Radioaktiv nurlanish turlari va ularning xavfliligi. Ionlashtiruvchi nurlanish turlari va ularning xossalari

Fizikani yangi boshlagan yoki uni o'rganishni endi boshlaganlar uchun radiatsiya nima degan savol qiyin. Ammo biz bu jismoniy hodisaga deyarli har kuni duch kelamiz. Oddiy qilib aytganda, radiatsiya energiyani shaklda taqsimlash jarayonidir elektromagnit to'lqinlar va zarralar yoki boshqacha qilib aytganda, ular atrofida tarqaladigan energiya to'lqinlari.

Radiatsiya manbai va uning turlari

Elektromagnit to'lqinlarning manbai sun'iy yoki tabiiy bo'lishi mumkin. Masalan, sun'iy nurlanish rentgen nurlarini o'z ichiga oladi.

Siz radiatsiyani hatto uyingizdan chiqmasdan ham his qilishingiz mumkin: qo'lingizni yonayotgan sham ustida ushlab turishingiz kerak va siz darhol issiqlik nurlanishini his qilasiz. Uni termal deb atash mumkin, ammo fizikada undan tashqari yana bir qancha nurlanish turlari mavjud. Mana ulardan ba'zilari:

Ultraviyole nurlanish - bu odam quyoshga botish paytida his qilishi mumkin bo'lgan radiatsiya.
rentgen nurlanishi eng qisqa to'lqinlarga ega, ular deyiladi rentgen nurlari.
Hatto odamlar ham infraqizil nurlarni ko'rishlari mumkin, bunga oddiy bolalar lazeri misol bo'la oladi. Ushbu turdagi nurlanish mikroto'lqinli radio emissiyasi va ko'rinadigan yorug'lik mos kelganda hosil bo'ladi. Ko'pincha infraqizil nurlanish fizioterapiyada qo'llaniladi.
Radioaktiv nurlanish kimyoviy radioaktiv elementlarning parchalanishi paytida hosil bo'ladi. Maqolada radiatsiya haqida ko'proq bilib olishingiz mumkin.
Optik nurlanish yorug'lik nurlanishidan, so'zning keng ma'nosida yorug'likdan boshqa narsa emas.
Gamma nurlanish - qisqa to'lqin uzunligi bo'lgan elektromagnit nurlanishning bir turi. Masalan, radiatsiya terapiyasida qo'llaniladi.

Olimlar uzoq vaqtdan beri ba'zi nurlanishlar inson tanasiga zararli ta'sir ko'rsatishini bilishgan. Bu ta'sir qanchalik kuchli bo'lishi nurlanishning davomiyligi va kuchiga bog'liq. Agar siz o'zingizni oshkor qilsangiz uzoq vaqt radiatsiya, bu o'zgarishlarga olib kelishi mumkin hujayra darajasi. Bizni o'rab turgan barcha elektron jihozlar, xoh u uyali telefon, kompyuter yoki mikroto'lqinli pech, bularning barchasi sog'likka ta'sir qiladi. Shuning uchun, o'zingizni keraksiz nurlanishga duchor qilishdan ehtiyot bo'lishingiz kerak.

Beta, gamma.

Ular qanday shakllangan?

Yuqoridagi barcha nurlanish turlari oddiy moddalar izotoplarining parchalanishi natijasida hosil bo'ladi. Barcha elementlarning atomlari yadro va uning atrofida aylanadigan elektronlardan iborat. Yadro butun atomdan yuz ming marta kichik, lekin juda yuqori zichligi tufayli uning massasi deyarli butun atomning umumiy massasiga teng. Yadroda musbat zaryadlangan zarralar - elektr zaryadiga ega bo'lmagan proton va neytronlar mavjud. Ularning ikkalasi ham bir-biriga juda qattiq bog'langan. Yadrodagi protonlar soni qaysi atomga tegishli ekanligini aniqlaydi, masalan, yadrodagi 1 proton vodorod, 8 proton kislorod, 92 proton uran. atomdagi uning yadrosidagi protonlar soniga to'g'ri keladi. Har bir elektron protonnikiga teng manfiy elektr zaryadiga ega, shuning uchun atom umuman neytraldir.

Yadrolari protonlar soni bo'yicha bir xil, ammo neytronlari soni bo'yicha har xil bo'lgan atomlar bitta atomning variantidir. kimyoviy modda va uning izotoplari deyiladi. Ularni qandaydir tarzda farqlash uchun elementni bildiruvchi belgiga raqam beriladi, ya'ni bu izotop yadrosida joylashgan barcha zarrachalar yig'indisi. Masalan, uran-238 elementining yadrosi 92 proton, shuningdek, 146 neytronni o'z ichiga oladi va uran-235 ham 92 protonga ega, ammo izotoplarning aksariyati beqaror. Masalan, yadrosidagi proton va neytronlar orasidagi bog'lanish juda zaif bo'lgan uran-238 va undan ertami-kechmi bir juft neytron va bir juft protondan iborat ixcham guruh ajralib, uran-238ni boshqasiga aylantiradi. element - toriy-234, shuningdek, beqaror element, yadrosida 144 neytron va 90 proton mavjud. Uning parchalanishi qo'rg'oshin atomining shakllanishi bilan yakunlanadigan o'zgarishlar zanjirini davom ettiradi. Bu yemirilishlarning har birida energiya ajralib chiqadi va har xil turlarni keltirib chiqaradi

Vaziyatni soddalashtirish uchun turli tiplarning paydo bo'lishini quyidagicha tasvirlashimiz mumkin: yadro bir juft neytron va bir juft protondan iborat bo'lgan yadro chiqaradi; Va shunday vaziyatlar mavjudki, izotop shu qadar hayajonlanadiki, zarrachaning chiqishi uni to'liq barqarorlashtirmaydi va keyin ortiqcha sof energiyani bir qismga tashlaydi, bu jarayon gamma nurlanish deb ataladi. Gamma nurlari va shunga o'xshash rentgen nurlari kabi nurlanish turlari moddiy zarrachalar emissiyasisiz hosil bo'ladi. Har qanday radioaktiv manbadagi ma'lum bir izotopning barcha atomlarining yarmi parchalanishi uchun ketadigan vaqt yarim yemirilish davri deb ataladi. Atom o'zgarishlar jarayoni uzluksiz bo'lib, uning faolligi bir soniyada sodir bo'ladigan parchalanishlar soni bilan baholanadi va bekkerellarda o'lchanadi (sekundiga 1 atom).

Radiatsiyaning har xil turlari har xil miqdordagi energiyani chiqarish bilan tavsiflanadi va ularning kirib borish qobiliyati ham har xil, shuning uchun ular tirik organizmlar to'qimalariga ham turli xil ta'sir ko'rsatadi.

Og'ir zarralar oqimi bo'lgan alfa nurlanishi hatto bir parcha qog'ozni ham ushlab turishi mumkin, u o'lik epidermal hujayralar qatlamiga kira olmaydi. Alfa zarralarini chiqaradigan moddalar yaralar yoki oziq-ovqat va / yoki nafas olayotgan havo orqali tanaga kirmaguncha xavfli emas. O'shanda ular juda xavfli bo'lib qoladilar.

Beta nurlanishi tirik organizmning to'qimalariga 1-2 santimetr kirib borishga qodir.

Yorug'lik tezligida tarqaladigan gamma nurlari eng xavfli hisoblanadi va faqat qalin qo'rg'oshin yoki beton plita bilan to'xtatilishi mumkin.

Radiatsiyaning barcha turlari tirik organizmga zarar etkazishi mumkin va qanchalik katta zarar ko'rsa, to'qimalarga shunchalik ko'p energiya o'tkaziladi.

Yadroviy ob'ektlarda va yadro qurolidan foydalangan holda harbiy harakatlar paytida turli xil avariyalar sodir bo'lganda, organizmga ta'sir qiluvchi zarar etkazuvchi omillarni har tomonlama ko'rib chiqish muhimdir. Odamlarga aniq jismoniy ta'sirlardan tashqari, ular zararli ta'sirga ham ega. har xil turlari elektromagnit nurlanish.

Atom energiyasi tinch maqsadlarda, masalan, rentgen apparati va tezlatgich uskunasining ishlashida faol foydalaniladi, bu esa xalq xo'jaligida ionlashtiruvchi nurlanishni tarqatish imkonini berdi. Biror kishi har kuni unga duchor bo'lishini hisobga olsak, qanday oqibatlarga olib kelishi mumkinligini aniqlash kerak. xavfli aloqa va o'zingizni qanday himoya qilish kerak.

Asosiy xususiyatlar

Ionlashtiruvchi nurlanish - ma'lum bir muhitga kiradigan, organizmda ionlanish jarayonini keltirib chiqaradigan nurlanish energiyasining bir turi. Shunga o'xshash xususiyat ionlashtiruvchi nurlanish X-nurlari, radioaktiv va yuqori energiyalar va boshqalar uchun javob beradi.

Ionlashtiruvchi nurlanish inson tanasiga bevosita ta'sir qiladi. Ionlashtiruvchi nurlanishni tibbiyotda qo'llash mumkinligiga qaramay, u o'ta xavflidir, bu uning xususiyatlari va xususiyatlaridan dalolat beradi.

Taniqli navlar - bu atom yadrosining o'zboshimchalik bilan bo'linishi natijasida paydo bo'ladigan radioaktiv nurlanishlar, bu kimyoviy moddalarning o'zgarishiga olib keladi. jismoniy xususiyatlar. Parchalanishi mumkin bo'lgan moddalar radioaktiv hisoblanadi.

Ular sun'iy (etti yuz element), tabiiy (ellik element) - toriy, uran, radiy bo'lishi mumkin. Shuni ta'kidlash kerakki, ular kanserogen xususiyatlarga ega toksinlar odamlarga ta'sir qilish natijasida chiqariladi va saratonga olib kelishi mumkin; radiatsiya kasalligi.

Shuni ta'kidlash kerak quyidagi turlar Inson tanasiga ta'sir qiluvchi ionlashtiruvchi nurlanish:

Alfa

Ular og'ir elementlarning yadrolari parchalanganda paydo bo'ladigan musbat zaryadlangan geliy ionlari hisoblanadi. Ionlashtiruvchi nurlanishdan himoya qilish qog'oz yoki mato yordamida amalga oshiriladi.

Beta

- radioaktiv elementlarning parchalanishida paydo bo'ladigan salbiy zaryadlangan elektronlar oqimi: sun'iy, tabiiy. Zarar etkazuvchi omil avvalgi turlarga qaraganda ancha yuqori. Himoya sifatida sizga qalinroq, bardoshli ekran kerak bo'ladi. Bunday nurlanishlarga pozitronlar kiradi.

Gamma

- yadrolarning parchalanishidan keyin paydo bo'ladigan qattiq elektromagnit tebranish radioaktiv moddalar. Yuqori penetratsion omil kuzatiladi va inson tanasi uchun sanab o'tilgan uchta nurlanishning eng xavfli radiatsiyasi hisoblanadi. Nurlarni himoya qilish uchun siz maxsus qurilmalardan foydalanishingiz kerak. Buning uchun sizga yaxshi va bardoshli materiallar kerak bo'ladi: suv, qo'rg'oshin va beton.

rentgen nurlari

Ionlashtiruvchi nurlanish quvur va murakkab qurilmalar bilan ishlash jarayonida hosil bo'ladi. Xarakteristikasi gamma nurlariga o'xshaydi. Farqi kelib chiqishi va to'lqin uzunligida. Kirish omili mavjud.

Neytron

Neytron nurlanishi - vodoroddan tashqari yadrolarning bir qismi bo'lgan zaryadsiz neytronlar oqimi. Nurlanish natijasida moddalar radioaktivlikning bir qismini oladi. Eng katta penetratsion omil mavjud. Bu ionlashtiruvchi nurlanishning barcha turlari juda xavflidir.

Radiatsiyaning asosiy manbalari

Ionlashtiruvchi nurlanish manbalari sun'iy yoki tabiiy bo'lishi mumkin. Asosan, inson tanasi radiatsiyani tabiiy manbalardan oladi, ularga quyidagilar kiradi:

yer usti radiatsiyasi;
ichki nurlanish.

Erdagi radiatsiya manbalariga kelsak, ularning ko'pchiligi kanserogendir. Bularga quyidagilar kiradi:

Uran;
kaliy;
toriy;
poloniy;
qo'rg'oshin;
rubidiy;
radon.

Xavfli tomoni shundaki, ular kanserogendir. Radon - bu hid, rang va ta'mga ega bo'lmagan gaz. U havodan yetti yarim baravar og'irroq. Uning parchalanish mahsulotlari gazga qaraganda ancha xavflidir, shuning uchun inson tanasiga ta'siri juda fojiali.

Sun'iy manbalarga quyidagilar kiradi:

yadro energiyasi;
qayta ishlash zavodlari;
uran konlari;
radioaktiv chiqindilar bilan ko'milgan joylar;
rentgen apparatlari;
yadroviy portlash;
ilmiy laboratoriyalar;
zamonaviy tibbiyotda faol qo'llaniladigan radionuklidlar;
yoritish asboblari;
kompyuterlar va telefonlar;
Maishiy texnika.

Agar bu manbalar yaqin bo'lsa, ionlashtiruvchi nurlanishning so'rilgan dozasi omili mavjud bo'lib, uning birligi inson tanasiga ta'sir qilish muddatiga bog'liq.

Ionlashtiruvchi nurlanish manbalarining ishlashi har kuni sodir bo'ladi, masalan: kompyuterda ishlaganingizda, teleko'rsatuv tomosha qilganingizda yoki suhbatlashganingizda. Mobil telefon, smartfon. Bu manbalarning barchasi ma'lum darajada kanserogen bo'lib, og'ir va o'limga olib keladigan kasalliklarga olib kelishi mumkin.

Ionlashtiruvchi nurlanish manbalarini joylashtirish nurlanish moslamalarini joylashtirish loyihasini ishlab chiqish bilan bog'liq muhim, mas'uliyatli ishlar ro'yxatini o'z ichiga oladi. Barcha radiatsiya manbalari ma'lum bir nurlanish birligini o'z ichiga oladi, ularning har biri inson tanasiga o'ziga xos ta'sir ko'rsatadi. Bunga ushbu qurilmalarni o'rnatish va ishga tushirish uchun amalga oshiriladigan manipulyatsiyalar kiradi.

Shuni ta'kidlash kerakki, ionlashtiruvchi nurlanish manbalarini utilizatsiya qilish majburiydir.

Bu ishlab chiqarish manbalarini bekor qilishga yordam beradigan jarayon. Ushbu protsedura xodimlar va aholi xavfsizligini ta'minlashga qaratilgan texnik, ma'muriy chora-tadbirlardan iborat bo'lib, himoya omili ham mavjud. muhit. Kanserogen manbalar va jihozlar inson tanasi uchun katta xavf tug'diradi, shuning uchun ularni yo'q qilish kerak.

Radiatsiyani ro'yxatga olishning xususiyatlari

Ionlashtiruvchi nurlanishning xarakteristikalari ularning ko'rinmas, hidsiz va rangsiz ekanligini ko'rsatadi, shuning uchun ularni sezish qiyin.

Shu maqsadda ionlashtiruvchi nurlanishni qayd qilish usullari mavjud. Aniqlash va o'lchash usullariga kelsak, hamma narsa bilvosita amalga oshiriladi, ba'zi bir mulkni asos sifatida ishlatadi.

Ionlashtiruvchi nurlanishni aniqlashning quyidagi usullari qo'llaniladi:

Fizikaviy: ionlanish, proporsional hisoblagich, gaz razryadli Geyger-Myuller hisoblagichi, ionlash kamerasi, yarim o'tkazgich hisoblagichi.
Kalorimetrik aniqlash usuli: biologik, klinik, fotografik, gematologik, sitogenetik.
Luminescent: lyuminestsent va sintilatsiya hisoblagichlari.
Biofizik usul: radiometriya, hisoblash.

Ionlashtiruvchi nurlanishning dozimetriyasi nurlanish dozasini aniqlay oladigan asboblar yordamida amalga oshiriladi; Qurilma uchta asosiy qismni o'z ichiga oladi - puls hisoblagichi, sensor va quvvat manbai. Radiatsion dozimetriya dozimetr yoki radiometr tufayli mumkin.

Odamlarga ta'siri

Ionlashtiruvchi nurlanishning inson organizmiga ta'siri ayniqsa xavflidir. Quyidagi oqibatlar mumkin:

juda chuqur biologik o'zgarish omili mavjud;
so'rilgan nurlanish birligining kümülatif ta'siri mavjud;
ta'sir vaqt o'tishi bilan o'zini namoyon qiladi, chunki yashirin davr mavjud;
hammada bor ichki organlar, tizimlar so'rilgan nurlanish birligiga nisbatan turli xil sezgirlikka ega;
radiatsiya barcha nasllarga ta'sir qiladi;
ta'sir so'rilgan nurlanish birligiga, nurlanish dozasiga va davomiyligiga bog'liq.

Tibbiyotda radiatsiya asboblaridan foydalanishga qaramay, ularning ta'siri zararli bo'lishi mumkin. Dozaning 100% miqdorida hisoblangan tananing bir xil nurlanishi jarayonida ionlashtiruvchi nurlanishning biologik ta'siri quyidagicha sodir bo'ladi:

suyak iligi - so'rilgan nurlanish birligi 12%;
o'pka - kamida 12%;
suyaklar - 3%;
moyaklar, tuxumdonlar- ionlashtiruvchi nurlanishning so'rilgan dozasi taxminan 25%;
qalqonsimon bez- so'rilgan doza birligi taxminan 3%;
sut bezlari - taxminan 15%;
boshqa to'qimalar - so'rilgan nurlanish dozasi birligi 30% ni tashkil qiladi.

Natijada, bo'lishi mumkin turli kasalliklar onkologiya, falaj va radiatsiya kasalligiga qadar. Bu bolalar va homilador ayollar uchun juda xavflidir, chunki organlar va to'qimalarning anormal rivojlanishi sodir bo'ladi. Toksinlar va radiatsiya xavfli kasalliklarning manbalari hisoblanadi.

Radioaktivlik 1896 yilda fransuz olimi Antuan Anri Bekkerel tomonidan uran tuzlarining lyuminestsensiyasini o‘rganayotganda kashf etilgan. Ma'lum bo'lishicha, uran tuzlari tashqi ta'sirsiz (o'z-o'zidan) noma'lum tabiatdagi nurlanishni chiqarib tashlagan, yorug'likdan ajratilgan fotoplastinkalarni yoritgan, havoni ionlashgan, yupqa metall plitalar orqali o'tib ketgan va bir qator moddalarning lyuminestsensiyasini keltirib chiqargan. Tarkibida poloniy 21084Po va radiy 226 88Ra bo'lgan moddalar bir xil xususiyatga ega edi.

Bundan oldinroq, 1985 yilda rentgen nurlari nemis fizigi Vilgelm Rentgen tomonidan tasodifan kashf etilgan. Mari Kyuri "radioaktivlik" so'zini yaratgan.

Radioaktivlik - bu kimyoviy element atomi yadrosining o'z-o'zidan o'zgarishi (emirilishi), uning atom raqamining o'zgarishiga yoki massa sonining o'zgarishiga olib keladi. Yadroning bunday o'zgarishi bilan radioaktiv nurlanish chiqariladi.

Tabiiy va sun'iy radioaktivlik o'rtasida farq bor. Tabiiy radioaktivlik - bu tabiatda mavjud bo'lgan beqaror izotoplarda kuzatiladigan radioaktivlik. Sun'iy radioaktivlik - yadro reaksiyalari natijasida olingan izotoplarning radioaktivligi.

Tirik organizm to'qimalariga turli xil ta'sir ko'rsatadigan energiya va kirib borish qobiliyati bilan farq qiluvchi radioaktiv nurlanishning bir necha turlari mavjud.

Alfa nurlanishi har biri ikkita proton va ikkita neytrondan iborat bo'lgan musbat zaryadlangan zarralar oqimidir. Ushbu turdagi nurlanishning kirib borish qobiliyati past. U bir necha santimetr havo, bir nechta qog'oz varaqlari va oddiy kiyim bilan saqlanadi. Alfa nurlanish ko'zlar uchun xavfli bo'lishi mumkin. U terining tashqi qatlamiga deyarli kira olmaydi va alfa zarralarini chiqaradigan radionuklidlar tanaga kirguncha xavf tug'dirmaydi. ochiq yara, oziq-ovqat yoki nafas olish havosi bilan - keyin ular juda xavfli bo'lishi mumkin. Nisbatan og'ir, musbat zaryadlangan alfa zarralari bilan nurlanish natijasida ma'lum vaqt ichida tirik organizmlarning hujayralari va to'qimalariga jiddiy zarar yetishi mumkin.

Beta nurlanishi katta tezlikda harakatlanuvchi manfiy zaryadlangan elektronlar oqimi boʻlib, ularning kattaligi va massasi alfa zarrachalaridan ancha kichikdir. Bu nurlanish alfa nurlanishiga nisbatan ko'proq o'tkazuvchanlikka ega. Siz undan o'zingizni alyuminiy kabi yupqa metall qatlam yoki qalinligi 1,25 sm bo'lgan yog'och qatlami bilan himoya qilishingiz mumkin, agar odam qalin kiyim kiymasa, beta zarralari teriga bir necha millimetr chuqurlikka kirib borishi mumkin. Agar tana kiyim bilan qoplanmagan bo'lsa, beta nurlanishi teriga zarar etkazishi mumkin, u 1-2 santimetr chuqurlikda tana to'qimalariga o'tadi.

Gamma nurlanishi, rentgen nurlari kabi, bu ultra yuqori energiyali elektromagnit nurlanishdir. Bu juda qisqa to'lqin uzunlikdagi va juda yuqori chastotali nurlanishdir. Tibbiy ko'rikdan o'tgan har bir kishi rentgen nurlari bilan yaxshi tanish. Gamma nurlanishining yuqori penetratsion qobiliyati bor, siz undan faqat qalin qo'rg'oshin yoki beton qatlami bilan himoya qilishingiz mumkin. X-nurlari va gamma nurlari elektr zaryadini olib yurmaydi. Ular har qanday organlarga zarar etkazishi mumkin.

Radioaktiv nurlanishning barcha turlarini ko'rish, his qilish va eshitish mumkin emas. Radiatsiyaning rangi, ta'mi va hidi yo'q. Radionuklidlarning parchalanish tezligini ma'lum kimyoviy, fizik, biologik va boshqa usullar bilan deyarli o'zgartirib bo'lmaydi. Energiya nurlanishi to'qimalarga qanchalik ko'p uzatilsa, u organizmga shunchalik ko'p zarar etkazadi. Organizmga uzatiladigan energiya miqdori doza deyiladi. Tana har qanday turdagi nurlanishdan, shu jumladan radioaktivdan nurlanish dozasini olishi mumkin. Bunday holda, radionuklidlar tanadan tashqarida yoki uning ichida joylashgan bo'lishi mumkin. Nurlangan jismning massa birligi uchun yutiladigan nurlanish energiyasi miqdori yutilgan doza deb ataladi va SI tizimida kulrang (Gy) bilan o'lchanadi.

Xuddi shu so'rilgan doza uchun alfa nurlanish beta va gamma nurlanishdan ko'ra ancha xavflidir. Ta'sir darajasi har xil turlari odam boshiga radiatsiya ekvivalent doza kabi xarakteristikalar yordamida baholanadi. tana to'qimalariga turli yo'llar bilan zarar etkazish. SI tizimida u sievert (Sv) deb ataladigan birliklarda o'lchanadi.

Radioaktiv parchalanish - bu o'z-o'zidan sodir bo'ladigan yadrolarning tabiiy radioaktiv o'zgarishi. Radioaktiv parchalanishga uchragan yadro ona yadro deyiladi; hosil bo'lgan qiz yadrosi, qoida tariqasida, qo'zg'aluvchan bo'lib chiqadi va uning asosiy holatga o'tishi g fotonning emissiyasi bilan birga keladi. Bu. Gamma nurlanish - radioaktiv o'zgarishlarning qo'zg'atilgan mahsulotlarining energiyasini kamaytirishning asosiy shakli.

Alfa parchalanishi. b-nurlari geliy He yadrolarining oqimidir. Alfa yemirilishi yadrodan alfa zarrachaning (He) chiqishi bilan birga keladi, u dastlab yangi kimyoviy element atomining yadrosiga aylanadi, uning zaryadi 2 ga va massa soni 4 birlik kam.

A-zarralarning (ya'ni, He yadrolari) parchalanadigan yadrodan uchib chiqish tezligi juda yuqori (~106 m/s).

A-zarracha moddalar ichida uchib o'tib, asta-sekin energiyasini yo'qotadi, uni moddaning molekulalarini ionlashtirishga sarflaydi va oxir-oqibat to'xtaydi. Alfa zarrachasi o'z yo'lida 1 sm yo'lda taxminan 106 juft ion hosil qiladi.

Moddaning zichligi qanchalik katta bo'lsa, to'xtashdan oldin a-zarrachalar oralig'i shunchalik qisqa bo'ladi. Oddiy bosimdagi havoda diapazon bir necha sm, suvda, inson to'qimalarida (mushaklar, qon, limfa) 0,1-0,15 mm. a-zarrachalar oddiy qog'oz bilan to'liq bloklanadi.

a-zarralar tashqi nurlanishda unchalik xavfli emas, chunki kiyim va kauchuk bilan kechiktirilishi mumkin. Ammo a-zarralar inson tanasiga kirganda juda xavflidir, chunki ular ishlab chiqaradigan ionlanishning yuqori zichligi. To'qimalarda sodir bo'lgan zararni qaytarib bo'lmaydi.

Beta parchalanishi uch xilda keladi. Birinchisi - transformatsiyaga uchragan yadro elektron chiqaradi, ikkinchisi - pozitron, uchinchisi - elektron tutib olish (e-capture) deb ataladi, yadro elektronlardan birini yutadi.

Emirilishning uchinchi turi (elektronni ushlab turish) yadro o'z atomining elektronlaridan birini o'zlashtirsa, buning natijasida protonlardan biri neytronga aylanib, neytrino chiqaradi:

Vakuumdagi b-zarralarning harakat tezligi yorug'lik tezligidan 0,3-0,99 ga teng. Ular alfa zarralaridan tezroq, yaqinlashib kelayotgan atomlar orqali uchib, ular bilan o'zaro ta'sir qiladi. b-zarralar kamroq ionlanish effektiga ega (havoda 1 sm yoʻlga 50-100 juft ion) va b-zarracha tanaga kirganda, a-zarrachalarga qaraganda kamroq xavfli boʻladi. Shu bilan birga, b-zarrachalarning kirib borish qobiliyati yuqori (biologik to'qimalarda 10 sm dan 25 m gacha va 17,5 mm gacha).

Gamma nurlanish - radioaktiv transformatsiyalar paytida atom yadrolari tomonidan chiqariladigan elektromagnit nurlanish bo'lib, u vakuumda 300 000 km / s doimiy tezlikda tarqaladi. Bu nurlanish odatda b-emirilish va kamroq tez-tez a-emirilish bilan birga keladi.

g-nurlari rentgen nurlariga o'xshaydi, lekin ancha yuqori energiyaga ega (qisqaroq to'lqin uzunligida). g-nurlari elektr neytral bo'lib, magnit va elektr maydonlarida burilmaydi. Modda va vakuumda ular to'g'ridan-to'g'ri ionlanishni keltirib chiqarmasdan, manbadan to'g'ri chiziqli va teng ravishda tarqaladilar, ular ionlanish jarayonini keltirib chiqaradigan energiyaning bir qismini yoki barchasini ularga o'tkazadilar. 1 sm masofada g-nurlari 1-2 juft ion hosil qiladi. Havoda ular bir necha yuz metr va hatto kilometrlardan, betonda - 25 sm, qo'rg'oshinda - 5 sm gacha, suvda - o'nlab metrlarni bosib o'tadi va tirik organizmlar orqali kirib boradi.

g-nurlari tashqi nurlanish manbai sifatida tirik organizmlar uchun katta xavf tug'diradi.

Bugun biz fizikada radiatsiya nima ekanligi haqida gaplashamiz. Keling, elektron o'tishlarning tabiati haqida gapiraylik va elektromagnit shkala beraylik.

Xudo va atom

Ikki ming yil avval materiyaning tuzilishi olimlarni qiziqtirgan mavzuga aylandi. Qadimgi yunon faylasuflari havodan olovdan, yer suvdan qanday farq qilishi, nega marmar oq, ko'mir qora ekanligi haqida savollar berishgan. Ular bir-biriga bog'liq bo'lgan tarkibiy qismlarning murakkab tizimlarini yaratdilar, bir-birlarini rad etdilar yoki qo'llab-quvvatladilar. Va eng ko'p g'alati hodisalar, masalan, chaqmoq urishi yoki quyosh chiqishi xudolarning harakati bilan bog'liq edi.

Bir marta, ma'badning qadamlarini ko'p yillar davomida kuzatgandan so'ng, bir olim payqadi: tosh ustida turgan har bir oyoq materiyaning mayda zarralarini olib ketadi. Vaqt o'tishi bilan marmar shakli o'zgarib, o'rtada cho'kib ketgan. Bu olimning ismi Levkipp bo'lib, u eng kichik zarrachalarni atomlar, bo'linmas deb atagan. Bu fizikada radiatsiya nima ekanligini o'rganish yo'lini boshladi.

Pasxa va yorug'lik

Keyin qorong'u vaqtlar keldi va ilm-fan tark etildi. Tabiat kuchlarini o'rganishga harakat qilganlarning barchasi jodugar va sehrgarlar deb atalgan. Ammo, g'alati, din turtki berdi yanada rivojlantirish Fanlar. Fizikada nurlanish nima ekanligini o'rganish astronomiyadan boshlangan.

O'sha kunlarda Fisih bayramini nishonlash vaqti har safar boshqacha hisoblangan. Murakkab tizim Bahorgi tengkunlik, 26 kunlik oy tsikli va 7 kunlik hafta o'rtasidagi munosabatlar bir necha yildan ko'proq vaqt davomida Pasxa bayramini nishonlash uchun sana jadvallarini tuzishga imkon bermadi. Ammo cherkov hamma narsani oldindan rejalashtirishi kerak edi. Shuning uchun Papa Leo X aniqroq jadvallarni tuzishni buyurdi. Bu Oy, yulduzlar va Quyoshning harakatlarini diqqat bilan kuzatishni talab qildi. Va nihoyat, Nikolay Kopernik tushundi: Yer tekis emas va koinotning markazi emas. Sayyora - bu Quyosh atrofida aylanadigan to'p. Oy esa Yer orbitasidagi shardir. Albatta, kimdir: "Bularning barchasi fizikada nurlanish nima bilan bog'liq?", deb so'rashi mumkin. Keling, buni hozir oshkor qilaylik.

Oval va nurli

Keyinchalik Kepler Kopernik tizimini to'ldirib, sayyoralar oval orbitalarda harakatlanishini va bu harakat notekis ekanligini aniqladi. Ammo aynan o'sha birinchi qadam insoniyatda astronomiyaga qiziqish uyg'otdi. Va u erda "Yulduz nima?", "Nima uchun odamlar uning nurlarini ko'radilar?" Degan savollardan uzoq emas edi. va "Bir yoritgich boshqasidan qanday farq qiladi?" Lekin avval siz ulkan ob'ektlardan eng kichigiga o'tishingiz kerak bo'ladi. Va keyin biz fizikadagi radiatsiya tushunchasiga kelamiz.

Atom va mayiz

O'n to'qqizinchi asrning oxirida materiyaning eng kichik kimyoviy birliklari - atomlar haqida etarli bilim to'plangan edi. Ular elektr neytral ekanligi ma'lum edi, lekin musbat va manfiy zaryadlangan elementlarni o'z ichiga oladi.

Ko'pgina taxminlar ilgari surilgan: musbat zaryadlar manfiy sohada taqsimlanadi, masalan, bulondagi mayiz kabi va atom bir xil zaryadlangan suyuqlik qismlarining tomchisi. Ammo Ruterfordning tajribasi hamma narsaga oydinlik kiritdi. U atomning markazida musbat og'ir yadro, uning atrofida esa engil manfiy elektronlar borligini isbotladi. Har bir atom uchun qobiqlarning konfiguratsiyasi har xil. Elektron o'tishlar fizikasida nurlanishning o'ziga xos xususiyatlari shu erda.

Bor va orbita

Olimlar atomning engil manfiy qismlari elektronlar ekanligini aniqlaganlarida, yana bir savol tug'ildi - nima uchun ular yadroga tushmaydi. Axir, Maksvell nazariyasiga ko'ra, har qanday harakatlanuvchi zaryad nurlanadi va shuning uchun energiyani yo'qotadi. Ammo atomlar koinotgacha mavjud edi va yo'q bo'lib ketmoqchi emas edi. Bor yordamga keldi. U elektronlar atom yadrosi atrofida ma'lum statsionar orbitalarda bo'ladi va faqat ularda bo'lishi mumkin, deb taxmin qildi. Elektronning orbitalar orasidagi o'tishi energiyani yutish yoki chiqarish bilan silkinish orqali amalga oshiriladi. Bu energiya, masalan, yorug'lik kvanti bo'lishi mumkin. Aslini olganda, biz hozir zarrachalar fizikasida nurlanish ta'rifini bayon qildik.

Vodorod va fotografiya

Dastlab fotografiya texnologiyasi tijorat loyihasi sifatida ixtiro qilingan. Odamlar asrlar davomida qolishni xohlashdi, lekin hamma ham rassomning portretiga buyurtma berishga qodir emas. Va fotosuratlar arzon edi va bunday katta sarmoyani talab qilmadi. Keyin shisha va kumush nitrat san'ati harbiy ishlarni o'z xizmatiga kiritdi. Va keyin fan fotosensitiv materiallardan foydalana boshladi.

Dastlab spektrlar suratga olindi. Issiq vodorodning o'ziga xos chiziqlarni chiqarishi uzoq vaqtdan beri ma'lum. Ularning orasidagi masofa ma'lum bir qonunga bo'ysundi. Ammo geliy spektri murakkabroq edi: u vodorod bilan bir xil chiziqlar to'plamini va yana bittasini o'z ichiga olgan. Ikkinchi seriya endi birinchi seriya uchun olingan qonunga bo'ysunmadi. Bu erda Bor nazariyasi yordamga keldi.

Vodorod atomida faqat bitta elektron borligi ma'lum bo'ldi va u barcha yuqori qo'zg'aluvchan orbitalardan bitta pastki orbitaga o'tishi mumkin. Bu birinchi qatorlar seriyasi edi. Og'irroq atomlar murakkabroqdir.

Ob'ektiv, panjara, spektr

Bu fizikada nurlanishdan foydalanishning boshlanishi edi. Spektral tahlil moddaning tarkibi, miqdori va tuzilishini aniqlashning eng kuchli va ishonchli usullaridan biridir.

Elektron emissiya spektri sizga ob'ektda nima borligini va ma'lum bir komponentning foizini aytib beradi. Bu usul fanning mutlaqo barcha sohalarida qo'llaniladi: biologiya va tibbiyotdan kvant fizikasigacha.
Qattiq jismning panjarasida qaysi ionlar va qaysi holatda borligini yutilish spektri sizga aytib beradi.
Aylanish spektri molekulalar atom ichida qanchalik uzoqda joylashganligini, har bir element qancha va qanday bog'lanishga ega ekanligini ko'rsatadi.

Va elektromagnit nurlanishni qo'llash diapazonlari son-sanoqsiz:

radioto'lqinlar juda uzoq ob'ektlarning tuzilishini va sayyoralarning ichki qismini o'rganadi;
termal nurlanish jarayonlarning energiyasi haqida gapiradi;
ko'rinadigan yorug'lik sizga eng yorqin yulduzlar qaysi yo'nalishda yotishini aytib beradi;
ultrabinafsha nurlar yuqori energiyali o'zaro ta'sirlar sodir bo'lishini aniq ko'rsatadi;
Rentgen spektrining o'zi odamlarga materiyaning tuzilishini o'rganishga imkon beradi (shu jumladan inson tanasi) va bu nurlarning kosmik ob'ektlarda mavjudligi olimlarga teleskopning fokusida neytron yulduzi, o'ta yangi yulduz portlashi yoki qora tuynuk borligi haqida xabar beradi.

Toza qora tan

Lekin bor maxsus bo'lim, fizikada termal nurlanish nima ekanligini o'rganadi. Atom nuridan farqli o'laroq, yorug'likning termal emissiyasi doimiy spektrga ega. Va hisob-kitoblar uchun eng yaxshi model ob'ekti mutlaqo qora tandir. Bu unga tushgan barcha yorug'likni "tutib oladigan", lekin uni qaytarib yubormaydigan ob'ekt. G'alati, butunlay qora tan radiatsiya chiqaradi va maksimal to'lqin uzunligi modelning haroratiga bog'liq bo'ladi. Klassik fizikada termal nurlanish paradoksni keltirib chiqardi ultrabinafsha diapazoni uning energiyasi koinotni buzmaydi.

Maks Plank paradoksni hal qila oldi. U nurlanish formulasiga yangi miqdor - kvantni kiritdi. Unga hech qanday maxsus narsa bermasdan jismoniy ma'no, u butun dunyoni ochdi. Endi miqdorlarni kvantlash asos hisoblanadi zamonaviy fan. Olimlar maydonlar va hodisalar bo'linmas elementlardan, kvantlardan iborat ekanligini tushundilar. Bu materiyani chuqurroq o'rganishga olib keldi. Masalan, zamonaviy dunyo yarimo'tkazgichlarga tegishli. Ilgari hamma narsa oddiy edi: metall oqim o'tkazadi, boshqa moddalar dielektriklardir. Va kremniy va germaniy (yarim o'tkazgichlar) kabi moddalar elektr energiyasiga nisbatan tushunarsiz harakat qiladi. Ularning xususiyatlarini qanday nazorat qilishni o'rganish uchun butun bir nazariyani yaratish va hamma narsani hisoblash kerak edi p-n qobiliyatlari o'tishlar.