Ионизирующее излучение — это вид энергии, высвобождаемой атомами в форме электромагнитных волн или частиц. Нестабильные элементы, образующиеся при распаде и испускающие ионизирующее излучение, называются радионуклидами. Различают два вида эффекта воздействия на организм ионизирующих излучений: соматический и генетический. Кроме того, нейтроны — это то самое излучение, которое вызывает наведенную радиоактивность в облучаемых веществах, то есть превращает стабильные изотопы в радиоактивные.

При одной и той же дозе облучения вредные последствия будут тем меньше, чем более дробно оно получено во времени. Ионизирующее излучение может оказывать влияние на организм как при внешнем (особенно рентгеновское и гамма-излучение), так и при внутреннем (особенно альфа-частицы) облучении. Под действием ионизирующего излучения вода, являющаяся составной частью организма человека, расщепляется и образуются ионы с разными зарядами.

Ионизирующее излучение имеет многочисленные полезные виды применения, в том числе в медицине, промышленности, сельском хозяйстве и в научных исследованиях. По мере расширения использования ионизирующего излучения увеличивается и потенциал опасностей для здоровья, если оно используется или ограничивается ненадлежащим образом. Спонтанный распад атомов называется радиоактивностью, а избыток возникающей при этом энергии является формой ионизирующего излучения.

Что такое ионизирующее излучение?

Все радионуклиды уникальным образом идентифицируются по виду испускаемого ими излучения, энергии излучения и периоду полураспада. Радон, естественным образом возникающий газ, образуется из горных пород, почвы и является главным источником естественного излучения. Люди подвергаются также воздействию естественного излучения из космических лучей, особенно на большой высоте. В среднем 80% ежегодной дозы, которую человек получает от фонового излучения, это естественно возникающие наземные и космические источники излучения.

На человека воздействует также излучение из искусственных источников — от производства ядерной энергии до медицинского использования радиационной диагностики или лечения. Воздействие излучения может быть внутренним или внешним и может происходить различными путями. Внутренне воздействие ионизирующего излучения происходит, когда радионуклиды вдыхаются, поглощаются или иным образом попадают в кровообращение (например, в результате инъекции, ранения).

Внешнее облучение прекращается в том случае, когда источник излучения закрыт, или когда человек выходит за пределы поля излучения. Тем не менее риск долгосрочных последствий, таких как рак, который может проявиться через годы и даже десятилетия, существует. Этот риск выше в случае детей и подростков, так как они намного более чувствительны к воздействию радиации, чем взрослые.

Воз разработала радиационную программу защиты пациентов, работников и общественности от опасности воздействия радиации на здоровье в планируемых, существующих и чрезвычайных случаях воздействия. Так называют различные виды ионизирующего излучения, то есть того, которое способно отрывать электроны от атомов вещества. Ионизирующее излучение (за исключением рентгеновского) — результат ядерных реакций, поэтому ни мобильные телефоны, ни микроволновые печи не являются его источниками.

Из всех видов искусства для нас важнейшим, как известно, является кино, а из видов радиации — гамма-излучение. Бета-излучение по своему воздействию близко к гамма-излучению — оно тоже выбивает электроны из атомов. Поэтому причиненные им «разрушения» значительно больше — считается, что, передав телу 1 Дж энергии, альфа-излучение нанесет такой же ущерб, как 20 Дж в случае гамма- или бета-излучения.

Источники излучения

В результате нейтронное излучение, подобно гамма-квантам, легко проникает внутрь организма, но там почти полностью поглощается, создавая быстрые протоны, вызывающие большие разрушения. В природе нейтронное излучение весьма незначительно.

Полупроводники и сцинтилляторы

Важная проблема газоразрядных счетчиков — зависимость скорости счета от энергии излучения при одинаковом уровне радиации. Для ее выравнивания используют специальные фильтры, поглощающие часть мягкого гамма- и всё бета-излучение. Кроме того, для повышения чувствительности к бета- и альфа-излучению применяются «торцевые счетчики»: это диск с донышком в качестве одного электрода и вторым спиральным проволочным электродом.

Экспозиционная доза пропорциональна количеству ионов, которые создают гамма- и рентгеновское излучения в единице массы воздуха. Поглощенная доза — количество энергии излучения, поглощенное единицей массы вещества.

Таблетки от радиации

Такие датчики компактны и позволяют измерять энергию частиц с высокой точностью. Для защиты от гамма-излучения наиболее эффективны тяжелые элементы, такие как свинец.

Даже свинец ослабляет излучение от цезия-137 (662 кэВ) лишь в два раза на каждые 5 мм своей толщины. Лишь для мягкого гамма-излучения, такого как излучение кобальта-57 (122 кэВ), серьезной защитой будет и достаточно тонкий слой свинца: 1 мм ослабит его раз в десять. Так что противорадиационные костюмы из фильмов и компьютерных игр в реальности защищают лишь от мягкого гамма-излучения.

Еще один принцип — подсчет и измерение яркости вспышек, которые возникают в некоторых веществах при поглощении частиц ионизирующего излучения. Люди каждый день подвергаются воздействию естественного и искусственного излучения. Сегодня самыми распространенными искусственными источниками ионизирующего излучения являются медицинские аппараты, как рентгеновские аппараты, и другие медицинские устройства. Естественное излучение происходит из многочисленных источников, включая более 60 естественным образом возникающих радиоактивных веществ в почве, воде и воздухе.