Излучение — это энергия, которая распространяется в форме волн или частиц и является частью нашей повседневной среды. Люди подвергаются облучению космическими лучами, а также радиоактивными веществами, находящимися в почве, воде, пище, воздухе, а также внутри организма. Техногенные источники излучения широко используются в медицине, промышленности и научных исследованиях.
Цели обучения:
Излучение — это энергия, исходящая от источника и распространяющаяся в пространстве в виде волн, лучей или частиц. Эта энергия имеет электрическое поле и связанное с ней магнитное поле и обладает волнообразными свойствами. Вы также можете назвать излучение «электромагнитными волнами».
Этот метод передачи энергии не зависит от какого-либо контакта между источником энергии и объектом, как в случае проводимости и конвекции. Кроме того, когда передача энергии происходит излучением, нет проводящей среды (например, в космосе). Это отсутствие среды означает, что там нет материи для прохождения тепла. В процессе излучения не происходит обмена масс и не требуется никакой среды.
Излучение – это энергия в движении.
Существует два основных типа излучения: неионизирующее излучение и ионизирующее излучение .
Неионизирующее излучение — это излучение в той части электромагнитного спектра, где энергии недостаточно для ионизации. Он включает в себя электрические и магнитные поля, радиоволны, микроволны и оптическое излучение, состоящее из инфракрасного, видимого и ультрафиолетового излучения.
Неионизирующее излучение имеет большую длину волны/низкую частоту и меньшую энергию.
Ионизирующее излучение — это тип энергии, выделяемой атомами, которая распространяется в виде электромагнитных волн (гамма или рентгеновские лучи) или частиц (нейтронов, бета или альфа). Ионизирующее излучение может удалять электроны из атомов, т. е. ионизировать атомы.
Ионизирующее излучение представляет собой коротковолновое/высокочастотное излучение с более высокой энергией.
Что касается естественных источников излучения, то в окружающей среде присутствует более 60 различных природных радиоактивных материалов, при этом газ радон вносит наибольший вклад в облучение людей.
Различают три вида ионизирующего излучения:
| Альфа (α) излучение | Они заряжены положительно и состоят из двух протонов и двух нейтронов ядра атома. Несмотря на то, что альфа-частицы очень энергичны, они настолько тяжелы, что расходуют свою энергию на коротких расстояниях и не могут улететь очень далеко от атома. Их можно остановить кожей. Частицы, попадающие в организм через пищу или легкие, могут быть опасны. |
| Бета (β) излучение | Это маленькие, быстро движущиеся частицы с отрицательным электрическим зарядом, испускаемые ядром атома во время радиоактивного распада. Бета-частицы обладают большей проникающей способностью, чем альфа-частицы, но наносят меньший вред живым тканям и ДНК, потому что ионизация, которую они производят, происходит на большем расстоянии друг от друга. Они перемещаются в воздухе дальше, чем альфа-частицы, но их можно остановить слоем одежды или тонким слоем такого вещества, как алюминий. |
| Гамма (γ) излучение | Это невесомые сгустки энергии, называемые фотонами. В отличие от альфа- и бета-частиц, обладающих как энергией, так и массой, гамма-лучи представляют собой чистую энергию. Гамма-лучи похожи на видимый свет, но имеют гораздо большую энергию. Они представляют радиационную опасность для организма человека. Гамма-лучи могут полностью проходить через тело человека; по мере прохождения они могут вызывать ионизацию, повреждающую ткани и ДНК. |
Ионизирующее излучение обладает достаточной энергией для образования ионов в веществе на молекулярном уровне. Если речь идет о человеке, это может привести к значительным повреждениям, включая повреждение ДНК и денатурацию белков. Это не означает, что неионизирующее излучение не может нанести вред человеку, но повреждение, как правило, ограничивается термическим повреждением, т.е. ожогами.
На следующем рисунке показано, как электромагнитное излучение взаимодействует с телом:
Знаете ли вы, что в повседневной жизни мы постоянно подвергаемся воздействию радиации из различных источников?
Черное тело определяется как идеальный излучатель и поглотитель излучения. При заданной температуре и длине волны никакая поверхность не может излучать больше энергии, чем черное тело. Черное тело является диффузным излучателем, что означает, что оно излучает излучение равномерно во всех направлениях. Кроме того, черное тело поглощает все падающее излучение независимо от длины волны и направления.
Излучение — это высвобождение энергии, независимо от того, принимает ли она форму волн или частиц. Радиоактивность относится к распаду или расщеплению атомного ядра. Радиоактивный материал испускает излучение при распаде. Примеры распада включают альфа-распад, бета-распад, гамма-распад, высвобождение нейтронов и спонтанное деление. Все радиоактивные изотопы испускают радиацию, но не вся радиация исходит от радиоактивности.
