Бета-излучение: что это такое и защитные меры от воздействия

Единицы измерения радиоактивности

Однако в чем измеряется эта величина? Измерение радиоактивности позволяет выразить интенсивность распада в цифрах. Единица измерения активности радионуклида – беккерель. 1 беккерель (Бк) означает, что 1 распад происходит в 1 сек. Когда-то для этих измерений использовалась гораздо более крупная единица измерения – кюри (Ки): 1 кюри = 37 млрд беккерелей.

Естественно, сопоставлять необходимо одинаковые массы вещества, например 1 мг урана и 1 мг тория. Активность взятой единицы массы радионуклида называется удельной активностью. Чем больше период полураспада, тем меньше удельная радиоактивность.

альфа бета и гамма частицы

Практическое применение бета-излучения

Основным спектром использования такого типа радиоактивного излучения выступает медицина. Речь идет о специфичном направлении терапевтической области действия, а также диагностике радиоизотопного формата.

Практическое применение предусматривает следующие аспекты:

  • Терапевтические цели. Предусматривается наложение на пораженные участки особенных аппликаторов, которые излучают нужные для лечения лучи.
  • Лечение злокачественных опухолей. Для этого используются терапия внутритканевой и внутриполостной категории. Полезный эффект достигается за счет разрушительного воздействия излучения на измененные клетки.
  • Диагностика радиоизотопного вида. Метод предполагает использование бета-частиц для создания радиоактивной метки, чтобы обнаружить возможные опухолевые ткани.

Помимо медицинского сегмента эксплуатации облучения из этой гаммы также применяет в химической промышленности и при контроле разных процессов автоматического типа. Можно встретить бета-облучение даже при ремонте транспортных средств. Взяли на вооружение эти лучи и археологи. Они с их помощью могут более точно определить возраст горных пород.

Гамма-лучи

Образуются при разложении радиоактивных ядер, а также элементарных частиц. Это коротковолновый тип электромагнитного излучения. Оно образуется при переходе ядра из более возбужденного энергетического состояния в менее возбужденное. Имеет короткую длину волны, поэтому обладает высокой проникающей способностью, что может нанести серьезный вред здоровью человека.

Как влияет излучение на человека

Каким же образом бета излучение влияет на человеческий организм? Что в нем происходит под действием таких лучей?

В виду способности проникать в кожные покровы, бета излучение, попадая на них, становится причиной довольно сильных ожогов. При этом чем длиннее период нахождения под лучами, тем сильнее будет ожог. Особенно это касается открытых участков тела и слизистых оболочек.

Однако гораздо хуже, когда β-частицы проникают внутрь организма. Как и при любом другом виде излучения, сначала происходит повреждение клеток, а затем они просто погибают. При этом образуются токсические вещества, которые оказывают губительное влияние на весь организм в целом. Итогом может стать летальный исход.

При получении небольшой дозы облучения человек может сразу и не заметить негативных симптомов, однако бета частицы имеют свойство накапливаться в организме и разрушать его постепенно. Более того, некоторые из них распадаются довольно долгое время, и весь этот период негативно влияют на организм.

Долгоживущие и короткоживущие радионуклиды

Альфа-, бета- и гамма-излучения сопровождают процесс распада атомного ядра. Что такое период полураспада? Ядра радионуклидов не являются стабильными – этим они и отличаются от других устойчивых изотопов. В определенный момент запускается процесс радиоактивного распада. Радионуклиды при этом превращаются в другие изотопы, в процессе чего испускаются альфа-, бета- и гамма-лучи. Радионуклиды имеют разный уровень нестабильности – некоторые из них распадаются в течение сотен, миллионов и даже миллиардов лет. К примеру, все изотопы урана, которые встречаются в природе, являются долгоживущими. Есть и такие радионуклиды, которые распадаются в течение секунд, дней, месяцев. Они зовутся короткоживущими.

Выброс альфа-, бета- и гамма-частиц сопровождает не любой распад. Но на самом деле радиоактивный распад сопровождается только выбросом альфа- или бета-частиц. В некоторых случаях этот процесс происходит в сопровождении гамма-лучей. Чистое гамма-излучение в природе не встречается. Чем больше скорость распада радионуклида, тем выше его уровень радиоактивности. Некоторые считают, что в природе существует альфа-, бета-, гамма- и дельта-распад. Это неверно. Дельта-распада не существует.

альфа бета гамма дельта

Виды источников облучения

Как и с альфа-излучением бета-лучи могут иметь два варианта происхождения:

  • естественное,
  • искусственное.

В первом случае излучение выглядит как поток ничтожно маленьких заряженных частиц. Причем нести они могут не только отрицательный электрический заряд, но и положительный.

В природе бета-лучи в чистом виде не встречаются. Они могут находиться только в составе комплексного радиоактивного излучения. Тогда там будет присутствовать хотя бы альфа и бета-частицы. Встретить подобное можно разве что в космическом пространстве. Также источником может выступить богатство земных недр. Речь идет о различных залежах полезных для человечества руд. Их содержание будет предусматривать наличие радиоактивных частиц.

Также к относительно естественным источникам можно добавить химические продукты распада, которые выступают активными излучателями бета-частиц по умолчанию. Чаще всего это:beta_izluchenie_2

  • прометий,
  • криптон,
  • стронций.

Вместе с возможной радиацией смешанного типа, исходящей от природы, современного человека подстерегают опасности искусственного облучения. «Благодарить» за это нужно предприятия, использующие радиационные технологии. Атомные электростанции – основные объекты, где β-излучение используется человеком для благих целей.

Но не всегда специалисты способны контролировать радиоактивные процессы. Из-за этого мир регулярно страдает от радиационных аварий разной степени тяжести. В ходе происшествия распад бета-частиц провоцирует рождение очередной порции опасных для всего живого атомов. Так рождаются компоненты с другими атомными номерами из таблицы Менделеева.

Из недавних примеров особо выделяется техногенная катастрофа, произошедшая на территории Японии. АЭС Фукусима стала источником появления радиоактивной воды. За счет попадания в свободную среду опасных частиц, содержание изотопов стронция и цезия стало в несколько тысяч раз выше нормы.

Какие радионуклиды представляют собой большую опасность?

Это достаточно провокационный вопрос. С одной стороны, более опасными являются короткоживущие, ведь они более активны. Но ведь после их распада сама проблема радиации теряет актуальность, в то время как долгоживущие представляют опасность в течение многих лет.

Удельную активность радионуклидов можно сравнить с оружием. Какое оружие будет более опасным: то, что делает пятьдесят выстрелов за минуту, или то, что стреляет один раз в полчаса? На этот вопрос ответить нельзя – все зависит от того, каков калибр оружия, чем оно заряжено, долетит ли пуля до цели, каким будет повреждение.

Природа альфа-лучей

А общее между ними заключается в том, что гамма-, бета- и альфа-излучения имеют похожую природу. Самыми первыми были открыты альфа-лучи. Они образовывались при распаде тяжелых металлов – урана, тория, радона. Уже после того как произошло открытие альфа-лучей, была выяснена их природа. Они оказались летящими с огромной скоростью ядрами гелия. Иными словами, это тяжелые «наборы» из 2 протонов и 2 нейтронов, имеющие положительный заряд. В воздухе альфа-лучи проходят совсем небольшое расстояние – не более нескольких сантиметров. Бумага или, к примеру, эпидермис полностью останавливают это излучение.

альфа бета и гамма лучи

Свойства гамма-лучей

Этот вид излучения имеет ту же природу, что и ультрафиолетовое излучение, инфракрасные лучи или радиоволны. Гамма-лучи представляют собой фотонное излучение. Однако с чрезвычайно высокой скоростью фотонов. Этот тип излучения очень быстро проникает сквозь материалы. Чтобы задержать его, обычно используют свинец и бетон. Гамма-лучи способны преодолевать тысячи километров.

Влияние бета-излучения на человека

Как же эти представители микромира влияют на человеческий организм? Если бета-излучение попадает на кожу человека, то происходит ожёг тканей. Степень повреждения при этом зависит от длительности облучения, его интенсивности и структуры ткани. Особенно страдают открытые участки тела и слизистые оболочки глаз.

После аварии на Чернобыльской АЭС в радиусе более 100 метров у людей, ступавших на землю босыми ногами, наблюдались тяжёлые ожоги стоп. Но особо тяжкие последствия имеют место при попадании вещества, испускающих эти крохотные, но далеко не безобидные частички внутрь организма. При этом происходит ионизация молекул, гибель клеток, выделение токсинов, ведущих к отравлению организма и в итоге — к летальному исходу. Опасность бета-излучения весьма велика! Каждая бета-частица со средним значением энергии, может образовать на своём пути в воздухе около 30 000 пар ионов. То есть весь её путь среди живых тканей усеян остатками молекул, являющихся источниками разрушительных процессов в организме.

В сфере обитания человека радиоактивность до определённой нормы является таким же естественным компонентом, как скажем, кислород. Безопасной нормой бета-облучения считается 0.20 мкЗв/час. Если же радиационный фон превысил эту норму в 2 раза, то находиться в этой зоне без последствий вы можете лишь полчаса.

Защита от бета-излучения

защита от бета излучения
Вопрос о том, как защититься от бета излучения, интересует многих людей. Особенно тех, кто работает  с приборами, создающими его.

Для того, чтобы себя обезопасить, необходимо соблюдать определенные меры.

Меры:

  • В настоящее время существуют специальные вещества, вводимые в организм перед работой с бета излучателями. Называются они радиопротекторами и помогают снизить неблагоприятное воздействие β-частиц.
  • Необходимо выполнять работу, расположившись как можно дальше от источника излучения.
  • Во время выполнения работ следует использовать одежду из специальных материалов, а также специальные очки для защиты слизистых оболочек глаз.
  • Кроме того, необходимо защищать дыхательную систему при помощи противогаза.
  • Если же облучение все-таки произошло, то необходимо как можно быстрее покинуть опасную зону, выкинуть одежду, принять душ с использованием моющих средств.

Таким образом, защита состоит в правильном соблюдении техники безопасности и вовремя принятых мерах. Существуют определенные нормы содержания бета лучей в окружающей среде. Для их определения используется дозиметр.

Он представляет собой устройство, способное распознать альфа, бета, гамма излучение в окружающей среде (как по отдельности, так и в совокупности в зависимости от модели). Существует также детектор мягкого бета излучения.

Дело в том, такой вид лучей распознать сложнее, так оно обладает меньшей энергией, поэтому в этом устройстве используются тонкие окошки из слюды или полимерной пленки, чтобы облегчить проникновение бета лучей.

При превышении нормы излучения, необходимо покинуть территорию и принять меры предосторожности.

Бета излучение считается более опасным, нежели альфа. Следует соблюдать определенные правила, если профессиональная деязащита от гамма излучения
тельность человека связана с излучателями таких частиц. Влияние их на организм довольно серьезно, вызывает негативные последствия и может стать причиной летального исхода. Для определения наличия бета излучения можно применять дозиметр.

Характеристика альфа-излучения

Лучи такого вида представляют собой альфа-частицы массой 4,0015 атомных единиц. Магнитный момент и спин равны нулю, а заряд частиц – удвоенному элементарному заряду. Энергия альфа-лучей находится в пределах 4-9 МэВ. Ионизирующее альфа-излучение проявляется при потере атома своего электрона и превращении его в ион. Выбивание электрона происходит за счет большого веса альфа-частиц, которые больше его практически в семь тысяч раз. При прохождении через атом и отрыве каждого отрицательно заряженного элемента частицы теряют свою энергию и скорость. Способность ионизировать материю теряется, когда вся энергия потрачена и альфа-частица преобразуется в атом гелия.

Различия между видами излучений

Альфа-, гамма- и бета-типы излучений можно отнести к «калибру» оружия. У этих излучений есть и общее, и различия. Главное общее свойство – все из них относят к опасным ионизирующим излучениям. Что означает это определение? Энергия ионизирующих излучений обладает чрезвычайной мощностью. Попадая в другой атом, они выбивают с его орбиты электрон. Когда происходит испускание частицы, меняется заряд ядра – при этом образуется новое вещество.

Источники

  • http://fb.ru/article/317372/alfa–gamma–beta-izlucheniya-svoystva-chastits-alfa-gamma-beta
  • http://medtox.net/radioaktivnoe-izluchenie/beta-izluchenie-i-soputstvuyushhie-opasnosti
  • https://www.syl.ru/article/175035/new_alfa-izluchenie-pronikayuschaya-sposobnost-zaschita-ot-alfa-izlucheniya
  • https://ZaOtravlenie.ru/izluchenie/beta-izluchenie.html
  • https://otravleniya.net/izluchenie/beta-izluchenie-ehto.html