È successo così che fin dall'inizio l'energia nucleare sia stata creata in profonda segretezza e segretezza, anche dalla sua stessa gente. Rimase in questo stato per molti anni. Per quanto riguarda l'educazione della popolazione sui fondamenti dell'ecologia nucleare e della protezione sanitaria dalle radiazioni ionizzanti, gli scienziati nucleari praticamente non si sono occupati di questi problemi. Dopotutto, meno le persone comprendono queste questioni, più facile sarà “spegnerle” o ingannarle.

E non è un caso che la popolazione della nostra regione, che vive accanto al grande centro di ricerca atomica RIAR, abbia una comprensione molto scarsa o nulla anche delle questioni basilari legate alle radiazioni ionizzanti.

Per migliorare la situazione, in questo numero della newsletter “Civil Initiative” abbiamo deciso di aprire un programma educativo nucleare e di pubblicare informazioni almeno sui concetti di base relativi alle radiazioni ionizzanti o, come si dice nella vita di tutti i giorni, alle radiazioni. Abbiamo dovuto selezionare molto materiale pertinente per selezionare le spiegazioni più chiare e semplici. Alla fine, abbiamo scelto le informazioni dalla rivista "Fisica", prendendole come base e integrandole con altre fonti, inclusa l'appendice al libro "Mitologia atomica" del membro corrispondente dell'Accademia delle scienze russa A.V.

Di seguito sono riportate le risposte alle domande che compaiono nelle lettere dei nostri lettori e nelle conversazioni con i residenti della regione.

Domanda. Cos'è un nuclide, un radionuclide, un isotopo?

Risposta. Nuclideè chiamato nucleo atomico, caratterizzato, in primo luogo, da una certa composizione nucleonica (il numero di protoni e neutroni) e, in secondo luogo, da un certo stato energetico. Vengono detti nuclei che hanno la stessa composizione nucleonica ma stati energetici diversi isomeri nucleari. I nuclei che mantengono la loro composizione nucleonica e il loro stato energetico per un tempo indefinitamente lungo sono detti stabili; altrimenti parliamo di nuclidi radioattivi, di radionuclidi. Possono esserci due o più isomeri nucleari, ma solo uno di essi è un nuclide stabile.

I radionuclidi sono spesso chiamati isotopi. Questo non è vero: il concetto isotopi viene determinato un insieme di nuclidi (sia stabili che radioattivi) che hanno lo stesso numero di protoni (e sono quindi chimicamente identici, poiché questi nuclidi hanno naturalmente lo stesso numero atomico e sono specie dello stesso elemento della tavola periodica).

Domanda. Che cosa sono la radioattività e le radiazioni?

Risposta. Radioattività esiste la proprietà di alcuni radionuclidi di modificare nel tempo la propria composizione nucleonica e (o) stato energetico con la formazione di nuovi nuclidi (stabili o ancora radioattivi) e l'emissione di RADIAZIONI IONIZZANTI con maggiore o minore PENETRAZIONE. Queste radiazioni vengono chiamate colloquialmente radiazione.

Domanda. Cos'è l'attività?

Risposta. Attività fonte di radionuclide o farmaco è il numero di trasformazioni radioattive in esso contenute per unità di tempo. L'unità di attività è becquerel(Bq) - attività di una sorgente in cui (in media, in senso statistico) avviene 1 trasformazione radioattiva in 1 secondo. Nelle misurazioni pratiche delle radiazioni vengono spesso utilizzati:
kilobecquerel (1 kBq = 10 3 Bq);
megabecquerel (1 MBq = 10 6 Bq);
gigabecquerel (1 GBq = 10 9 Bq).

L'unità di attività non di sistema è ancora spesso utilizzata: curie(Ki). 1 Ci corrisponde all'attività di 1 g di radio-226 in equilibrio con i suoi prodotti di decadimento figli. Il titolo e il contenuto semantico sono echi della storia della fisica nucleare, una delle pagine della quale fu l'isolamento del radio dal minerale di uranio da parte di Marie e Pierre Curie e lo studio delle sue proprietà.

1 Ci = 3,7*10 10 Bq (37 GBq) è un'attività molto grande (in termini quotidiani), quindi in pratica spesso usano:
millicurie (1 mCi = 10 -3 Ci);
microcurie (1 µCi = 10 -6 Ci);
nanocurie (1 nCi = 10 -9 Ci).

Domanda. Tutte le radiazioni sono ionizzanti? Quali sono ionizzanti?

Risposta. No, non tutti, ma solo quelli la cui energia è in grado di provocare la ionizzazione. Ad esempio, la radiazione elettromagnetica nella gamma delle onde radio o della luce visibile non è una radiazione ionizzante. La radiazione nucleare, caratterizzata da un'energia significativa di ogni singola particella, è una questione diversa.

Per considerare i processi e i fenomeni legati alla tecnologia e all’energia nucleare, nonché alla sicurezza dalle radiazioni e alla radioecologia, sono essenziali i seguenti tipi di radiazioni ionizzanti nucleari:

1. Radiazione alfa (a). Si tratta dell'emissione di particelle nucleari, ciascuna delle quali è composta da 2 protoni e 2 neutroni (nucleo di elio). Si verifica durante il decadimento dei nuclei atomici più pesanti del piombo (ad esempio uranio, torio, radio, plutonio), nonché in molte reazioni nucleari. L'ingresso di un emettitore alfa nel corpo può causare danni biologici alle sue cellule, perché La particella alfa trasporta una grande quantità di energia e la sua capacità ionizzante è molto elevata.

2. Radiazione beta (b). Questa è l'emissione di elettroni e positroni che si muovono a velocità molto elevate. Si verifica principalmente a causa del decadimento radioattivo. La capacità ionizzante è significativamente inferiore a quella delle radiazioni a. Tuttavia, le particelle beta sono pericolose quando raggiungono la superficie o l'interno del corpo.

3. Radiazione gamma (g).- la radiazione elettromagnetica ad alta energia con la lunghezza d'onda più corta e la maggiore capacità di penetrazione. Di conseguenza, la protezione dalle radiazioni gamma esterne rappresenta la sfida più grande.

Domanda. Qual è il potere penetrante delle radiazioni?

Risposta. Potere penetrante delle radiazioni determina la composizione e lo spessore del materiale che lo assorbe efficacemente.

La radiazione a è la meno penetrante. Viene efficacemente assorbito da uno strato d'aria spesso diversi centimetri, da uno strato d'acqua spesso circa 0,1 mm o, ad esempio, da un foglio di carta. la radiazione b ha un potere penetrante significativamente maggiore; per fermarlo è necessario, ad esempio, uno strato di alluminio spesso diversi millimetri, e la gamma di particelle beta nel tessuto biologico raggiunge diversi centimetri. Per la radiazione G, tutte queste barriere sono quasi trasparenti. Per trattenerlo, è necessario uno strato molto spesso (decine di centimetri e persino metri) di una sostanza con il numero atomico più alto possibile (ad esempio piombo).

Quanto sopra è illustrato dalla figura. È facile vedere che per le radiazioni a -, b - e g - si osserva uno schema semplice: maggiore è la capacità ionizzante della radiazione, minore è la capacità di penetrazione. Ciò non è affatto casuale: quando queste radiazioni interagiscono con la materia, la parte principale dell'energia viene spesa per la ionizzazione.

Domanda. Cosa sono la “dose di esposizione”, la “dose assorbita”, la “dose equivalente”, la “dose efficace equivalente” e quali sono le loro unità di misura?

Risposta. Dose di esposizione- una misura dell'energia della radiazione gamma determinata dalla ionizzazione dell'aria. Espresso in Roentgen (R) per unità di tempo: Roentgen all'ora (R/h) o micro-Roentgen all'ora (μR/h), ecc.

1 Roentgen equivale a 1.000 milliRoentgen o 1.000.000 di microRoentgen.

Dose assorbita- la quantità di energia di qualsiasi tipo di radiazione ionizzante assorbita da un'unità di massa della sostanza irradiata (la principale grandezza dosimetrica). L'unità di dose assorbita è 1 Gray (Gy).

Dose equivalente- dose assorbita per diversi tipi di radiazioni (cioè moltiplicata per un coefficiente per diversi tipi di radiazioni ionizzanti), che provoca lo stesso effetto biologico (il principale valore dosimetrico per valutare il danno alla salute umana derivante dall'esposizione cronica a radiazioni di composizione arbitraria). Il coefficiente per le radiazioni beta, gamma e X è 1, per le radiazioni alfa è 20.

Secondo il sistema SI, la dose equivalente viene misurata in Sieverts (abbreviato in Sv). Il nome di questa unità di misura è dato in memoria di Sievert, un radiologo svedese. In precedenza, utilizzavamo più spesso un'altra unità di misura: il rem (l'equivalente biologico di una radiografia). 1 Sv è pari a 100 rem.

La derivata della dose equivalente è dose equivalente efficace- Sievert per unità di tempo. Ad esempio, milliSievert/anno (abbreviato mSv/anno), microSievert/anno (abbreviato μSv/anno).

Domanda. In quali unità viene misurato l’inquinamento da radiazioni?

Risposta. La contaminazione da radiazioni di un'area è espressa in Curie per chilometro quadrato o Becquerel per chilometro quadrato. La contaminazione radioattiva di liquidi, prodotti e altre sostanze è espressa in Becquerel per litro o chilogrammo (Bq/l, Bq/kg).

Per informazioni:È possibile ottenere informazioni più dettagliate presso il nostro Centro per la promozione delle iniziative civiche, dove è disponibile la letteratura pertinente su questi temi.

La radiazione beta è un flusso di elettroni o positroni emessi dai nuclei degli atomi di sostanze radioattive durante il decadimento radioattivo. La portata massima nell'aria è di 1800 cm, e nei tessuti viventi - 2,5 cm. La capacità ionizzante delle particelle p è inferiore e la capacità di penetrazione è superiore a quella delle particelle oc, poiché hanno una massa significativamente più piccola e hanno la capacità di penetrazione. la stessa energia delle particelle a hanno meno carica.

La radiazione neutronica è un flusso di neutroni che convertono la loro energia in interazioni elastiche e non elastiche con i nuclei atomici. Durante le interazioni anelastiche si verifica la radiazione secondaria, che può essere costituita sia da particelle cariche che da quanti gamma (radiazione gamma). Nelle interazioni elastiche è possibile la ionizzazione ordinaria di una sostanza. Il potere penetrante dei neutroni è elevato.

L’acqua è l’agente estinguente più utilizzato. Ha una capacità termica significativa e un calore di evaporazione molto elevato (-2,22 kJ/g), grazie al quale ha un forte effetto raffreddante sul fuoco. Gli svantaggi più significativi dell'acqua includono la sua insufficiente capacità di bagnatura (e, quindi, penetrazione) durante l'estinzione di materiali fibrosi (legno, cotone, ecc.) e l'elevata mobilità, che porta a grandi perdite d'acqua e danni agli oggetti circostanti. Per superare questi svantaggi, all'acqua vengono aggiunti tensioattivi (agenti bagnanti) e sostanze che aumentano la viscosità (carbossimetilcellulosa di sodio).

Nelle aree esplosive vengono utilizzati neutralizzatori di radioisotopi, la cui azione si basa sulla ionizzazione dell'aria da parte della radiazione alfa del plutonio-239 e della radiazione beta del promezio-147. La capacità di penetrazione delle particelle alfa nell'aria è di diversi centimetri l'uso di una sorgente alfa è sicuro per il personale.

A seconda della dimensione delle goccioline, i getti sono gocciolina (diametro goccia > 0,4 ​​mm), atomizzati (diametro goccia 0,2-0,4 mm) e finemente atomizzati (simile a nebbia, diametro goccia
Nello spegnimento con getti d'acqua è fondamentale la loro capacità di penetrazione, che è determinata dalla pressione

La pressione del getto d'acqua è determinata sperimentalmente dalla velocità di movimento delle gocce e dal flusso d'aria che queste trascinano. La capacità di penetrazione diminuisce al diminuire della pressione del getto e della dimensione delle gocce. Quando il diametro della goccia è superiore a 0,8 mm, la capacità di penetrazione non dipende dalla pressione del getto.

Gli isotopi radioattivi emettono vari tipi di radiazioni invisibili all'occhio: raggi a (raggi alfa), raggi 3 (raggi beta), raggi (raggi gamma) e neutroni. Sono in grado di penetrare corpi solidi, liquidi e gassosi, e per diversi tipi di radiazioni la capacità di penetrazione non è la stessa: i raggi hanno la maggiore capacità di penetrazione. Per trattenerli è necessario uno strato di piombo spesso circa 15 cm.)