Радиоактивное излучение: что это, его виды, признаки, последствия

Виды электромагнитного излучения

Классификация электромагнитного излучения базируется на спектре частот, длине волн и поляризации. К поляризованному ЭМИ относится то, где колебания волн осуществляются в одной плоскости. Длина волн может колебаться от 5 пикометров (пм) до десятков километров.

Электрические заряды, находящиеся в движении с ускорением, формируют излучение. Распространение волн происходит как в плотной среде, так и в вакуумной, но скорость распространения ЭМИ в веществе ниже.

Источники электромагнитных излучений

Источники электромагнитных излучений

Степень напряженности излучения электромагнитного поля определяется уровнем ЭМИ неприродного происхождения. Высокоуровневые источники:

  • линии электропередач;
  • электротранспорт;
  • лифты;
  • мобильные, телевизионные и радиовышки;
  • трансформаторы.

Низкий уровень излучений характерен для компьютерных дисплеев, бытовых приборов, систем снабжения электроэнергией. Жесткие ионизирующие волны излучает медицинская диагностическая техника (рентген, компьютерная томография). Излучение обладает свойствами волн и частиц, которые хорошо демонстрируют явление фотоэффекта, где энергия каждого электрона определяется частотой, а не интенсивностью падающего света.

Электромагнитное поле производится движущимися зарядами и токами. Теория электромагнитного поля, созданная Максвеллом, поясняет электромагнитную индукцию: изменение магнитного поля в одной точке пространства влечет образование электрического поля и наоборот. Эти порождающие друг друга поля сливаются в единое электромагнитное поле (ЭМП).

Наличие в поле замкнутого проводника приводит к появлению индукционного тока. При максимальной амплитуде тока и направленном вверх векторе скорости положительных зарядов во всех точках антенны заряд, приходящийся на единицу ее длины, равен нулю.

ЭМИ разделено на виды по характеристикам длины и частоты.

Диапазоны электромагнитного излучения

Диапазоны электромагнитного излучения

  1. Радиоволны (от 0,1 мм до 10 км и более) делятся на короткие, ультракороткие, средние, длинные и сверхдлинные. Ультракороткие радиоволны относятся к сверхвысокочастотным (СВЧ) волнам.
  2. Инфракрасные лучи (от 1 мм до 780 нм).
  3. Ультрафиолетовые лучи (от 380 мм до 10 нм).
  4. Видимый свет (от 780 мм до 380 нм).
  5. Рентген-излучение (от 10 нм до 5 пм).
  6. Гамма-лучи (до 5 пм).

Частота волн варьируется от 30 кГц (для радиоволн) до 6×10¹9 Гц и более (для гамма-лучей).

Волны разной длины образуются разными способами:

  • рентгеновские появляются тогда, когда быстро движущиеся электроны переходят в состояние с меньшей энергией вследствие торможения;
  • ультрафиолетовое излучается вследствие движения ускоренных электронов;
  • инфракрасное излучение испускается раскаленными предметами;
  • радиоволны образуются из высокочастотных токов, движущихся по антеннам;
  • ионизирующее гамма-излучение испускается в процессе ядерных реакций.

Вышеперечисленные виды волн поглощаются веществами неодинаково: рентгеновские и гамма-волны проникают сквозь ткани организма и почти не поглощаются, инфракрасные лучи проходят сквозь ряд непрозрачных объектов, при поглощении происходит нагрев вещества.

Сущность явления

В общем случае под понятием радиация подразумевается высвобождение частиц и их распространение в виде волн. Радиоактивность подразумевает самопроизвольный распад ядер атомов некоторых веществ с появлением потока заряженных частиц большой мощности. Вещества, способные на такое явление, получили название радионуклидов.

Типы радиоактивного излучения

Типы радиоактивного излучения

Так что такое радиоактивное излучение? Обычно под этим термином отмечаются как радиоактивные, так и радиационные излучения. По своей сути, это направленный поток элементарных частиц значительной мощности, вызывающих ионизацию любой среды, попадающей на их пути: воздух, жидкости, металлы, минералы и другие вещества, а также биологические ткани.

Предлагаем ознакомиться:  Что можно продавать чтобы заработать Идеи для выгодного бизнеса

Различные типы радиоактивного излучения имеют разную проникающую и ионизирующую способность. Поражающие свойства зависят от следующих основных характеристик радионуклеидов: вид радиации, мощность потока, период полураспада. Ионизирующая способность оценивается по удельному показателю: количеству ионов ионизируемого вещества, формируемых на расстоянии в 10 мм по пути проникновения излучения.

Лучевая болезнь

Лучевая болезнь

Характеристика радиоактивных излучений играет решающую роль в степени поражения человеческого организма. В результате воздействия развивается лучевая болезнь, которая может иметь 2 направления: соматическое и генетическое поражение. По времени проявления выделяется ранний и отдаленный эффект.

Ранний эффект выявляет характерные симптомы в период от 1 часа до 2 месяцев. Типичными считаются такие признаки: кожная краснота и шелушение, мутность глазного хрусталика, нарушение кроветворного процесса. Крайний вариант при большой дозе облучения — летальный исход. Локальное поражение характеризуются такими признаками, как лучевой ожог кожного покрова и слизистой оболочки.

Отдаленные проявления выявляются через 3-5 месяцев, а то и через несколько лет. В этом случае отмечаются устойчивые кожные поражения, злокачественные опухоли различной локализации, резкое ухудшение иммунитета, изменение состава крови (значительное снижение уровня эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов и нейтрофилов). В результате этого часто развиваются различные инфекционные болезни, существенно снижается продолжительность жизни.

Для предотвращения облучения человека ионизирующим излучением применяются различные виды защиты, которые зависят от типа радиации. Кроме того, регламентируются жесткие нормы по максимальной продолжительности пребывания человека в зоне облучения, минимальному расстоянию до источника радиации, использованию индивидуальных средств защиты и установке защитных экранов.

Радиоактивное излучение способно оказывать сильное разрушительное воздействие на все ткани человеческого организма. В то же время оно используется и при лечении различных болезней. Все зависит от дозы облучения, получаемой человеком в разовом или длительном режиме. Только неукоснительное соблюдение норм радиационной защиты поможет сохранить здоровье, даже если находиться в пределах действия радиационного источника.

Негативное воздействие на человека

Достаточно типичной является лучевая катаракта, вызванная воздействием излучения на глазные ткани. Наблюдаются и другие серьезные последствия радиационного облучения: сосудистый склероз, резкое снижение иммунитета, гематогенные проблемы. Особую опасность представляет повреждение генетического механизма.

Степень поражения человеческого организма зависит от того, какие виды радиоактивного излучения имели место, какова интенсивность и индивидуальная восприимчивость организма. Главный показатель — доза облучения, показывающая, какое количество радиации проникло в организм. Установлено, что разовая большая доза значительно опаснее, чем накопление такой дозы при длительном облучении маломощным излучением. Поглощенное организмом количество радиации измеряется в эйвертах (Эв).

Источники излучения

По природе возникновения источники ЭМИ бывают искусственными (электроприборы и механизмы) и природными (поле Земли, атмосферные явления, ядерный синтез).

Все виды излучений движутся в свободном пространстве одинаково быстро, различной будет только частота колебаний в секунду.

Источники электромагнитных излучений в быту

Источники электромагнитных излучений в быту

Источники электромагнитных излучений:

  • нагретые тела (лампы накаливания, радиаторы);
  • радиоактивные элементы;
  • линии электропередач;
  • радио- и телепередатчики;
  • лазерные установки;
  • станции сотовой связи;
  • радиолокационные и релейные станции;
  • ядерные и космические процессы;
  • железнодорожный и электротранспорт;
  • бытовая электротехника.
Предлагаем ознакомиться:  Психология как управлять человеком

Источники электромагнитных волн есть в каждой квартире (телевизоры, холодильники, микроволновые печи, Wi-Fi-роутеры, мобильные телефоны). Аэрогрили, холодильники с системой размораживания, микроволновые печи, мобильные телефоны и компьютеры представляют наибольшую электромагнитную опасность. Чем ближе человек находится к источнику и чем выше его мощность, тем большее воздействие на организм оказывает ЭМИ.

Разновидности излучения

Как отмечалось, радиоактивное излучение и его виды могут по-разному воздействовать на человеческий организм. Можно выделить следующие основные разновидности радиации.

Альфа-излучение

Альфа-излучение

  1. Альфа-излучение. Это поток, составленный из альфа-частиц, имеющих огромную ионизирующую способность, но глубина проникновения небольшая. Даже листок плотной бумаги способен остановить такие частицы. Одежда человека достаточно эффективно исполняет роль защиты.
  2. Бета-излучение обусловлено потоком бета-частиц, летящих со скоростью, близкой к скорости света. Из-за огромной скорости эти частицы имеют повышенную проникающую способность, но ионизирующие возможности у них ниже, чем в предыдущем варианте. В качестве экрана от данного излучения могут служить оконные окна или металлический лист толщиной 8-10 мм. Для человека оно очень опасно при прямом попадании на кожу.
  3. Нейтронное излучение состоит из нейтронов и обладает наибольшим поражающим воздействием. Достаточная защита от них обеспечивается материалами, в структуре которых есть водород: вода, парафин, полиэтилен и т.п.
Лучевая терапия

Лучевая терапия

  1. Гамма-излучение является, по своей сути, электромагнитным полем, создающимся при радиоактивных превращениях в атомах. Волны испускаются в виде квантов, импульсами. Излучение имеет очень высокую проницаемость, но низкую ионизирующую способность. Для защиты от таких лучей нужны экраны из тяжелых металлов.
  2. Рентгеновское излучение, или Х-лучи. Эти квантовые лучи во многом аналогичны гамма-излучению, но проникающие возможности несколько занижены. Такой тип волны вырабатывается в вакуумных рентгеновских установках за счет удара электронами о специальную мишень. Общеизвестно диагностическое назначение данного излучения. Однако следует помнить, что продолжительное действие его способно нанести человеческому организму серьезный вред.

Влияние ЭМИ на человека

Продолжительное воздействие электромагнитных излучений на организм приводит к развитию многих заболеваний, включая генетические мутации. Это объясняется высокой биологической активностью ЭМП. Человек подвергается облучению не только в производственных условиях, но и в бытовых — в квартире или транспорте.

Излучения могут воздействовать на организм местно и на масштабном уровне. Последний вариант характерен для линий электропередач, примером местного влияния может служить мобильный телефон. Воздействие с накопительным эффектом, постепенно причиняет вред головному мозгу и другим органам.

Флюксметр (прибор для измерения интенсивности ЭМИ)

Флюксметр (прибор для измерения интенсивности ЭМИ)

Вычислить степень загрязненности помещения электромагнитными излучениями можно с помощью флюксметра (прибора для измерения интенсивности ЭМИ). Излучения с большей длиной волны способны проникать глубоко в ткани, волны диапазона СВЧ проходят через верхний слой эпидермиса, вызывая его нагревание.

Предлагаем ознакомиться:  Что должен знать ребенок в 7 лет перед школой: проверка психологической готовности

Как может облучиться человек

Человек получает радиоактивное облучение при условии проникновения радиации в его организм. Оно может происходить 2 способами: внешнее и внутреннее воздействие. В первом случае источник радиоактивного излучения находится снаружи, а человек по разным причинам попадает в поле его деятельности без надлежащей защиты.

Радиоактивные изотопы

Радиоактивные изотопы

Внешние источники радиации можно подразделить на 3 категории:

  1. Естественные источники: тяжелые химические элементы и радиоактивные изотопы.
  2. Искусственные источники: технические устройства, обеспечивающие излучение при соответствующих ядерных реакциях.
  3. Наведенная радиация: различные среды после воздействия на них интенсивного ионизирующего излучения сами становятся источником радиации.

К наиболее опасным объектам в части возможного радиационного облучения можно отнести следующие источники радиации:

  1. Производства, связанные с добычей, переработкой, обогащением радионуклидов, изготовлением ядерного топлива для реакторов, в частности урановая промышленность.
  2. Ядерные реакторы любого типа, в т.ч. на электростанциях и кораблях.
  3. Радиохимические предприятия, занимающиеся регенерацией ядерного топлива.
  4. Места хранения (захоронения) отходов радиоактивных веществ, а также предприятия по их переработке.
  5. При использовании радиационных излучений в разных отраслях: медицина, геология, сельское хозяйство, промышленность и т.п.
  6. Испытание ядерного оружия, ядерные взрывы в мирных целях.

Санитарные нормы

Безопасность электромагнитной обстановки регулируется стандартами. Санитарные нормы электромагнитного излучения для стран разные. В России верхней границей безопасной нормы считается 0,2 мкТл.

Допустимое расстояние от населенных пунктов до высоковольтных линий электропередач определяется классом их напряжения.

На производстве границы нормы плотности потока энергии ЭМП следующие:

  • 25 мкВт на 1 см² (при 8-часовом воздействии);
  • 100 мкВт на 1 см² (при 2-часовом воздействии).

Для сверхвысокочастотных волн установлена санитарная норма не более 10 Вт на 1 м².

Проявление поражения организма

Негативное влияние ЭМИ на здоровье человека было доказано многочисленными медицинскими исследованиями.

Клинические проявления действия ЭМИ

Клинические проявления действия ЭМИ

Симптомы поражения мощным излучением:

  • головные боли;
  • расстройство памяти и внимания;
  • снижение зрения;
  • бессонница;
  • упадок сил;
  • повышение давления и температуры тела;
  • тошнота;
  • нарушения психики и функций ЦНС;
  • эндокринные расстройства.

Опасное последствие воздействия сверхвысоких ЭМИ — повреждения на клеточном уровне и нарушение работы систем организма. Вредное излучение способно накапливаться в организме, приводя к отравлению.

Лучевая болезнь

Лучевая болезнь

Как защититься от ЭМИ?

Чтобы минимизировать негативное влияние ЭМИ, следует придерживаться таких правил:

  1. Находиться как можно дальше от излучающего прибора.
  2. Если нет возможности отдалиться от источника излучения, необходимо уменьшить время контакта.
  3. Когда устройство не используется, должно быть в выключенном состоянии.

Безопасное расстояние рассчитывается исходя из мощности источника:

  • для линий электропередач, теле- и радиовышек составляет минимум 25 м;
  • для компьютерных и телевизионных LD-мониторов — 30 см;
  • для электронных часов — 10 см;
  • мобильный и радиотелефон во время разговора следует отодвигать от уха на 5 см;
  • системный блок компьютера рекомендуется держать на полу на уровне ног;
  • расстояние между холодильником и обеденным столом должно превышать 1 м.

Для защиты от излучения на производстве используются поглощающие и экранирующие материалы.

Загрузка ...
Adblock detector