 있고 인공적일 수도 있습니다. 전리 방사선의 자연 발생원은 지각에 위치한 천연 방사성 원소이며 자연 배경 방사선을 생성하며, 이는 우주에서 우리에게 오는 전리 방사선입니다. 소스가 더 활동적일수록(즉, 단위 시간당 더 많은 원자가 붕괴될수록) 단위 시간당 더 많은 입자 또는 광자를 방출합니다.
인공 방사능 공급원에는 원자로에서 특별히 생성되거나 핵 반응의 부산물인 방사성 물질이 포함될 수 있습니다. 다양한 전기 진공 물리적 장치, 하전 입자 가속기 등은 인공적인 이온화 방사선원이 될 수 있습니다. 예를 들어 TV 브라운관, X선관, 키노트론 등이 있습니다.
환경에 대한 라듐-226의 주요 공급업체는 다양한 화석 물질의 추출 및 가공에 종사하는 기업입니다.
- 우라늄 광석 채굴 및 가공;
- 석유 및 가스; 석탄 산업;
- 건축자재 산업;
- 에너지 산업 기업 등
라듐-226은 우라늄을 함유한 광물에서 침출되기 쉽습니다. 이 특성은 일부 유형의 지하수(의료 활동에 사용되는 라돈수)와 광산수에 상당한 양의 라듐이 존재함을 설명합니다. 지하수의 라듐 함량 범위는 수 Bq/L에서 수만 Bq/L에 이릅니다. 표면 자연수의 라듐 함량은 훨씬 낮으며 범위는 0.001~1-2 Bq/l입니다. 자연 방사능의 필수 구성 요소는 라듐-226 - 라듐-222(라돈)의 붕괴 생성물입니다. 라돈- 불활성, 방사성 가스, 가장 오래 지속되는(반감기 3.82일) 발산 동위원소*, 알파 방출체. 공기보다 7.5배 무겁기 때문에 주로 지하실, 지하실, 건물 1층, 광산 작업장 등에 축적됩니다. * - 발산 - 방사성 붕괴 중에 형성된 발산(방사성 불활성 가스)을 방출하는 라듐 동위원소(Ra226, Ra224, Ra223)를 포함하는 물질의 특성입니다.
인구에 대한 유해 노출의 최대 70%는 주거용 건물의 라돈으로 인한 것으로 여겨집니다(차트 참조). 주거용 건물에 유입되는 라돈의 주요 발생원은 다음과 같습니다(중요도가 증가함에 따라):
- 수돗물 및 가정용 가스;
- 건축 자재(쇄석, 점토, 슬래그, 재 등);
- 건물 아래의 흙.
라돈은 지구 깊숙한 곳에 매우 고르지 않게 퍼집니다. 그것은 기공의 균열 시스템과 암석의 미세 균열 시스템을 통해 들어가는 지각 교란에 축적되는 것이 특징입니다. 라듐-226이 붕괴하면서 암석 물질에 형성되는 발산 과정을 통해 기공과 균열로 들어갑니다.
토양에서 라돈 방출은 암석의 방사능, 방출 및 저장 특성에 따라 결정됩니다. 따라서 상대적으로 약한 방사성 암석, 건물 및 구조물의 기초는 높은 방출이 특징이거나 라돈을 축적하는 구조적 교란에 의해 절단되는 경우 방사성이 높은 암석보다 더 큰 위험을 초래할 수 있습니다. 일종의 지구의 "호흡"을 통해 라돈은 암석에서 대기로 유입됩니다. 또한 라돈 저장고(교대, 균열, 결함 등)가 있는 지역에서 가장 많은 양이 발생합니다. 지질 교란. Donbass 탄광의 방사선 상황에 대한 우리 자신의 관찰에 따르면 복잡한 광산 및 지질 조건(석탄 수용암에 여러 개의 단층 및 균열 존재, 높은 수분 함량 등)이 특징인 광산에서는 일반적으로 농도가 광산 작업장 공기 중의 라돈 농도는 기존 기준을 크게 초과합니다.
토양에서 라돈 방출을 사전에 결정하지 않고 암석의 단층 및 균열 바로 위에 주거용 및 공공 건물을 건설하면 고농도의 라돈을 포함하는 지상 공기가 지구의 창자에서 유입되어 실내 공기에 노출되어 방사선 위험이 발생합니다.
인공 방사능은 방사성 핵종의 재분배와 집중이 발생하는 인간 활동의 결과로 발생합니다. 인공 방사능에는 광물 추출 및 가공, 석탄 및 탄화수소 연소, 산업 폐기물 축적 등이 포함됩니다. 다양한 기술적 요인에 대한 인체 노출 수준은 도표 2에 설명되어 있습니다(A.G. Zelenkov "다양한 방사선원에 대한 인체 노출 비교," 1990)
"검은 모래"란 무엇이며 어떤 위험을 초래합니까?
검은 모래는 광물 모나자이트입니다. 이는 주로 세륨과 란타늄(Ce, La)PO4와 같은 토륨족 원소의 무수 인산염이며 토륨으로 대체됩니다. 모나자이트는 희토류 원소의 산화물을 최대 50-60% 포함합니다: 이트륨 산화물 Y2O3 최대 5%, 산화 토륨 ThO2 최대 5-10%, 때로는 최대 28%. 모나자이트의 비중은 4.9-5.5이다. 토륨 함량이 증가함에 따라, 체중이 증가합니다. 페그마타이트, 때로는 화강암과 편마암에서 발견됩니다. 모나자이트를 포함한 암석이 파괴되면 큰 퇴적층인 사석에 쌓이게 됩니다.
이러한 퇴적물은 도네츠크 지역 남부에서도 관찰됩니다.
일반적으로 육지에 위치한 모나자이트 모래의 배치는 현재 방사선 상황을 크게 바꾸지 않습니다. 그러나 아조프해 연안(도네츠크 지역 내) 근처에 위치한 모나자이트 퇴적물은 특히 수영 시즌이 시작될 때 여러 가지 문제를 야기합니다.
사실은 가을-봄 기간 동안 바다 서핑의 결과로 토륨 -232 (최대 15 -20,000 Bq*kg-1 이상), 이는 국소 지역에서 약 300 microR*h-1 이상의 감마 방사선 수준을 생성합니다. 당연히 그러한 지역에서 휴식을 취하는 것은 위험하므로 매년 이 모래를 수집하고 경고 표지판을 설치하며 해안의 특정 구역을 폐쇄합니다. 그러나 이 모든 것이 "검은 모래"의 새로운 축적을 막지는 못합니다.
이 문제에 대한 개인적인 견해를 말씀드리겠습니다. 해안의 '검은 모래' 제거에 기여하는 이유는 준설선이 해상 수로를 청소하기 위해 Mariupol 항구의 페어웨이에서 끊임없이 작업하고 있다는 사실 때문일 수 있습니다. 운하 바닥에서 올라온 흙은 해안에서 1~3km 떨어진 선적 운하 서쪽에 버려지며(토양 투기 장소 위치 지도 참조) 강한 파도와 함께 위로 솟아오릅니다. 해안 지역에서는 모나자이트 모래를 함유한 토양이 해안으로 운반되어 농축되고 축적됩니다. 그러나 이 모든 것에는 세심한 검증과 연구가 필요합니다. 그리고 만약 그렇다면, 단순히 토양 투기장을 다른 장소로 옮기는 것만으로도 해안에 쌓이는 '검은 모래'를 줄이는 것이 가능할 수도 있습니다.
선량측정 수행을 위한 기본 규칙.
선량 측정을 수행할 때 우선 장치의 기술 문서에 명시된 권장 사항을 엄격히 준수해야 합니다.
감마선의 노출 선량률이나 감마선의 등가선량을 측정할 때는 다음 규칙을 준수해야 합니다.
- 선량측정을 수행할 때 방사선 상황을 모니터링할 목적으로 연속적으로 수행해야 하는 경우 측정의 기하학적 구조를 엄격하게 준수해야 합니다.
- 방사선 모니터링 결과의 신뢰성을 높이기 위해 여러 측정을 수행하고(3회 이상) 산술 평균을 계산합니다.
- 해당 지역에서 측정을 수행할 때 건물 및 구조물에서 떨어진 영역(2-3 높이)을 선택합니다. - 영토에 대한 측정은 지표면에서 0.1m와 1.0m 높이의 두 가지 수준에서 수행됩니다.
- 주거 및 공공 장소에서 측정하는 경우 바닥에서 1.0m 높이의 방 중앙에서 측정합니다.
다양한 표면의 방사성핵종 오염도를 측정할 때에는 원격 센서를, 원격 센서가 없는 경우에는 장치 전체를 비닐봉지에 넣고(오염 방지를 위해) 측정을 수행해야 합니다. 측정되는 표면으로부터 가능한 가장 가까운 거리.
알파 방사선(알파선)은 전리 방사선의 일종입니다. 빠르게 움직이는 고에너지의 양전하 입자(알파 입자)의 흐름입니다.
알파 방사선의 주요 소스는 붕괴 과정에서 알파 입자를 방출하는 알파 방출체입니다. 알파 방사선의 특징은 침투력이 낮다는 것입니다. 물질 내 알파 입자의 경로(즉, 이온화를 생성하는 경로)는 매우 짧은 것으로 나타났습니다(생물학적 매질에서는 100분의 1밀리미터, 공기에서는 2.5-8cm).
그러나 짧은 경로를 따라 알파 입자는 많은 수의 이온을 생성합니다. 즉, 큰 선형 이온화 밀도를 유발합니다. 이는 X선에 노출되었을 때보다 10배 더 큰 상대적인 생물학적 효과를 제공합니다. 신체의 외부 방사선 조사 중에 알파 입자는 (충분히 큰 방사선 흡수 선량으로) 표면적 (단거리) 화상이지만 심각한 화상을 일으킬 수 있습니다. 수명이 긴 알파 방출체를 통해 섭취하면 혈류를 따라 몸 전체로 운반되어 장기 등에 축적되어 신체 내부에 방사선이 조사됩니다. 알파 방사선은 특정 질병을 치료하는 데 사용됩니다. 이온화 방사선을 참조하십시오.
알파 방사선은 양전하를 띤 α 입자(헬륨 원자의 핵)의 흐름입니다.
알파 방사선의 주요 원인은 천연 방사성 동위원소이며, 그 중 다수는 붕괴 시 3.98~8.78 MeV 범위의 에너지를 갖는 알파 입자를 방출합니다. 높은 에너지, 이중 전하(전자에 비해) 및 상대적으로 낮은(다른 유형의 전리 방사선에 비해) 이동 속도(1.4 10 9 ~ 2.0 10 9 cm/초)로 인해 알파 입자는 매우 많은 수를 생성합니다. 경로를 따라 조밀하게 위치한 이온(최대 254,000쌍의 이온). 동시에 그들은 빠르게 에너지를 소비하여 일반 헬륨 원자로 변합니다. 정상적인 조건에서 공기 중 알파 입자의 범위는 2.50~8.17cm입니다. 생물학적 매체에서 - 100분의 1밀리미터.
알파 입자에 의해 생성된 이온화의 선형 밀도는 조직 내 1미크론 경로당 수천 쌍의 이온에 도달합니다.
알파 방사선에 의해 생성된 이온화는 물질, 특히 생체 조직에서 발생하는 화학 반응의 여러 특징(강한 산화제, 유리 수소 및 산소의 형성 등)을 결정합니다. 알파 방사선의 영향으로 생물학적 조직에서 발생하는 이러한 방사성 화학 반응은 다른 유형의 전리 방사선보다 알파 방사선의 특별한 생물학적 효과를 유발합니다. X선, 베타 및 감마 방사선과 비교하여 알파 방사선(RBE)의 상대적 생물학적 효과는 10으로 가정되지만 경우에 따라 크게 달라질 수 있습니다. 다른 유형의 전리 방사선과 마찬가지로 알파 방사선은 다양한 질병을 앓고 있는 환자를 치료하는 데 사용됩니다. 방사선 요법의 이 부분을 알파 요법이라고 합니다(참조).
이온화 방사선, 방사능도 참조하십시오.
방사능의 놀라운 발견은 상당히 많은 질문을 불러일으켰습니다. 이 분야에서 가장 큰 돌파구는 과학자 E. 러더퍼드(E. Rutherford)에 의해 이루어졌는데, 그는 특수 방사체, 즉 방사성 방사체를 자기장에 배치했습니다. 결과적으로 빔은 세 개의 구성 요소로 분할됩니다.
방사선의 특징
일련의 실험을 바탕으로 알파 방사선은 양성 입자의 흐름이며 그 매개 변수는 헬륨 핵의 매개 변수와 완전히 동일하다는 것이 알려졌습니다. 헬륨 원자는 전자가 2개만 있습니다.
알파선 외에도 감마선, 베타선이 발견되었으며, 각각 특별한 강도와 방사능을 가지고 있습니다. 따라서 알파 방사선은 이중으로 이온화된 헬륨 원자라고 안전하게 말할 수 있습니다. 알파는 양전하, 감마는 중성, 베타는 음전하를 띤다. 알파, 감마, 베타는 관통 능력에 있어 큰 차이를 보입니다. 간단히 말해서 감마, 알파, 베타는 서로 다른 강도의 서로 다른 구성 요소에 흡수된다는 점에서 다릅니다.
감마선은 엑스레이와 유사하지만 투과력이 훨씬 더 높습니다. 이로 인해 감마선이 전자기파라는 생각이 생겼습니다. 그러나 특수 결정에서 감마선의 회절이 발견되고 길이가 결정되면서 의심은 사라졌습니다. 이상하게도 감마선의 길이는 최대 10-11cm로 매우 작습니다.
베타선은 하전입자로 간주되었습니다. 베타를 사용하면 실험하기가 훨씬 쉬워졌습니다. 연구의 목적은 베타선의 질량과 전하를 결정하는 것입니다. 베타 입자는 속도가 빛의 속도에 가까운 전자라는 것이 밝혀졌습니다.
알파 방사선의 출처는 다음과 같습니다.
- 원자로;
- 우라늄 산업 시설;
- 매우 무거운 화학 원소의 붕괴로 인해 헬륨 핵이 나타납니다.
- 입자 가속기 및 방사성 동위원소 실험실에서 수행된 실험;
- 헬륨 가속.
이러한 각 광선에는 자체 방출 스펙트럼이 있습니다. 간단히 말해서, 스펙트럼은 측정된 양에 따른 입자의 분포이며 특정 조건으로 축소됩니다. 스펙트럼은 입자의 유형에 따라 구별됩니다. 알파 스펙트럼은 일반적으로 이산형으로 간주됩니다.
보호 방법
알파 방사선에는 자체 스펙트럼과 특정 방사능이 있어 인간에게 해로운 영향을 미칠 수 있습니다. 알파 입자 흐름의 파괴적인 방사능은 그다지 크지 않습니다.
그러한 방사선의 스펙트럼은 무해하다는 것이 일반적으로 인정되지만 방사능을 잊지 마십시오. 물, 음식과 함께 또는 피부를 통해 거대한 입자가 인체에 침투하면 심각한 중독의 위험이 있습니다. 합병증은 강력한 이온화 효과, 산소 형성, 산화제 및 유리 수소로 인해 발생합니다. 방사능이 뇌에 영향을 미치고 뇌에 축적된다는 사실로 인해 신체의 적응 및 보호 기능을 적극적으로 감소시키는 많은 병리가 나타납니다.
방사능에도 불구하고 알파 입자는 외부 조사 후에는 보호 장비가 필요하지 않기 때문에 가장 안전한 것으로 인식됩니다. 입자의 방사능이 더욱 교활하게 작용할 때 내부 방사선으로 인해 위험이 기다리고 있습니다. 문제를 예방하려면 개인 보호구를 사용하여 방사성 핵종이 신체에 유입되는 것을 방지하는 것으로 충분합니다.
- 특수 소재로 만든 의류;
- 피부가 민감하다면 크림이나 피부과용 페이스트를 사용하세요.
- 특수 플렉시글라스로 만든 실드는 눈에 적합합니다.
권장 사항 목록에는 식품이 체내 방사성 핵종 제거 및 중화에 미치는 영향에 대한 정보가 포함되어 있습니다. 이 능력은 비타민 C와 B가 풍부한 제품에서 발견됩니다. 메추리알은 큰 도움이 되지만 방사선량이 너무 높지 않은 경우에 사용됩니다. 그들은 아미노산, 비타민 및 미량 원소의 풍부한 공급원으로 간주됩니다. 도움이 될 수 있는 식물 중 하나는 예루살렘 아티초크입니다.
방사선 적용 범위
알파 입자로부터 보호하는 것 외에도 이를 사용하는 특수 치료법이 개발되었습니다. 치료 세션을 통해 방사선을 통해 얻은 동위원소, 즉 수명이 짧고 신체에서 빠르게 제거되는 토론, 라돈을 사용할 수 있습니다.
의학에서 알파 방사선을 사용하는 예:
- 라돈수의 경구 사용;
- 라돈 목욕하기;
- 라돈이 함유된 공기로 호흡하는 방법.
의사들은 알파 입자의 영향력이 집중되어 암세포를 파괴할 수 있다고 절대적이고 확고하게 확신하고 있습니다. 이러한 치유 요법은 사람에게 진정제, 진통제, 항염증 효과를 줄 수 있습니다. 근골격계, 심혈관 및 부인과 질환 치료에 권장됩니다. 절차는 주치의와 특별히 훈련받은 사람의 감독하에 엄격하게 수행됩니다.
무거운 화학 원소의 원자가 붕괴되는 동안 양전하를 띤 α 입자가 방출됩니다.
이 입자의 질량은 4이고 전하량은 +2입니다. α 입자의 구조는 헬륨 핵 4(4 He)의 구조와 유사합니다. 2개의 뉴런과 2개의 양성자로 구성됩니다.
무거운 입자는 환경에 강력한 이온화 효과를 가지며, 이는 1cm 이동마다 약 40,000개의 이온쌍을 생성합니다.
이 경우 에너지의 상당 부분이 손실되고 관통 능력이 저하됩니다.
α-방사선의 근원은 원자 번호가 크고(82 이상) 분자 내 결합 에너지가 낮은 원소입니다.
공기 중 α 입자의 경로 길이(방사성 방사선원에서 흡수 매체까지의 거리)는 2~10cm이고 생물학적 조직에서는 수 미크론입니다.
따라서 α 입자로 신체 외부 표면을 조사해도 표피의 각질 세포층조차도 입자가 신체의 살아있는 세포로 침투하는 것을 지연시킬 수 있기 때문에 심각한 손상을 일으키지 않습니다.
살아있는 유기체에 대한 위험은 공기, 액체 또는 오염된 음식과 함께 신체에 들어가는 α선을 방출하는 방사성 물질의 입자입니다. 생물학적 조직에서 입자는 이동 길이 1~2미크론당 약 4만 쌍의 이온을 형성합니다. 이러한 상당한 정도의 이온화는 심각한 건강상의 위험을 초래합니다.
낮은 침투 능력은 15 MeV 미만의 에너지를 갖는 α 입자의 특징입니다. 가속기에서 생성된 α 입자는 훨씬 더 높은 에너지를 가지며 최소한의 방사선량에도 피부에 심각한 손상을 줄 수 있습니다.
알파 입자로부터 보호하는 주요 방법은 알파 입자를 가두기에 충분한 장벽을 만드는 것입니다.
- 신체와 방사선원 사이의 공기층 - 15-20cm 떨어진 곳으로 이동하면 충분합니다.
- 보호복, 고무장갑, 절연 안경 형태의 인공 장애물.
그러나 주요 위험은 내부 방사선이므로 α 입자가 호흡기 및 위장관으로 유입되는 것을 피해야 합니다. 호흡기 시스템을 격리하려면 인공 호흡기를 사용하는 것으로 충분합니다.
플루토늄과 아메리슘의 동위원소는 α 활성이 높기 때문에 내부 α 방사선에 큰 위험을 초래합니다. α입자 노출을 예방하려면 중원소 동위원소에 오염된 물과 음식을 섭취하지 말아야 합니다.
방사성 먼지가 호흡기 시스템에 들어가는 것을 방지하기 위해 건물은 매일 습식 청소되고 문, 창문, 바닥, 벽 등 모든 표면은 한 달에 한 번 비눗물로 세척됩니다. α 활성을 갖는 방사성 물질로부터 물을 정화하기 위해 다음 방법이 사용됩니다.
- 나노여과;
- 이온 교환;
- 역삼투.
α 입자의 근원은 라돈 가스로, 지질학적 결함을 통해 공기, 물, 방사성 우라늄-라듐 계열이 포함된 건축 자재로 방출됩니다. 라돈은 가스를 흡입하면 해롭습니다. 부패 생성물은 폐 조직의 미세 화상을 유발하고 암을 유발합니다.
라돈의 영향으로부터 보호하려면 구내에서 라돈 함량을 모니터링하는 것이 필요합니다. 이를 위해 특수 측정 장비가 사용됩니다. 허용 수준을 초과하면 다음 보호 방법이 사용됩니다.
- 주거용 건물의 환기;
- 플라스틱 시트를 사용한 지하실 단열;
- 라돈을 외부에서 제거하는 환기장치.
주거 지역을 라돈 침투로부터 보호하는 가장 효과적인 방법은 지하실을 단열하고 양압 환기 시스템을 사용하여 가스를 제거하는 것입니다. 라돈이 녹아있는 물을 정화하려면 끓여서 충분합니다.
화학적 보호 방법
인간의 몸은 3/4의 물로 이루어져 있습니다. α 입자가 생물학적 체액에 미치는 영향으로 인해 자유 라디칼이 형성되면서 물의 분해(방사선 분해) 과정이 발생합니다.
음성 라디칼은 생화학 반응에 적극적으로 참여하여 생합성 및 에너지 교환 과정을 방해하고 단백질 분해 효소가 세포질로 방출되는 세포 소기관을 파괴합니다. 이러한 과정은 SH(sulfhydryl) 그룹을 포함하는 효소의 비활성화로 인해 발생합니다.
중간에더블 엑스세기에 과학자들은 방사선으로부터 신체를 보호하는 약물을 개발하기 시작했습니다. 예를 들어 시스타민과 시스테아민과 같은 일부 아미노티올이 가장 효과적인 것으로 나타났습니다. 그들은 뚜렷한 항용혈 활성을 가지고 있으며 실제로쉿-산화 과정에서 환원제 역할을 하고, 자유 라디칼을 결합하고, α-방사선의 영향으로 신체 조직에 형성된 여기 분자를 중화하고, 일부 효소에 안정성을 부여합니다.
이전에는 방사선 방지 응급처치 키트에 방사선 보호제인 시스타민이 포함되어 있었습니다. 이제 더 효율적인 B-190(Indralin)으로 대체되었습니다. 이 약물은 독성이 적고 1시간 동안 방사선 보호 효과가 있습니다.
첫 사용 후 1시간 이후부터 반복 투여가 가능합니다. 근육 주사용 0.1% 용액 형태로 생산되는 나프티진도 방사선 보호 특성을 가지고 있습니다.
방사선 보호 특성을 지닌 제품
일부 제품에는 방사선 보호 효과가 있습니다. 비타민 C와 그룹 B, 셀레늄을 함유한 식품을 섭취하면 방사성 이온이 전신 혈류로 침투하고 장기에 축적되는 것을 줄일 수 있습니다.
이 물질에는 다음이 포함됩니다.
- 견과류;
- 밀 및 밀가루로 만든 제품;
- 무;
- 해 케일.
일부 약용 식물은 또한 α-조사를 방지합니다.
- 인삼;
- 매혹;
- 루지아;
- Eleutherococcus;
- 폐이끼.
위장관에서 방사성 동위원소를 부분적으로 제거하기 위해 활성탄, Smecta, Enterosgel, Polysorb MP, Polyphepan 및 Liferan과 같은 장 흡착제가 사용됩니다.
사람은 방사선을 감지할 수 없으며 가이거 계수기를 사용하여 α 방사선을 감지합니다.α-방사성 원소의 반감기는 수 밀리초에서 수십억 년에 이르므로 이 경우 시간에 따른 보호가 불가능합니다.
현재 장벽 보호와 음식이나 물을 통한 감염 위험을 제거하는 것 외에는 내부 α- 방사선에 대한 효과적인 보호 방법이 없습니다. 그러나 과학자들은 효과적인 보호 수단을 만들기 위해 계속 노력하고 있습니다.
>> 알파, 베타, 감마선
§ 99 알파, 베타 및 감마 방사선
방사성 원소가 발견된 후 방사선의 물리적 특성에 대한 연구가 시작되었습니다. Becquerel과 Curies 외에도 Rutherford가 이 작업을 맡았습니다.
방사성 방사선의 복잡한 구성을 탐지할 수 있게 한 고전적인 실험은 다음과 같습니다. 라듐 제제는 납 조각의 좁은 채널 바닥에 배치되었습니다. 채널 반대편에 사진 판이있었습니다. 채널에서 나오는 방사선은 강한 자기장의 영향을 받았는데, 그 유도선은 빔에 수직이었습니다(그림 13.6). 전체 설치는 진공 상태에 놓였습니다.
자기장이 없는 경우, 채널 정반대에 전개된 후 사진 판에서 하나의 어두운 점이 감지되었습니다. 자기장에서는 빔이 세 개의 빔으로 분할됩니다. 1차 흐름의 두 구성요소는 반대 방향으로 편향되었습니다. 이는 이러한 방사선이 반대 부호의 전하를 가지고 있음을 나타냅니다. 이 경우 방사선의 음의 성분은 양의 성분보다 훨씬 더 강하게 자기장에 의해 편향되었습니다. 세 번째 구성 요소는 자기장에 의해 전혀 편향되지 않았습니다. 양전하를 띠는 성분을 알파선, 음전하를 띠는 성분을 베타선, 중성 성분을 감마선(-선, -선, -선)이라고 합니다.
이 세 가지 유형의 방사선은 투과 능력, 즉 다양한 물질에 흡수되는 강도가 크게 다릅니다. - 광선은 투과 능력이 가장 낮습니다. 약 0.1mm 두께의 종이 층은 이미 불투명합니다. 납판의 구멍을 종이로 덮으면 사진판에서는 -방사선에 해당하는 지점이 발견되지 않습니다.
물질-광선을 통과할 때 훨씬 적은 양이 흡수됩니다. 알루미늄 판은 몇 밀리미터의 두께만으로 이를 완전히 막아줍니다. .-선은 가장 뛰어난 투과 능력을 가지고 있습니다.
흡수성 물질의 원자 번호가 증가함에 따라 α-선의 흡수 강도가 증가합니다. 그러나 1cm 두께의 납층은 그들에게 극복할 수 없는 장애물이 아닙니다. 베타선이 이러한 납층을 통과할 때 강도는 절반으로만 약해집니다. -, - 및 - 광선의 물리적 특성은 분명히 다릅니다.
감마선.-선의 특성은 X선과 매우 유사하지만 투과력은 X선보다 훨씬 큽니다. 이것은 광선이 전자기파임을 시사했습니다. 이에 대한 모든 의심은 결정의 베타선 회절이 발견되고 파장이 측정된 후에 사라졌습니다. 10 -8에서 10 -11 cm까지 매우 작은 것으로 밝혀졌습니다.
전자기파의 규모에서 -선은 X선을 직접 따릅니다. Y선의 전파 속도는 모든 전자기파의 전파 속도와 동일하며 약 300,000km/s입니다.
베타선.처음부터 광선은 하전 입자의 흐름으로 간주되었습니다. -선을 실험하는 것이 가장 쉬웠습니다. 자기장과 전기장 모두에서 더 강하게 편향되기 때문입니다.
실험자들의 주요 임무는 입자의 전하와 질량을 결정하는 것이었습니다. 전기장과 자기장에서 입자의 편향을 연구했을 때 입자는 빛의 속도에 매우 가까운 속도로 움직이는 전자에 지나지 않는다는 것이 밝혀졌습니다. 모든 방사성 원소에서 방출되는 입자의 속도가 동일하지 않은 것이 중요합니다. 속도가 매우 다른 입자가 있습니다. 이로 인해 자기장 내에서 입자 빔이 확장됩니다(그림 13.6 참조).
알파 입자.입자는 자기장과 전기장에 의해 덜 강하게 휘어지기 때문에 입자의 성질을 알아내는 것이 더 어려웠습니다. Rutherford는 마침내 이 문제를 해결했습니다. 그는 자기장에서의 편향을 통해 입자의 전하 q와 질량 m의 비율을 측정했습니다. 그것은 수소 원자의 핵인 양성자보다 약 2배 적은 것으로 밝혀졌습니다. 양성자의 전하는 기본 양성자와 동일하며, 그 질량은 원자 질량 단위 1에 매우 가깝습니다. 결과적으로, y 입자는 기본 전하당 2원자 질량 단위와 동일한 질량을 갖습니다.
그러나 입자의 전하와 질량은 여전히 알려지지 않았습니다. 입자의 전하량이나 질량을 측정하는 것이 필요했습니다. 가이거 계수기의 등장으로 전하를 보다 쉽고 정확하게 측정하는 것이 가능해졌습니다. 매우 얇은 창을 통해 입자가 카운터에 침투하여 등록될 수 있습니다.
러더퍼드는 입자의 경로에 가이거 계수기를 배치하여 특정 시간 동안 방사성 약물에서 방출되는 입자의 수를 측정했습니다. 그런 다음 그는 카운터를 민감한 전위계에 연결된 금속 실린더로 교체했습니다(그림 13.7). 러더퍼드는 전기계를 사용하여 전하, 즉 원통 내부의 소스에서 동시에 방출되는 입자를 측정했습니다(많은 물질의 방사능은 시간이 지나도 거의 변하지 않습니다). 입자의 총 전하와 그 수를 아는 Gezerfod는 이러한 양의 비율, 즉 입자 하나의 전하를 결정했습니다. 이 요금은 두 개의 기본 요금과 동일한 것으로 나타났습니다.
따라서 그는 y 입자가 두 개의 기본 전하 각각에 대해 두 개의 원자 질량 단위를 갖는다는 사실을 확립했습니다. 따라서 2개의 기본 전하당 4개의 원자 질량 단위가 있습니다. 헬륨 핵은 동일한 전하와 동일한 상대 원자 질량을 갖습니다. 이로부터 입자는 헬륨 원자의 핵이라는 결론이 나옵니다.
달성된 결과에 만족하지 않은 러더퍼드는 직접적인 실험을 통해 방사성 붕괴 중에 형성되는 것이 헬륨이라는 것을 증명했습니다. 며칠 동안 특수 용기 안에 입자를 수집한 그는 스펙트럼 분석을 사용하여 헬륨이 용기에 축적되고 있음을 확신했습니다(각 입자는 두 개의 전자를 포착하여 헬륨 원자로 변했습니다).
1 원자 질량 단위(asm) 라피아는 탄소 원자 질량의 1/12입니다. 1시 e.m. 1.66057 10 -27kg.
방사성 붕괴 동안 -선(헬륨 원자의 핵), -선(전자), -선(단파 전자기 복사)이 생성됩니다.
-ray의 경우보다 -ray의 본질을 알아내는 것이 훨씬 더 어려운 이유는 무엇입니까?
Myakishev G.Ya., 물리학. 11학년: 교육적. 일반 교육용 기관: 기본 및 프로필. 레벨 / G. Ya. Myakishev, B. V. Bukhovtsev, V. M. Charugin; 편집자 V. I. Nikolaeva, N. A. Parfentieva. - 17판, 개정. 그리고 추가 -M .: 교육, 2008. - 399 p .: 아픈.
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