Які найпоширеніші типи радіоактивного розпаду? Як ми можемо захистити себе від шкідливого впливу випромінювання, що в результаті цього виникає?
Залежно від типу частинок або хвиль, які ядро вивільняє, щоб стати стабільним, існують різні види радіоактивного розпаду, що призводить до іонізуючого випромінювання. Найпоширенішими типами є альфа-частинки, бета-частинки, гамма-промені та нейтрони.
Альфа-випромінювання
Альфа-розпад (інфографіка: А. Варгас/МАГАТЕ).
Під впливом альфа-випромінювання розпадаючі ядра вивільняють важкі, позитивно заряджені частинки, щоб стати стабільнішими. Ці частинки не можуть проникнути крізь нашу шкіру та завдати шкоди, і їх часто можна зупинити навіть одним аркушем паперу.
Однак, якщо матеріали, що випромінюють альфа-випромінювання, потрапляють в організм через дихання, їжу або пиття, вони можуть безпосередньо оголити внутрішні тканини та, отже, завдати шкоди здоров'ю.
Америцій-241 є прикладом атома, який розпадається за допомогою альфа-частинок, і його використовують у детекторах диму по всьому світу.
Бета-випромінювання
Бета-розпад (інфографіка: А. Варгас/МАГАТЕ).
При бета-випромінюванні ядра вивільняють менші частинки (електрони), які мають більшу проникність, ніж альфа-частинки, і можуть проходити, наприклад, крізь 1-2 сантиметри води, залежно від їхньої енергії. Загалом, лист алюмінію товщиною кілька міліметрів може зупинити бета-випромінювання.
Деякі з нестабільних атомів, що випромінюють бета-випромінювання, включають водень-3 (тритій) та вуглець-14. Тритій використовується, серед іншого, в аварійному освітленні, наприклад, для позначення виходів у темряві. Це пояснюється тим, що бета-випромінювання тритію змушує люмінофорний матеріал світитися під час взаємодії з випромінюванням без утворення електрики. Вуглець-14 використовується, наприклад, для датування об'єктів з минулого.
Гамма-промені
Гамма-промені (інфографіка: А. Варгас/МАГАТЕ).
Гамма-промені, які мають різні застосування, такі як лікування раку, – це електромагнітне випромінювання, подібне до рентгенівського. Деякі гамма-промені проходять безпосередньо через людський організм, не завдаючи шкоди, тоді як інші поглинаються організмом і можуть спричинити пошкодження. Інтенсивність гамма-променів можна зменшити до рівнів, що становлять менший ризик, за допомогою товстих стін з бетону або свинцю. Ось чому стіни кабінетів променевої терапії в лікарнях для онкологічних хворих такі товсті.
Нейтрони
Ядерний поділ всередині ядерного реактора є прикладом радіоактивної ланцюгової реакції, що підтримується нейтронами (Зображення: А. Варгас/МАГАТЕ).
Нейтрони – це відносно масивні частинки, які є одним з основних компонентів ядра. Вони не заряджені і тому не викликають безпосередньої іонізації. Але їхня взаємодія з атомами речовини може призвести до альфа-, бета-, гамма- або рентгенівського випромінювання, яке потім призводить до іонізації. Нейтрони проникають, і їх можуть зупинити лише товсті маси бетону, води або парафіну.
Нейтрони можуть утворюватися різними способами, наприклад, у ядерних реакторах або в ядерних реакціях, ініційованих високоенергетичними частинками в пучках прискорювачів. Нейтрони можуть бути значним джерелом непрямо іонізуючого випромінювання.
Час публікації: 11 листопада 2022 р.