Екологія - Васюкова Г.Т. - 3.4.2. Види випромінювання

3.4.1. Проблеми радіоактивного забруднення

Проблема радіоактивного забруднення виникла в 1945 році після вибуху атомних бомб, скинутих на японські міста Хіросіму і Нагасакі. Випробування ядерної зброї у атмосфері викликали глобальне радіоактивне забруднення. Радіоактивні забруднення мають істотну відмінність від інших. Радіоактивні нукліди - це ядра нестабільних хімічних елементів, що випромінюють заряджені частинки ( б- і в-промені) і короткохвильове електромагнітне випромінювання (г-промені). Саме ці промені, потрапляючи в організм людини, руйнують клітини, унаслідок чого можуть виникнути різні хвороби, у тому числі і променева. При вибуху атомної бомби виникає дуже сильне іонізуюче випромінювання, радіоактивні промені розсіюються на великі відстані, заражаючи ґрунт, водойми, живі організми. Багато радіоактивних ізотопів мають тривалий період напіврозпаду, залишаючись небезпечними протягом усього часу свого існування. Усі ці ізотопи включаються в кругообіг речовини, потрапляють у живі організми і згубно діють на клітини. З радіоактивних ізотопів можна відзначити, як приклад, один найбільш небезпечний -⁹⁰Sr (стронцій-90). Даний радіоактивний ізотоп має високий вихід при ядерному розпаду (2 - 8%), великий період напіврозпаду (28,4 роки), хімічну спорідненість з кальцієм, а, виходить, здатний відкладатися в кісткових тканинах тварин і людей, має відносно високу рухливість у ґрунті. Сукупність вищезгаданих якостей роблять його дуже небезпечним радіонуклідом. ¹³⁷Cs (цезій-137), ¹⁴⁴Се (церій-144) і ³⁶С1 (хлор-36) також є небезпечними радіоактивними ізотопами.

Дослідження показали, що в організмі ескімосів Аляски, що харчуються м'ясом оленів, у значних кількостях міститься цезій 137. Халатне відношення до збереження і транспортування радіоактивних елементів призводить до серйозних радіаційних забруднень.

При ядерному вибуху утворюється величезна кількість дрібного пилу, що довго тримається в атмосфері і поглинає значну частину сонячної радіації. Розрахунки вчених показують, що навіть при обмеженому, локальному застосуванні ядерної зброї пил, що утвориться, буде затримувати велику частину сонячного випромінювання. Наступить тривале похолодання ("ядерна зима"), що неминуче призведе до загибелі всього живого на Землі.

У другій половині XX сторіччя почали вводити в експлуатацію атомні електростанції, криголами, підводні човни з ядерними установками. При нормальній експлуатації об'єктів атомної енергії і промисловості забруднення навколишнього середовища радіоактивними нуклідами складає мізерно малу частку від природного фону. Інша ситуація складається при аваріях на атомних об'єктах. Так, при вибуху на Чорнобильській атомній станції в навколишнє середовище було викинуто лише близько 5% ядерного палива. Але це призвело до опромінення багатьох людей, великі території були забруднені настільки, що стали небезпечними для здоров'я. Це спричинило переселення тисяч жителів із заражених районів. Підвищення радіації в результаті випадання радіоактивних опадів було відзначено за сотні і тисячі кілометрів від місця аварії.

В даний час усе гостріше постає проблема складування і збереження радіоактивних відходів воєнної промисловості й атомних електростанцій. З кожним роком вони представляють усе більшу небезпеку для навколишнього середовища. Таким чином, використання ядерної енергії поставило перед людством нові серйозні проблеми.

3.4.2. Види випромінювання

Іонізуючим називається випромінювання, яке прямо чи побічно здатне іонізувати середовище. До нього відносять рентгенівське і гамма-випромінювання, а також випромінювання, шо складаються з потоків часток, заряджених чи нейтральних, шо володіють достатніми для іонізації енергіями.

Радіоактивні речовини звичайно випромінюють а (альфа)-, б (бетта)-, і г (гамма)-промені, нейтрони (можуть бути протони і важкі ядра).

а-частинки - це позитивно заряджені атоми гелію (₂Н ).

Вони володіють великими іонізаційними здібностями і малою проникаючою здатністю, а-частинки можуть пройти шар повітря товщиною не більше 11 см чи шар води до 150 мкм.

б-частинки - це електрони. Проникаюча здатність значно більша, ніж у а-частинок. б-частинки можуть проникати через базальний шар шкіри (0.07 мм). Найбільш високо енергетичні б-частинки можуть пройти через шар алюмінію до 5 мм.

Гальмове і г-випромінювання - електромагнітні промені високої енергії. Вони володіють великою проникаючою здатністю. Іонізуюча здатність значно менша, ніж у а- і б-частинок.

Нейтрони, як і фотони, частки, що побічно іонізують. Іонізація середовища в полі нейтронного випромінювання проводиться зарядженими частками, що виникають при зіткненні нейтронів з речовиною.

У біосфері всюди є природні джерела радіоактивності, і людина, як і всі живі організми, завжди піддавалася природному опроміненню. Зовнішнє опромінення відбувається за рахунок випромінювання космічного походження і радіоактивних нуклідів, що знаходяться у навколишньому середовищі. Внутрішнє опромінення створюється радіоактивними елементами, що потрапляють в організм людини з повітрям, водою і їжею.