Занимательная радиация

Гамма-излучение имеет очень высокую проникающую способность. Она зависит от плотности облучаемого материала и оценивается толщиной слоя половинного ослабления. Чем плотнее материал, тем лучше он задерживает гамма-лучи (вот почему для защиты от гамма-излучения чаще используют бетон или свинец). В воздухе гамма-лучи могут пройти десятки, сотни и даже тысячи метров. Для других материалов толщина слоя половинного ослабления показана на рис. 2.3.

Рис. 2.2. Шкала электромагнитных излучений

Рис. 2.3. Значение слоёв половинного ослабления гамма-излучения

При воздействии гамма-излучения на человека могут быть повреждены как кожа, так и внутренние органы и ткани. Если бета-излучение мы сравнили со стрельбой мелкокалиберными пулями, то гамма-излучение – стрельба тончайшими иголками.

По природе и свойствам на гамма-излучение очень похоже излучение рентгеновское. Отличается лишь происхождением: его получают искусственно в рентгеновской трубке.

Существуют и другие виды ионизирующих излучений. Например, при ядерной вспышке или работе ядерного реактора кроме гамма-излучений образуются потоки нейтронов. Космические лучи помимо этих же излучений несут протоны и много чего ещё.

Итак, мы ответили на вопрос о «скорострельности» и «калибре» ионизирующих излучений. Но этот вопрос вовсе не главный. Самое важное – последствия облучения. Можно ли их оценить, зная удельную активность источника и тип излучения? Увы, нет. Помимо свойств радионуклида нам необходимо узнать, как ионизирующие излучения действуют на живой организм.

Об этом – в следующей главе.

Миф третий: самый опасный вид радиации — гамма-излучение

Со школьных времен у многих сложилось впечатление: по-настоящему опасно именно гамма-излучение. Образуясь при ядерной вспышке, гамма-лучи пролетают многие километры, пронизывают людей насквозь и приводят к лучевой болезни. Именно для защиты от гамма-излучений ядерный реактор окружают бетонной толщей, а не такие крупные источники излучений прячут в свинцовые контейнеры.

Всё это так. Но не имеет прямого отношения к опасности излучений для человека. Почему? Потому что в этом случае речь идёт о совсем другом свойстве излучений – об их проникающей способности. У гамма-излучений такая способность много выше, чем у альфа- и бета-лучей. Опасность же излучений определяется их дозой. Позднее мы вернемся к нашим гамма-лучам, а пока попробуем понять, что такое доза.

Итак, что это такое – доза?

Рассмотрим на бытовом примере. Человек выпил 250 грамм водки. Это что – доза? Нет, это порция, которая содержит 100 грамм спирта. А доза рассчитывается с учетом массы тела человека. Если он весит 100 кг, то в нашем примере доза будет равна 1 грамм алкоголя на 1 килограмм массы тела. Если же человек весит 50 кг, то доза будет равна 2 г/кг, то есть в два раза больше. Видите, как удобно сравнивать? Уже ясно, что на второго человека приём той же порции окажет более сильное действие. А от одинаковой дозы и последствия будут соразмерные.

Подобным образом оценивают и воздействие ионизирующих излучений на человека. Самая простая характеристика – так называемая поглощённая доза. Как её определяют? В два этапа. Сначала измеряют или рассчитывают – нет, не граммы спирта, а количество энергии, которое поглотило тело (человек или отдельный орган) в результате облучения. А потом эту поглощённую энергию делят на массу тела.

Русский и француз в поезде.

Француз достаёт коньячок, шоколадку. Наш – бутыль водки и банку с капустой.

Чокнулись. Француз рюмочку пригубил, от шоколадки откусил – и к зеркалу.

Наш стакан опрокинул, зачерпнул пятернёй капусту:

– А ты, мусью, чего это в зеркало любуешься?

– Свою дозу определяю. Щёчки порозовели – всё, достаточно.

Выпили ещё, наш закусил – и тоже к зеркалу.

– Месье, а зачем вы рот открываете?

– Так свою дозу определяю.

–?!

– Капуста всплывёт – всё, хватит.

В чём измеряют энергию? Правильно, в джоулях (Дж). А массу? В килограммах. Значит, поглощённая доза будет измеряться в джоулях на килограмм: Дж/кг. Но когда речь идёт о радиации, «джоуль на килограмм» получает специальное имя – в честь известного учёного. Может быть, слышали – грей (Гр)? Возможно, вам знакомо слово рад – в радах измеряли поглощённую дозу прежде, до введения грея. Один рад в сто раз меньше грея (как копейка к рублю):

1 Гр = 100 рад.