О типах излучения, его воздействии на различные объекты и перспективах применения


О типах излучения, его воздействии на различные объекты и перспективах применения

После аварий на Чернобыльской АЭС и АЭС «Фукусима-1» человечество окончательно осознало, насколько опасна работа с радионуклидами. Однако физик Георгий Тихомиров считает, что опыт, накопленный людьми, позволяет сегодня минимизировать вред от взаимодействия с ионизирующим излучением, а радиация может принести нам больше пользы, чем вреда. Он рассказал ПостНауке о типах ионизирующего излучения, влиянии радиации на живые и неживые объекты и перспективах применения ионизирующего излучения в промышленных технологиях.

Это материал из гида «Излучение и материя», приуроченного к 75-летию атомной промышленности. Партнер гида — «Росатом».

История изучения ионизирующего излучения

Знакомство человечества с радиацией началось с ее обнаружения в конце XIX века. В 1895 году Вильгельм Конрад Рентген во время экспериментов с электронно-лучевыми трубками открыл рентгеновское излучение. Годом позже Анри Беккерель понял, что соли урана тоже создают какое-то излучение. Новое явление — радиоактивность — начали изучать Пьер и Мария Кюри, а затем и другие ученые, в том числе Эрнест Резерфорд, который в 1899 году открыл несколько типов радиоактивного распада.

Однако исследователи рубежа XIX–XX веков работали, опираясь лишь на Периодическую таблицу Менделеева, на знание о химических элементах, и поэтому многое в явлении ионизирующего излучения еще оставалось непонятным. Лишь в 1930-е годы люди начали активно изучать феномен изотопов, а окончательно все встало на свои места лишь после 1932 года, когда открыли нейтрон и поняли, что протонно-нейтронная модель ядра описывает много физических вопросов, которые давно уже стояли перед наукой.

Ионизирующее излучение

Излучение — передача энергии с помощью распространения волн или частиц. К ионизирующему излучению относятся электромагнитное излучение и потоки частиц (электронов, позитронов, протонов, дейтонов, альфа-частиц, нейтронов и др.), которые при взаимодействии с веществом ионизируют его атомы и молекулы.

О типах излучения, его воздействии на различные объекты и перспективах применения

Юлия Кузьмина для ПостНауки

Корпускулярное (альфа-, бета-, нейтронное и другие) излучение представляет собой поток частиц — элементарных частиц и ионов, в том числе частиц ядер атомов.

Электромагнитное излучение становится ионизирующим, когда энергия кванта излучения превышает 13 электронвольт (эВ) — столько нужно для ионизации атома водорода. Энергии квантов ультрафиолета недостаточно, чтобы серьезно ионизировать глубокие слои вещества, поэтому к ионизирующему излучению относят рентгеновские фотоны и гамма-кванты.

Рентгеновское излучение тормозное. Это электромагнитные волны, появляющиеся в результате резкого торможения электронов либо перехода их с одной орбиты на другую. Энергия рентгеновских квантов обладает широким диапазоном — примерно с 120 эВ до 0,1 МэВ. Гамма-излучение — вершина спектра электромагнитных волн. Оно появляется при ядерных реакциях, радиоактивных распадах. Энергия таких квантов уже превышает 0,1 МэВ. Они могут ионизировать вещество, глубоко проникая в него и воздействуя на десятки, сотни атомов одновременно.

Источник: earth-chronicles.ru



Логотип Labuda.blog
Авторизоваться с помощью: 
Яндекс.Метрика