1 od 23

Prezentacija na temu: Vrste zračenja

Slajd br. 1

Opis slajda:

Slajd broj 2

Opis slajda:

Slajd broj 3

Opis slajda:

Trenutno poznajemo 6 vrsta zračenja - gama zračenje, rendgensko zračenje, ultraljubičasto zračenje, optičko zračenje, infracrveno zračenje i radio talase.U ovoj prezentaciji ćemo se osvrnuti na svako od ovih zračenja, odnosno njihova svojstva i primjenu.

Slajd broj 4

Opis slajda:

Radio talasi su elektromagnetski talasi koji putuju kroz svemir brzinom svetlosti (300.000 km/s). Svetlost takođe spada u elektromagnetne talase, što određuje njihova vrlo slična svojstva (refleksija, prelamanje, slabljenje itd.) Radio talasi prenose energiju koju emituje generator elektromagnetnih oscilacija kroz prostor. A oni se rađaju kada se električno polje promijeni, na primjer, kada naizmjenična električna struja prođe kroz provodnik, ili kada iskre skaču kroz prostor, tj. niz brzo uzastopnih strujnih impulsa.Elektromagnetno zračenje karakteriše frekvencija, talasna dužina i snaga prenesene energije.

Slajd br.5

Opis slajda:

Svojstva radio talasa omogućavaju im da slobodno prolaze kroz vazduh ili vakuum. Ali ako se metalna žica, antena ili bilo koje drugo provodno tijelo sretne na putu vala, tada mu predaju svoju energiju, uzrokujući naizmjeničnu električnu struju u ovom vodiču. Ali provodnik ne apsorbuje svu energiju talasa; deo se odbija od površine. Upotreba elektromagnetnih talasa u radaru zasniva se na ovoj osobini. Glavno svojstvo radio talasa je da su u stanju da prenose energiju koju emituje generator elektromagnetnih oscilacija kroz prostor. Oscilacije nastaju kada se električno polje promijeni.

Slajd broj 6

Opis slajda:

Radio talasi, kao sredstvo za bežični prenos zvuka, videa i drugih informacija na prilično značajne udaljenosti, stekli su popularnost i široku upotrebu. Radio talasi su u osnovi organizacije mnogih savremenih procesa, uključujući: radio emitovanje, televiziju, radiotelefonske komunikacije, radio meteorologiju i radiolokaciju.

Slajd broj 7

Opis slajda:

Infracrveno zračenje je elektromagnetno zračenje koje zauzima područje spektra između crvenog kraja vidljive svjetlosti (λ = 0,74 μm) i mikrovalnog zračenja (λ ~ 1-2 mm).Optička svojstva tvari u infracrvenom zračenju značajno se razlikuju od njihovih svojstava u vidljivom zračenju. radijacije. Na primjer, sloj vode od nekoliko centimetara je neproziran za infracrveno zračenje sa λ = 1 μm. Infracrveno zračenje čini većinu zračenja žarulja sa žarnom niti, sijalica na gasno pražnjenje i oko 50% sunčevog zračenja.Infracrveno zračenje je 1800. godine otkrio engleski astronom W. Herschel. Dok je proučavao Sunce, Herschel je tražio način da smanji zagrijavanje instrumenta kojim su vršena zapažanja. Koristeći termometre da bi odredio efekte različitih dijelova vidljivog spektra, Herschel je otkrio da se "maksimum topline" nalazi iza zasićene crvene boje i, moguće, "izvan vidljive refrakcije". Ovo istraživanje označilo je početak proučavanja infracrvenog zračenja.

Slajd broj 8

Opis slajda:

Optička svojstva tvari (transparentnost, reflektivnost, refrakcija) u infracrvenom području spektra po pravilu se značajno razlikuju od istih svojstava u vidljivom području na koje smo navikli. Za većinu metala reflektivnost za infracrveno zračenje je mnogo veća nego za vidljivu svjetlost, i povećava se sa povećanjem talasne dužine.Materijali koji su transparentni za IR zrake i imaju visoku sposobnost da ih reflektuju koriste se za kreiranje IR uređaja.

Slajd broj 9

Opis slajda:

Infracrveno zračenje se koristi u: medicini; daljinski upravljač; pri farbanju (za sušenje lakiranih površina); za sterilizaciju prehrambenih proizvoda; kao sredstvo protiv korozije (za sprječavanje korozije površina premazanih lakom); provjera autentičnosti novčanica; za zagrevanje prostorija.

Slajd broj 10

Opis slajda:

RTG ZRAČENJE - oku nevidljivo elektromagnetno zračenje talasne dužine 10−7-10−12 m. Otkriveno 1895. godine u Nemačkoj. fizičar V.K.Rentgen (1845-1923). Emituje se tokom usporavanja brzih elektrona u supstanci (kontinuirani spektar) i tokom prelaza elektrona sa spoljašnjih elektronskih omotača atoma na unutrašnje (linijski spektar). Izvori su: neki radioaktivni izotopi, rendgenska cijev, akceleratori i uređaji za skladištenje elektrona (sinhrotronsko zračenje).

Slajd br.11

Opis slajda:

Slajd br.12

Opis slajda:

Koristeći rendgenske zrake možete "prosvijetliti" ljudsko tijelo, zbog čega možete dobiti sliku kostiju, au savremenim aparatima i unutrašnjih organa (rendgenska i fluoroskopija).Otkrivanje nedostataka na proizvodima (šine, zavarivanje šavova). itd.) korištenjem rendgenskog zračenja naziva se detekcija rendgenskih grešaka.U nauci o materijalima, kristalografiji, hemiji i biohemiji, rendgenski zraci se koriste za razjašnjavanje strukture supstanci na atomskom nivou pomoću difrakcije X zraka (X -difrakcija zraka). Dobro poznati primjer je određivanje strukture DNK. Pomoću rendgenskih zraka može se odrediti hemijski sastav supstance.Na aerodromima se aktivno koriste rendgenski televizijski introskopi koji omogućavaju pregled sadržaja ručnog prtljaga i prtljaga.

Slajd broj 13

Opis slajda:

Slajd broj 14

Opis slajda:

Optičko zračenje je svjetlost u širem smislu riječi, elektromagnetski valovi, čije su dužine u rasponu s konvencionalnim granicama od 1 nm do 1 mm. Osim vidljivog zračenja koje percipira ljudsko oko, ova vrsta zračenja uključuje infracrveno i ultraljubičasto zračenje. Paralelno sa izrazom "O. i." Termin "svjetlo" povijesno ima manje definirane spektralne granice - često ne označava svo optičko zračenje, već samo njegov vidljivi podopseg. Optičke metode istraživanja karakteriziraju formiranje usmjerenih tokova zračenja pomoću optičkih sistema, uključujući sočiva, ogledala, optičke prizme, difrakcijske rešetke itd.

Slajd broj 15

Opis slajda:

Svojstva talasa optičkog zračenja određuju fenomene difrakcije svetlosti, interferencije svetlosti, polarizacije svetlosti itd. Istovremeno, brojne optičke pojave se ne mogu razumeti bez pozivanja na ideju optičkog zračenja kao protoka brzih čestica - fotoni. Ova dualnost prirode. Optičko zračenje ga približava drugim objektima mikrosvijeta i nalazi opšte objašnjenje u kvantnoj mehanici. Brzina širenja optičkog zračenja u vakuumu (brzina svjetlosti) je oko 3·108 m/s. U bilo kojem drugom mediju, brzina optičkog zračenja je manja. Indeks prelamanja medija, određen odnosom ovih brzina (u vakuumu i mediju), generalno nije isti za različite talasne dužine optičkog zračenja, što dovodi do disperzije optičkog zračenja. Primjena: U poljoprivrednoj proizvodnji infracrveno zračenje se uglavnom koristi za grijanje mladih životinja i živine, sušenje i dezinsekciju poljoprivrednih proizvoda (žita, voća i sl.), pasterizaciju mlijeka, sušenje boja i lakova i impregnacijski premazi.

Opis slajda:

Visoka hemijska aktivnost, nevidljiva, velika prodorna moć, ubija mikroorganizme, u malim dozama ima blagotvorno dejstvo na ljudski organizam (tamnjenje), ali u velikim dozama ima negativan biološki efekat: promene u razvoju ćelija i metabolizma, dejstvo na oči. Koeficijent refleksije svih materijala (uključujući metale) opada sa smanjenjem talasne dužine zračenja.Talasna dužina od 10 – 400 nm. Frekvencija talasa od 800*1012 - 3000*1013 Hz.

Slajd broj 18

Opis slajda:

Lampa crnog svjetla je lampa koja emituje pretežno u dugovalnom ultraljubičastom području spektra (UVA opseg) i proizvodi izuzetno malo vidljive svjetlosti.Da bi se dokumenti zaštitili od krivotvorenja, često su opremljeni ultraljubičastim oznakama koje su vidljive samo ispod Uvjeti ultraljubičastog osvjetljenja Dezinfekcija ultraljubičastim (UV) zračenjem. Sterilizacija vazduha i tvrdih površina. Dezinfekcija vode se provodi hloriranjem u kombinaciji, po pravilu, sa ozoniranjem ili dezinfekcijom ultraljubičastim (UV) zračenjem. Hemijska analiza, UV spektrometrija. UV spektrofotometrija se zasniva na zračenju supstance monohromatskim UV zračenjem čija se talasna dužina menja tokom vremena. Supstanca apsorbuje UV zračenje na različitim talasnim dužinama do različitog stepena. Grafikon čija ordinatna osa prikazuje količinu prepuštenog ili reflektovanog zračenja, a osa apscisa talasnu dužinu, formira spektar. Spektri su jedinstveni za svaku supstancu, što je osnova za identifikaciju pojedinačnih supstanci u smeši, kao i za njihovo kvantitativno merenje. Hvatanje insekata. U medicini (dezinfekcija prostorija).

Slajd broj 19

Opis slajda:

Slajd broj 20

Opis slajda:

Gama zračenje (gama zraci) je vrsta elektromagnetnog zračenja izuzetno kratke talasne dužine< 5·10−3 нм и, вследствие этого слабо выраженными волновыми свойствами. На шкале электромагнитных волн гамма-излучение граничит с рентгеновским излучением, занимая диапазон более высоких частот и энергий. В области 1-100 кэВ гамма-излучение и рентгеновское излучение различаются только по источнику: если квант излучается в ядерном переходе, то его принято относить к гамма-излучению; если при взаимодействиях электронов или при переходах в атомной электронной оболочке - к рентгеновскому излучению. С точки зрения физики, кванты электромагнитного излучения с одинаковой энергией не отличаются, поэтому такое разделение условно.

Slajd broj 21

Opis slajda:

Gama zraci, za razliku od α-zraka i β-zraka, ne odbijaju se električnim i magnetskim poljima i karakterišu ih veća prodorna moć pri jednakim energijama i drugim jednakim uslovima. Glavni procesi koji se javljaju prilikom prolaska gama zračenja kroz materiju: fotoelektrični efekat - energiju gama kvanta apsorbuje elektron ljuske atoma, a elektron, obavljajući radnu funkciju, napušta atom, koji postaje ionizirani; efekt formiranja para - gama kvant u polju jezgre pretvara se u elektron i pozitron; nuklearni fotoelektrični efekt - pri energijama iznad nekoliko desetina MeV, gama kvant je sposoban izbaciti nukleone iz jezgre.

Navigacija po članku:

Zračenje i vrste radioaktivnog zračenja, sastav radioaktivnog (jonizujućeg) zračenja i njegove glavne karakteristike. Uticaj zračenja na materiju.

Šta je zračenje

Prvo, hajde da definišemo šta je zračenje:

U procesu raspada supstance ili njene sinteze oslobađaju se elementi atoma (protoni, neutroni, elektroni, fotoni), inače možemo reći dolazi do zračenja ovih elemenata. Takvo zračenje se naziva - jonizujuće zračenje ili šta je češće radioaktivnog zračenja, ili još jednostavnije zračenje . Jonizujuće zračenje također uključuje rendgenske zrake i gama zračenje.

Radijacija je proces emisije nabijenih elementarnih čestica materijom, u obliku elektrona, protona, neutrona, atoma helija ili fotona i miona. Vrsta zračenja zavisi od toga koji element se emituje.

Ionizacija je proces formiranja pozitivno ili negativno nabijenih jona ili slobodnih elektrona iz neutralno nabijenih atoma ili molekula.

Radioaktivno (jonizujuće) zračenje može se podijeliti na nekoliko tipova, ovisno o vrsti elemenata od kojih se sastoji. Različite vrste zračenja uzrokovane su različitim mikročesticama i stoga imaju različite energetske efekte na materiju, različite sposobnosti prodiranja kroz nju i, kao rezultat, različite biološke efekte zračenja.

Alfa, beta i neutronsko zračenje- To su zračenja koja se sastoje od raznih čestica atoma.

Gama i rendgenski zraci je emisija energije.

Alfa zračenje

• se emituju: dva protona i dva neutrona
• sposobnost prodiranja: nisko
• zračenje iz izvora: do 10 cm
• brzina emisije: 20.000 km/s
• jonizacija: 30.000 jonskih parova po 1 cm puta
• visoko

Alfa (α) zračenje se javlja tokom raspada nestabilnog izotopi elementi.

Alfa zračenje- ovo je zračenje teških, pozitivno nabijenih alfa čestica, koje su jezgra atoma helijuma (dva neutrona i dva protona). Alfa čestice se emituju prilikom raspada složenijih jezgara, na primjer, prilikom raspada atoma uranijuma, radijuma i torijuma.

Alfa čestice imaju veliku masu i emituju se pri relativno maloj brzini od prosječne brzine od 20 hiljada km/s, što je otprilike 15 puta manje od brzine svjetlosti. Budući da su alfa čestice vrlo teške, u kontaktu sa supstancom, čestice se sudaraju s molekulama ove tvari, počinju s njima komunicirati, gubeći energiju, pa stoga prodorna sposobnost ovih čestica nije velika pa čak i običan list papir ih može zadržati.

Međutim, alfa čestice nose mnogo energije i, u interakciji s materijom, uzrokuju značajnu ionizaciju. A u ćelijama živog organizma, osim jonizacije, alfa zračenje uništava tkivo, što dovodi do raznih oštećenja živih ćelija.

Od svih vrsta zračenja, alfa zračenje ima najmanju prodornu moć, ali su posljedice zračenja živih tkiva ovom vrstom zračenja najteže i najteže u odnosu na druge vrste zračenja.

Izloženost alfa zračenju može se dogoditi kada radioaktivni elementi uđu u tijelo, na primjer kroz zrak, vodu ili hranu, ili kroz posjekotine ili rane. Kada uđu u tijelo, ovi radioaktivni elementi se prenose krvotokom po cijelom tijelu, akumuliraju se u tkivima i organima, vršeći na njih snažan energetski učinak. Pošto neke vrste radioaktivnih izotopa koji emituju alfa zračenje imaju dug životni vek, kada uđu u organizam, mogu izazvati ozbiljne promene u ćelijama i dovesti do degeneracije tkiva i mutacija.

Radioaktivni izotopi se zapravo ne eliminišu sami iz organizma, pa kada uđu u organizam, dugi niz godina će zračiti tkiva iznutra dok ne dovedu do ozbiljnih promena. Ljudsko tijelo nije u stanju neutralizirati, obraditi, asimilirati ili iskoristiti većinu radioaktivnih izotopa koji ulaze u tijelo.

Neutronsko zračenje

• se emituju: neutroni
• sposobnost prodiranja: visoko
• zračenje iz izvora: kilometara
• brzina emisije: 40.000 km/s
• jonizacija: od 3000 do 5000 jonskih parova po 1 cm vožnje
• biološki efekti zračenja: visoko

Neutronsko zračenje- ovo je umjetno zračenje koje nastaje u raznim nuklearnim reaktorima i tijekom atomskih eksplozija. Također, neutronsko zračenje emituju zvijezde u kojima se odvijaju aktivne termonuklearne reakcije.

Bez naboja, neutronsko zračenje koje se sudara sa materijom slabo reaguje sa elementima atoma na atomskom nivou, pa stoga ima veliku prodornu moć. Neutronsko zračenje možete zaustaviti koristeći materijale s visokim sadržajem vodika, na primjer, posudu s vodom. Takođe, neutronsko zračenje ne prodire dobro u polietilen.

Neutronsko zračenje, prolazeći kroz biološka tkiva, uzrokuje ozbiljna oštećenja ćelija, jer ima značajnu masu i veću brzinu od alfa zračenja.

Beta zračenje

• se emituju: elektrona ili pozitrona
• sposobnost prodiranja: prosjek
• zračenje iz izvora: do 20 m
• brzina emisije: 300.000 km/s
• jonizacija: od 40 do 150 jonskih parova po 1 cm puta
• biološki efekti zračenja: prosjek

Beta (β) zračenje nastaje kada se jedan element transformiše u drugi, dok se procesi odvijaju u samom jezgru atoma supstance sa promjenom svojstava protona i neutrona.

Kod beta zračenja, neutron se pretvara u proton ili proton u neutron; tokom ove transformacije emituje se elektron ili pozitron (elektronska antičestica), zavisno od vrste transformacije. Brzina emitovanih elemenata približava se brzini svjetlosti i približno je jednaka 300.000 km/s. Elementi koji se emituju tokom ovog procesa nazivaju se beta česticama.

Imajući u početku veliku brzinu zračenja i male veličine emitovanih elemenata, beta zračenje ima veću sposobnost prodiranja od alfa zračenja, ali ima stotine puta manju sposobnost jonizacije materije u odnosu na alfa zračenje.

Beta zračenje lako prodire kroz odjeću i djelomično kroz živo tkivo, ali pri prolasku kroz gušće strukture materije, na primjer, kroz metal, počinje intenzivnije komunicirati s njim i gubi većinu svoje energije, prenoseći je na elemente tvari. . Metalni lim od nekoliko milimetara može potpuno zaustaviti beta zračenje.

Ako alfa zračenje predstavlja opasnost samo u direktnom kontaktu s radioaktivnim izotopom, onda beta zračenje, ovisno o svom intenzitetu, već može nanijeti značajnu štetu živom organizmu na udaljenosti od nekoliko desetina metara od izvora zračenja.

Ako radioaktivni izotop koji emituje beta zračenje uđe u živi organizam, on se akumulira u tkivima i organima, djelujući na njih energetski, što dovodi do promjena u strukturi tkiva i vremenom izaziva značajna oštećenja.

Neki radioaktivni izotopi sa beta zračenjem imaju dug period raspadanja, odnosno, kada jednom uđu u tijelo, zračit će ga godinama sve dok ne dovedu do degeneracije tkiva i, kao posljedica, raka.

Gama zračenje

• se emituju: energije u obliku fotona
• sposobnost prodiranja: visoko
• zračenje iz izvora: do stotina metara
• brzina emisije: 300.000 km/s
• jonizacija:
• biološki efekti zračenja: nisko

Gama (γ) zračenje je energetsko elektromagnetno zračenje u obliku fotona.

Gama zračenje prati proces raspadanja atoma materije i manifestuje se u obliku emitovane elektromagnetske energije u obliku fotona, koji se oslobađa kada se promeni energetsko stanje atomskog jezgra. Gama zraci se emituju iz jezgra brzinom svjetlosti.

Kada dođe do radioaktivnog raspada atoma, iz jedne supstance nastaju druge supstance. Atom novonastalih supstanci je u energetski nestabilnom (pobuđenom) stanju. Utječući jedan na drugog, neutroni i protoni u jezgru dolaze u stanje u kojem su sile interakcije uravnotežene, a višak energije emituje atom u obliku gama zračenja

Gama zračenje ima visoku prodornu sposobnost i lako prodire u odjeću, živo tkivo, a malo teže kroz guste strukture tvari poput metala. Za zaustavljanje gama zračenja bit će potrebna značajna debljina čelika ili betona. Ali istovremeno, gama zračenje ima sto puta slabiji efekat na materiju od beta zračenja i desetine hiljada puta slabije od alfa zračenja.

Glavna opasnost od gama zračenja je njegova sposobnost da putuje značajne udaljenosti i utiče na žive organizme nekoliko stotina metara od izvora gama zračenja.

rendgensko zračenje

• se emituju: energije u obliku fotona
• prodorna moć: visoko
• zračenje iz izvora: do stotina metara
• brzina emisije: 300.000 km/s
• jonizacija: od 3 do 5 pari jona po 1 cm puta
• biološki efekti zračenja: nisko

rendgensko zračenje- ovo je energetsko elektromagnetno zračenje u obliku fotona koje nastaje kada se elektron unutar atoma kreće iz jedne orbite u drugu.

Rendgensko zračenje je slično gama zračenju, ali ima manju prodornu moć jer ima veću valnu dužinu.

Nakon što smo ispitali različite vrste radioaktivnog zračenja, jasno je da pojam zračenja uključuje potpuno različite vrste zračenja koje imaju različite efekte na materiju i živa tkiva, od direktnog bombardovanja elementarnim česticama (alfa, beta i neutronsko zračenje) do energetskih efekata. u obliku terapije gama i rendgenskim zracima.

Svako od zračenja o kojem se govori je opasno!

Uporedna tabela sa karakteristikama različitih vrsta zračenja

karakteristika	Vrsta zračenja
	Alfa zračenje	Neutronsko zračenje	Beta zračenje	Gama zračenje	rendgensko zračenje
se emituju	dva protona i dva neutrona	neutroni	elektrona ili pozitrona	energije u obliku fotona	energije u obliku fotona
prodorna moć	nisko	visoko	prosjek	visoko	visoko
izlaganje iz izvora	do 10 cm	kilometara	do 20 m	stotine metara	stotine metara
brzina zračenja	20.000 km/s	40.000 km/s	300.000 km/s	300.000 km/s	300.000 km/s
jonizacija, para po 1 cm puta	30 000	od 3000 do 5000	od 40 do 150	od 3 do 5	od 3 do 5
biološki efekti zračenja	visoko	visoko	prosjek	nisko	nisko

Kao što se vidi iz tabele, u zavisnosti od vrste zračenja, zračenje istog intenziteta, na primer 0,1 rendgena, imaće različit destruktivni efekat na ćelije živog organizma. Da bi se ova razlika uzela u obzir, uveden je koeficijent k, koji odražava stepen izloženosti živim objektima radioaktivnom zračenju.

Faktor k
Vrsta zračenja i energetski raspon	Množitelj težine
Fotoni sve energije (gama zračenje)	1
Elektroni i mioni sve energije (beta zračenje)	1
Neutroni sa energijom < 10 КэВ (нейтронное излучение)	5
Neutroni od 10 do 100 KeV (neutronsko zračenje)	10
Neutroni od 100 KeV do 2 MeV (neutronsko zračenje)	20
Neutroni od 2 MeV do 20 MeV (neutronsko zračenje)	10
Neutroni> 20 MeV (neutronsko zračenje)	5
Protoni sa energijama > 2 MeV (osim trzajnih protona)	5
Alfa čestice, fisioni fragmenti i druga teška jezgra (alfa zračenje)	20

Što je veći “k koeficijent”, to je opasnije dejstvo određene vrste zračenja na tkiva živog organizma.

Video:

Svi atomi u pobuđenom stanju su sposobni da emituju elektromagnetne talase. Da bi to učinili, moraju prijeći u osnovno stanje, u kojem njihova unutrašnja energija dobiva. Proces takvog prijelaza je praćen emisijom elektromagnetnog vala. U zavisnosti od dužine, ima različita svojstva. Postoji nekoliko vrsta takvog zračenja.

Vidljivo svjetlo

Talasna dužina je najkraća udaljenost između površine jednakih faza. Vidljiva svjetlost su elektromagnetski valovi koje ljudsko oko može uočiti. Talasna dužina svjetlosti se kreće od 340 (ljubičasto svjetlo) do 760 nanometara (crveno svjetlo). Ljudsko oko najbolje percipira žuto-zeleno područje spektra.

Infracrveno zračenje

Sve što okružuje osobu, uključujući i njega samog, izvor je infracrvenog ili toplotnog zračenja (valne dužine do 0,5 mm). Atomi emituju elektromagnetne talase u ovom opsegu kada se haotično sudaraju jedan sa drugim. Sa svakim sudarom, njihova kinetička energija se pretvara u toplotnu energiju. Atom se pobuđuje i emituje talase u infracrvenom opsegu.

Samo mali dio infracrvenog zračenja dopire do površine Zemlje sa Sunca. Do 80% se apsorbira molekulima zraka, a posebno ugljičnim dioksidom, koji uzrokuje efekat staklene bašte.

Ultraljubičasto zračenje

Talasna dužina ultraljubičastog zračenja je mnogo kraća od talasne dužine infracrvenog zračenja. Sunčev spektar takođe sadrži ultraljubičastu komponentu, ali je blokiran ozonskim omotačem Zemlje i ne dopire do njene površine. Takvo zračenje je veoma štetno za sve žive organizme.

Dužina ultraljubičastog zračenja je u rasponu od 10 do 740 nanometara. Taj njen mali dio koji zajedno s vidljivom svjetlošću dospijeva na površinu Zemlje izaziva tamnjenje ljudi kao zaštitnu reakciju kože na štetne utjecaje.

Radio talasi

Koristeći radio talase dužine do 1,5 km, informacije se mogu prenositi. Ovo se koristi u radiju i televiziji. Ovako duga dužina im omogućava da se savijaju oko površine Zemlje. Najkraći radio talasi mogu se reflektovati od gornjih slojeva atmosfere i doseći stanice koje se nalaze na suprotnoj strani zemaljske kugle.

Gama zraci

Gama zraci su klasifikovani kao posebno tvrdo ultraljubičasto zračenje. Nastaju prilikom eksplozije atomske bombe, kao i tokom procesa na površini zvijezda. Ovo zračenje je štetno za žive organizme, ali Zemljina magnetosfera im ne dozvoljava da prođu. Fotoni gama zraka imaju ultra-visoku energiju.

Jonizujuće zračenje (u daljem tekstu IR) je zračenje čija interakcija sa materijom dovodi do jonizacije atoma i molekula, tj. ova interakcija dovodi do ekscitacije atoma i odvajanja pojedinačnih elektrona (negativno nabijenih čestica) od atomskih omotača. Kao rezultat toga, lišen jednog ili više elektrona, atom se pretvara u pozitivno nabijeni ion - javlja se primarna ionizacija. II uključuje elektromagnetno zračenje (gama zračenje) i tokove nabijenih i neutralnih čestica - korpuskularno zračenje (alfa zračenje, beta zračenje i neutronsko zračenje).

Alfa zračenje odnosi se na korpuskularno zračenje. Ovo je tok teških pozitivno nabijenih alfa čestica (jezgra atoma helija) nastalih raspadom atoma teških elemenata kao što su uran, radij i torij. Budući da su čestice teške, raspon alfa čestica u supstanci (odnosno put po kojem proizvode ionizaciju) ispada vrlo kratak: stoti dio milimetra u biološkim medijima, 2,5-8 cm u zraku. Dakle, običan list papira ili vanjski mrtvi sloj kože može zarobiti ove čestice.

Međutim, tvari koje emituju alfa čestice su dugovječne. Kao rezultat ulaska takvih tvari u organizam hranom, zrakom ili kroz rane, krvotokom se raznose po cijelom tijelu, talože se u organima odgovornim za metabolizam i zaštitu tijela (npr. slezena ili limfni čvorovi), tako izaziva unutrašnje zračenje tela. Opasnost od ovakvog unutrašnjeg zračenja tela je velika, jer ove alfa čestice stvaraju veoma veliki broj jona (do nekoliko hiljada parova jona po 1 mikronu puta u tkivima). Ionizacija, zauzvrat, određuje niz karakteristika onih kemijskih reakcija koje se odvijaju u materiji, posebno u živom tkivu (formiranje jakih oksidacijskih sredstava, slobodnog vodika i kisika, itd.).

Beta zračenje(beta zraci, ili tok beta čestica) se takođe odnosi na korpuskularni tip zračenja. Ovo je struja elektrona (β-zračenje, ili najčešće samo β-zračenje) ili pozitrona (β+ zračenje) emitovanih tokom radioaktivnog beta raspada jezgara određenih atoma. Elektroni ili pozitroni nastaju u jezgru kada se neutron pretvara u proton, odnosno proton u neutron.

Elektroni su znatno manji od alfa čestica i mogu prodrijeti 10-15 centimetara duboko u supstancu (tijelo) (usp. stoti dio milimetra za alfa čestice). Prilikom prolaska kroz materiju, beta zračenje stupa u interakciju s elektronima i jezgrama svojih atoma, trošeći svoju energiju na to i usporavajući kretanje dok se potpuno ne zaustavi. Zbog ovih svojstava, za zaštitu od beta zračenja dovoljno je imati ekran od organskog stakla odgovarajuće debljine. Upotreba beta zračenja u medicini za površinsku, intersticijsku i intrakavitarnu terapiju zračenjem zasniva se na istim tim svojstvima.

Neutronsko zračenje- druga vrsta korpuskularnog zračenja. Neutronsko zračenje je tok neutrona (elementarne čestice koje nemaju električni naboj). Neutroni nemaju jonizujuće dejstvo, ali se javlja veoma značajan jonizujući efekat usled elastičnog i neelastičnog rasejanja na jezgrima materije.

Supstance ozračene neutronima mogu dobiti radioaktivna svojstva, odnosno primiti takozvanu indukovanu radioaktivnost. Neutronsko zračenje nastaje tokom rada akceleratora čestica, u nuklearnim reaktorima, industrijskim i laboratorijskim instalacijama, prilikom nuklearnih eksplozija itd. Neutronsko zračenje ima najveću prodornu sposobnost. Najbolji materijali za zaštitu od neutronskog zračenja su materijali koji sadrže vodonik.

Gama zraci i rendgenski zraci pripadaju elektromagnetnom zračenju.

Osnovna razlika između ove dvije vrste zračenja leži u mehanizmu njihovog nastanka. Rentgensko zračenje je ekstranuklearnog porijekla, gama zračenje je proizvod nuklearnog raspada.

Rentgensko zračenje je 1895. godine otkrio fizičar Rentgen. To je nevidljivo zračenje sposobno da prodre, iako u različitom stepenu, u sve supstance. To je elektromagnetno zračenje sa talasnom dužinom reda - od 10 -12 do 10 -7. Izvor rendgenskih zraka je rendgenska cijev, neki radionuklidi (na primjer, beta emiteri), akceleratori i uređaji za skladištenje elektrona (sinhrotronsko zračenje).

Rendgenska cijev ima dvije elektrode - katodu i anodu (negativna i pozitivna elektroda). Kada se katoda zagrije, dolazi do emisije elektrona (fenomen emisije elektrona sa površine čvrste tvari ili tekućine). Elektroni koji izlaze iz katode ubrzavaju se električnim poljem i udaraju u površinu anode, gdje se naglo usporavaju, što rezultira rendgenskim zračenjem. Poput vidljive svjetlosti, rendgenski zraci uzrokuju da fotografski film postane crn. To je jedno od njegovih svojstava, temeljnih za medicinu - da prodire u zračenje i da se, shodno tome, pacijent može osvijetliti uz njegovu pomoć, a pošto Tkiva različite gustine različito upijaju rendgenske zrake - mnoge vrste bolesti unutrašnjih organa možemo dijagnosticirati u vrlo ranoj fazi.

Gama zračenje je intranuklearnog porijekla. Nastaje pri raspadu radioaktivnih jezgara, prelasku jezgara iz pobuđenog u osnovno stanje, pri interakciji brzo nabijenih čestica sa materijom, anihilaciji parova elektron-pozitron itd.

Velika prodorna moć gama zračenja objašnjava se njegovom kratkom talasnom dužinom. Za slabljenje protoka gama zračenja koriste se tvari sa značajnim masenim brojem (olovo, volfram, uran, itd.) i sve vrste sastava visoke gustoće (razni betoni s metalnim punilima).

Radioaktivnost je 1896. godine otkrio francuski naučnik Antoine Henri Becquerel dok je proučavao luminescenciju soli uranijuma. Pokazalo se da soli uranijuma, bez spoljašnjeg uticaja (spontano), emituju zračenje nepoznate prirode, koje je osvetljavalo fotografske ploče izolovane od svetlosti, jonizovalo vazduh, prodiralo kroz tanke metalne ploče i izazivalo luminiscenciju niza supstanci. Supstance koje sadrže polonijum 21084Po i radijum 226 88Ra imale su ista svojstva.

Još ranije, 1985. godine, rendgenske zrake je slučajno otkrio njemački fizičar Wilhelm Roentgen. Marie Curie je skovala riječ "radioaktivnost".

Radioaktivnost je spontana transformacija (raspad) jezgra atoma nekog hemijskog elementa, koja dovodi do promjene njegovog atomskog broja ili promjene masenog broja. Ovom transformacijom jezgra emituje se radioaktivno zračenje.

Postoji razlika između prirodne i umjetne radioaktivnosti. Prirodna radioaktivnost je radioaktivnost uočena u nestabilnim izotopima koji postoje u prirodi. Umjetna radioaktivnost je radioaktivnost izotopa dobivenih kao rezultat nuklearnih reakcija.

Postoji nekoliko vrsta radioaktivnog zračenja, koje se razlikuju po energiji i sposobnosti prodiranja, koje različito djeluju na tkiva živog organizma.

Alfa zračenje je tok pozitivno nabijenih čestica, od kojih se svaka sastoji od dva protona i dva neutrona. Prodorna sposobnost ove vrste zračenja je niska. Zadržava ga nekoliko centimetara zraka, nekoliko listova papira i obična odjeća. Alfa zračenje može biti opasno za oči. Praktično ne može prodrijeti u vanjski sloj kože i ne predstavlja opasnost sve dok radionuklidi koji emituju alfa čestice ne uđu u tijelo kroz otvorenu ranu, hranu ili udahnuti zrak – tada mogu postati izuzetno opasni. Kao rezultat zračenja relativno teškim, pozitivno nabijenim alfa česticama, može doći do ozbiljnog oštećenja ćelija i tkiva živih organizama u određenom vremenskom periodu.

Beta zračenje je tok negativno nabijenih elektrona koji se kreću ogromnom brzinom, čija su veličina i masa mnogo manje od alfa čestica. Ovo zračenje ima veću prodornu moć u odnosu na alfa zračenje. Od nje se možete zaštititi tankim limom poput aluminijuma ili slojem drveta debljine 1,25 cm.Ako osoba nema debelu odjeću, beta čestice mogu prodrijeti u kožu do nekoliko milimetara dubine. Ako tijelo nije prekriveno odjećom, beta zračenje može oštetiti kožu, prolazi u tjelesno tkivo do dubine od 1-2 centimetra.

gama zračenje, kao i rendgenski zraci, to je elektromagnetno zračenje ultra-visokih energija. Ovo je zračenje vrlo kratkih talasnih dužina i veoma visokih frekvencija. Svako ko je prošao liječnički pregled upoznat je sa rendgenskim zračenjem. Gama zračenje ima visoku prodornu sposobnost, od njega se možete zaštititi samo debelim slojem olova ili betona. X-zraci i gama zraci ne nose električni naboj. Mogu oštetiti bilo koji organ.

Sve vrste radioaktivnog zračenja se ne mogu vidjeti, osjetiti ili čuti. Radijacija nema boju, nema ukus, nema miris. Brzina raspada radionuklida se praktično ne može promijeniti poznatim hemijskim, fizičkim, biološkim i drugim metodama. Što se više energije zračenja prenosi na tkiva, to će više štete izazvati u tijelu. Količina energije koja se prenosi u tijelo naziva se doza. Tijelo može primiti dozu zračenja od bilo koje vrste zračenja, uključujući radioaktivno. U tom slučaju radionuklidi se mogu nalaziti izvan tijela ili unutar njega. Količina energije zračenja koja se apsorbira po jedinici mase ozračenog tijela naziva se apsorbirana doza i mjeri se u SI sistemu u sivim (Gy).

Za istu apsorbovanu dozu, alfa zračenje je mnogo opasnije od beta i gama zračenja. Stupanj izloženosti različitim vrstama zračenja na osobu procjenjuje se pomoću takve karakteristike kao što je ekvivalentna doza. oštećuju tjelesna tkiva na različite načine. U SI sistemu se mjeri u jedinicama koje se nazivaju sivertima (Sv).

Radioaktivni raspad je prirodna radioaktivna transformacija jezgara koja se javlja spontano. Jezgro koje prolazi kroz radioaktivni raspad naziva se matično jezgro; rezultirajuće jezgro kćeri, po pravilu, ispada da je pobuđeno, a njegov prijelaz u osnovno stanje je praćen emisijom γ fotona. To. Gama zračenje je glavni oblik smanjenja energije pobuđenih produkata radioaktivnih transformacija.

Alfa raspad. β-zraci su tok helijuma He jezgra. Alfa raspad je praćen odlaskom alfa čestice (He) iz jezgra, koja se u početku transformiše u jezgro atoma novog hemijskog elementa, čiji je naboj manji za 2, a maseni broj manji za 4 jedinice.

Brzine pri kojima α-čestice (tj. He jezgra) lete iz raspadajućeg jezgra su veoma velike (~106 m/s).

Leteći kroz materiju, α-čestica postepeno gubi energiju, trošeći je na jonizaciju molekula supstance, i na kraju se zaustavlja. Alfa čestica formira približno 106 pari jona na svom putu po 1 cm puta.

Što je veća gustina supstance, kraći je opseg α-čestica pre zaustavljanja. U vazduhu pri normalnom pritisku raspon je nekoliko cm, u vodi, u ljudskim tkivima (mišići, krv, limfa) 0,1-0,15 mm. α-čestice su potpuno blokirane običnim komadom papira.

α-čestice nisu mnogo opasne u slučaju spoljašnjeg zračenja, jer može biti odloženo zbog odeće i gume. Ali α-čestice su vrlo opasne kada uđu u ljudsko tijelo, zbog velike gustine jonizacije koju proizvode. Oštećenja koja nastaju u tkivima nisu reverzibilna.

Beta raspad dolazi u tri varijante. Prvi - jezgro, koje je prošlo transformaciju, emitira elektron, drugo - pozitron, treće - naziva se hvatanje elektrona (e-hvatanje), jezgro apsorbira jedan od elektrona.

Treći tip raspada (hvatanje elektrona) je kada jezgro apsorbira jedan od elektrona svog atoma, uslijed čega se jedan od protona pretvara u neutron, emitirajući neutrino:

Brzina kretanja β-čestica u vakuumu je 0,3 – 0,99 brzine svjetlosti. Oni su brži od alfa čestica, lete kroz nadolazeće atome i stupaju u interakciju s njima. β-čestice imaju manji efekat jonizacije (50-100 pari jona na 1 cm puta u vazduhu) i kada β-čestica uđe u telo, manje su opasne od α-čestica. Međutim, penetraciona sposobnost β-čestica je visoka (od 10 cm do 25 m i do 17,5 mm u biološkim tkivima).

Gama zračenje je elektromagnetno zračenje koje emituju atomska jezgra tokom radioaktivnih transformacija, a koje se širi u vakuumu konstantnom brzinom od 300.000 km/s. Ovo zračenje obično prati β-raspad i, rjeđe, α-raspad.

γ-zraci su slični rendgenskim zracima, ali imaju mnogo veću energiju (na kraćoj talasnoj dužini). γ-zrake, budući da su električno neutralne, ne odbijaju se u magnetnim i električnim poljima. U materiji i vakuumu se šire pravolinijsko i ravnomjerno u svim smjerovima od izvora, ne izazivajući direktnu ionizaciju; pri kretanju u mediju izbijaju elektrone, prenoseći im dio ili cijelu energiju, koji proizvode proces ionizacije. Za 1 cm putovanja, γ-zraci formiraju 1-2 para jona. U zraku putuju od nekoliko stotina metara, pa čak i kilometara, u betonu - 25 cm, u olovu - do 5 cm, u vodi - desetinama metara, a prodiru kroz žive organizme.

γ-zraci predstavljaju značajnu opasnost za žive organizme kao izvor vanjskog zračenja.