Цікаві факти про радіацію

Поняття радіації та радіоактивності увійшли в життя людини порівняно недавно. Ще 150 років тому про існування цих явищ люди й гадки не мали, а сьогодні про те, що існує загрозлива всьому живому небезпечна радіація, знає кожен. У цьому пості - про те, що таке радіація, а також найголовніші і цікаві факти про неї.

Що таке радіація?

Під словом радіація розуміють зазвичай іонізуюче випромінювання. Не зрозуміло? Насправді все просто. Іонізуюче випромінювання - це таке випромінювання, яке здатне іонізувати речовину шляхом відриву електронів від атомів.

Схематично це можна зобразити так:

У нас є звичайний атом, в якому негативно заряджені електрони обертаються навколо позитивно зарядженого ядра. Випромінювання потрапляє в атом, вибиває електрон, і у нас замість одного нейтрального атома виходять окремо електрон і позитивно заряджений іон.

Іонізація речовини змінює його фізичні і хімічні властивості. Іонізуюче випромінювання здатне пошкоджувати і розривати складні органічні молекули, порушуючи нормальні процеси в живих клітинах, саме через це радіація так шкідлива для всього живого.

Які бувають види радіації?

Насправді іонізувати речовину можуть різні види випромінювань, і джерела цих випромінювань теж можуть бути різні. На самому початку, при дослідженні випромінювань, що виходять від радіоактивних матеріалів, вчені поділили ці випромінювання на три види, які назвали першими літерами грецького алфавіту, т. Е. Α-, β- і γ-випромінювання.

Пізніше з'ясували, що α-випромінювання - це потік α-частинок, кожна з яких складається з двох протонів і двох нейтронів, β-випромінювання - це потік електронів, а γ-випромінювання - це потік фотонів високої енергії. Всі ці випромінювання випускають радіоактивні речовини при радіоактивному розпаді. Але джерелом радіації можуть бути не тільки радіоактивні речовини. Джерелом радіації також можуть бути різні космічні об'єкти, включаючи Сонце (на щастя, майже вся сонячна радіація затримується атмосферою), а також різні прилади, створені людиною, наприклад, рентгенівські апарати.

Три види випромінювання мають різні властивості. α- і β-випромінювання, що складаються із заряджених частинок, мають невисоку проникаючу здатність. β-випромінювання не зможе проникнути через аркуш паперу, а α-випромінювання навіть у повітрі пройде не більше п'яти сантиметрів. Постраждати від цих випромінювань можна тільки тоді, коли радіоактивні речовини потраплять всередину організму, наприклад, разом з їжею або при вдиханні радіоактивного пилу. А ось γ-випромінювання має дуже велику проникаючу здатність, навіть товстий шар свинцю затримує його в повному обсязі.

Як визначити радіацію

Зазвичай радіацію, по крайней мере, саму по собі, не можна побачити або відчути. Деякі речовини при опроміненні їх радіацією починають світитися, але подібне світіння (люмінесценція) може спостерігатися і з інших причин, не пов'язаних з радіацією.

Старий годинник, в яких на стрілки і циферблат нанесена фарба, що містить солі радію. Тому вони світяться в темряві.

Вперше явище радіоактивності було відкрито по впливу радіації на фотоплівку. Французький фізик Беккерель випадково виявив, що фотопластинки, що лежали в темному шафі і закритому конверті, засвітилися під дією знаходилися поруч солей урану.

Надалі фізики знайшли інші способи визначення радіації і вимірювання інтенсивності радіаційного випромінювання. Сьогодні прилад для вимірювання радіації (дозиметр) може купити будь-який бажаючий. Правда звичайні побутові дозиметри вимірюють тільки γ-випромінювання. Всі види випромінювання визначають лише дорогі професійні прилади.

Довгий час люди не розуміли небезпеки радіації

З радіацією і радіоактивними речовинами пов'язані яскраві приклади легковажного ставлення до наукових відкриттів. І це не тільки створення ядерної зброї , Здатного знищити цивілізацію, або невдало сконструйованих АЕС, аварії на яких привели до викидів радіоактивних речовин. Люди довго взагалі не розуміли, що радіація небезпечна. Більш того, вони чомусь вирішили, що радіація корисна для здоров'я.

В результаті в першій половині 20 століття в світі виникла мода на все радіоактивне. У продажу з'явилася радіоактивна мінеральна вода, радіоактивні сигарети, радіоактивна косметика і навіть радіоактивні ліки і продукти харчування. Посуд покривали радіоактивної глазур'ю, а стрілки і циферблати годинника і інших приладів - світиться радіоактивної фарбою.

Радіоактивна зубна паста

Французька радіоактивна косметика була дуже дорогою і престижною

Радіоактивна вода з радієм і торієм рекламувалася як ліки від багатьох хвороб

Прилад для виробництва радіоактивної води. Американська фірма-виробник запевняла, що вживаючи таку воду, можна значно поліпшити здоров'я і підвищити тривалість життя.

Такий «набір юного атомника», що містить радіоактивні матеріали, продавався в США в 1950-і

Після винаходу ядерної зброї різні країни, особливо США, захопилися проведенням ядерних вибухів. Військові побоювалися лише вибухової хвилі і потужного світлового випромінювання, але зовсім не думали про проникаючої радіації і подальшому радіоактивне зараження місцевості. У США подивитися на ядерні випробування регулярно приїжджали репортери і прості громадяни.

Американці зручно розташувалися, щоб спостерігати ядерний вибух

Американські репортери знімають ядерний вибух

Чому ж люди далеко не відразу зрозуміли небезпеку радіації? Звичайно, багато в чому на це вплинули дурість і легковажність. Перші дослідження, які наочно довели шкоду радіації для живих організмів, були проведені ще в 20-і роки. Але вченим ще не вистачало знань, щоб пояснити механізм шкідливого впливу радіації. Тоді ще не знали, наприклад, що спадкова інформація зберігається в ДНК, і їх пошкодження радіацією руйнує цю інформацію, приводячи до мутацій. Тому більшість воліло ігнорувати результати досліджень і вірити в те, що радіація корисна, а не шкідлива.

Згубний ж дію радіації на організм людини виявлялося далеко не відразу. Навіть при отриманні дози, яка є однозначно смертельної, людина може померти лише через кілька місяців. Крім того, хвороби, зазвичай викликаються радіацією, такі, як рак, недокрів'я, зниження імунітету і т. П., Могли виникати і з інших причин. Тому те, що отримали опромінення люди хворіють і помирають саме від радіації, для більшості довгий час не було очевидним.

Радіоактивні речовини легко отримати, але важко знешкодити

У природі зовсім небагато радіоактивних речовин. І це не дивно, т. К. Нові радіоактивні елементи практично не утворюються, а ті, які були на Землі в момент її виникнення, поступово розпадаються. Т. к. Вік нашої планети більше 4 млрд. Років, на ній до сьогоднішнього часу залишилися лише самі довгоживучі радіоактивні елементи, такі, як уран і торій.

Однак з відкриттям ланцюгової ядерної реакції в урані-235 все змінилося. Сам уран через велику періоду напіврозпаду володіє відносно слабкою радіоактивністю, проте продукти його розпаду дуже радіоактивні. Крім того, поміщаючи певні речовини в реактор, можна також отримувати нові радіоактивні ізотопи. Наприклад, з урану-238, непридатного для ланцюгової реакції, виходить плутоній, з торію уран-233 і т. П.

Високорадіоактивні відходи, що утворюються після ядерних реакцій, є величезну проблему. Навіть невелика кількість таких відходів, потрапивши в навколишнє середовище, може надовго зробити непридатними для проживання величезні території. Сучасна наука не знає застосовних на практиці способів перетворити радіоактивні речовини в нерадіоактивні, залишається лише ретельно збирати радіоактивні відходи і герметично ізолювати в спеціальних сховищах.

А в 1950 американський фізик Лео Силард описав ідею кобальтової бомби. Якщо оболонку атомної бомби зробити зі звичайного нешкідливого кобальту, при опроміненні нейтронами він перетвориться в радіоактивний кобальт-60, який приведе до сильного і тривалого радіоактивного забруднення. За його підрахунками, всього 500 тонн кобальту було б достатньо, щоб все людство загинуло від радіації.

І все ж, радіація радіації ворожнечу

Не варто лякатися і бігти стрімголов від будь-якої радіації. Шкода, що радіація може завдати організму, залежить від великої кількості факторів. Це і інтенсивність випромінювання, і його тип і енергія, і тривалість впливу, і ймовірність попадання і накопичення радіоактивних речовин в організмі. Наприклад, короткочасне опромінення в рентгенівському апараті порівняно нешкідливо, при цьому воно може допомогти виявити на ранній стадії багато небезпечні захворювання.

Для порівняння - факти про двох радіоактивних речовинах.

Полоній-210 екстремально небезпечна речовина. Через високу радіоактивності він мимовільно розігрівається і випаровується, після чого може потрапити в організм з повітрям. α-частинки високої енергії надають руйнівний вплив на всі тканини і органи, досить потрапляння в організм всього декількох мільйонних часток грама, щоб людина померла.

Вісмут - в принципі, також є радіоактивним матеріалом. Однак період його напіврозпаду настільки великий, що якщо взяти 1 грам вісмуту, то за три дні в ньому розпадеться в середньому лише один атом. Тому вісмут вважається практично настільки ж безпечним, як і стабільні елементи, його використовують у виробництві ліків та косметики.

Але навіть радіоактивні елементи з невеликим періодом напіврозпаду можуть бути відносно безпечні при правильному застосуванні. Наприклад, радіоактивний ізотоп водню тритій сьогодні використовується у виробництві світяться брелків, годин зі стрілками, що світяться і циферблатами і т. П.

Годинники з тритиевой підсвічуванням

На відміну від радіоактивних годин минулого, годинник з тритієм порівняно безпечні. Бета-випромінювання з низькою енергією, що випускається тритієм, не проникає через скло, і навіть якщо капсула розіб'ється, що володіє малою щільністю газ випарується в атмосферу, не встигнувши заподіяти будь-якої шкоди.

Схожі записи