elektromagnetiline KIIRGUS,

1) klassikalises elektrodünaamikas - vaba elektromagnetvälja moodustumise protsess, mis toimub elektriliselt laetud osakeste (või nende süsteemide) interaktsiooni käigus; kvantteoorias - footonite sünni (emissiooni) protsess kvantsüsteemi oleku muutumisel;

2) vaba elektromagnetväli - elektromagnetlained.

Klassikalise kiirgusteooria – elektrodünaamika – alused pandi 19. sajandi esimesel poolel M. Faraday ja J. K. Maxwelli töödesse, kes arendasid Faraday ideid, andes kiirgusseadustele range matemaatilise kuju. Maxwelli võrranditest järgnes, et elektromagnetlained vaakumis mis tahes tugisüsteemis levivad sama kiirusega – valguse kiirusega c = 3·10 8 m/s. Maxwelli teooria selgitas paljusid füüsikalised nähtused, kombineeritud optilised, elektrilised ja magnetilised nähtused, sai elektrotehnika ja raadiotehnika aluseks, kuid mitmeid nähtusi (näiteks aatomite ja molekulide spektreid) suudeti seletada alles pärast kiirguse kvantteooria loomist, millele pani aluse M. Plath, A. Einstein, N. Bohr, P. Dirac jt. kvantelektrodünaamikas saadud kiirgusteooria, mis valmis 1950. aastatel R. F. Feynmani, J. Schwingeri, F. Dysoni jt töödes.

Kiirgusprotsessi ja vaba elektromagnetvälja omadused (kiirguse intensiivsus, kiirgusspekter, energia jaotus selles, kiirguse energiavoo tihedus jne) sõltuvad kiirgava laetud osakese (või osakeste süsteemi) omadustest ja kiirguse tingimustest. selle koostoime elektri- ja/või magnetväljad mis viib kiirguseni. Niisiis, kui laetud osake läbib ainet, muutub aine aatomitega interaktsiooni tulemusena osakese kiirus ja see kiirgab nn bremsstrahlung (vt allpool). Vaba elektromagnetvälja, olenevalt lainepikkuste vahemikust λ, nimetatakse raadioemissiooniks (vt Raadiolained), infrapunakiirguseks, optiliseks kiirguseks, ultraviolettkiirguseks, röntgenkiirguseks, gammakiirguseks.

Vaakumis ühtlaselt ja sirgjooneliselt temast kaugel liikuva laetud osakese elektromagnetväli on tühine ja võib öelda, et temaga kaasas olev väli liigub koos sellega sama kiirusega. Sellise laetud osakese omavälja omadused sõltuvad selle kiiruse suurusest ja suunast ega muutu, kui see on konstantne; selline osake ei kiirga. Kui laetud osakese kiirus on muutunud (näiteks kokkupõrkes teise osakesega), siis on oma väli enne ja pärast kiiruse muutumist erinev - kiiruse muutumisel korraldatakse oma väli ümber nii, et osa sellest tuleb ära ja pole enam laetud osakesega ühenduses – sellest saab vaba väli. Seega tekib elektromagnetlainete teke, kui laetud osakese kiirus muutub; kiiruse muutumise põhjused on erinevad, vastavalt sellele on neid erinevad tüübid kiirgus (bremsstrahlung, magnetic bremsstrahlung jne). Osakeste süsteemi kiirgus sõltub selle struktuurist; see võib olla analoogne osakeste kiirgusega, olla dipoolkiirgus (dipoolkiirgus) või mitmepoolne kiirgus (mitmepoolne kiirgus).

Elektroni ja positroni annihilatsioonil (vt Annihilatsioon ja paaride teke) tekib ka vaba elektromagnetväli (footonid). Hävitavate osakeste energia ja impulss säilivad, see tähendab, et need kanduvad üle elektromagnetvälja. See tähendab, et kiirgusväljal on alati energiat ja hoogu.

Kiirgusprotsessi käigus tekkivad elektromagnetlained moodustavad allikast väljuva energiavoo, mille tihedus on S(r,t) (Poynting vektor - ajaühikus läbi vooluga risti oleva pinnaühiku voolav energia) ajahetkel t. kaugusel r kiirgavast laetud osakesest on võrdeline vektorprodukt magnetvälja H(r,t) ja elektrilise E(r,t) tugevused:

Laetud osakese poolt kiirguse ajal ajaühikus kaotatud koguenergia W saab saada, kui arvutada energiavoo läbi lõpmata suure raadiusega r sfääri.

kus dΩ. - ruuminurkelement, n - kiirguse levimise sihis ühikvektor Laengute süsteemi omaväli pikkadel vahemaadel kahaneb kaugusega kiiremini kui 1/r ja kiirgusväli suurtel kaugustel allikast väheneb kui 1 /r.

Emiter koherentsus. Kahest identsest allikast teatud ruumipunkti tuleva kiirgusvoo tihedus on võrdeline elektritugevuste E 1 (r, t) ja E 2 (r, t) ning magnetilise H 1 () summade vektorkorrutisega. 1. ja 2. allikate elektromagnetlainete r, t) ja H 2 (r, t) väljad:

Kahe sinusoidse tasapinna laine liitmise tulemus sõltub faasidest, milles need antud punkti saabuvad. Kui faasid on samad, siis väljad E ja H kahekordistuvad ning väljaenergia antud punktis suureneb 4 korda võrreldes ühest allikast pärineva väljaenergiaga. Juhul, kui lained alates kahest erinevatest allikatest tulevad vastandfaasidega detektorisse, väljade ristkorrutised ja [E 2 (r, t) H 1 (r, t)] punktis (3) kaovad. Selle tulemusena tuleb kahelt emitterilt antud punkti kaks korda rohkem energiat kui ühest emitterist. N emitterite puhul, mille lained saabuvad samasse punkti samades faasides, suureneb energia N 2 korda. Selliseid emittereid nimetatakse koherentseteks. Kui igast emitterist detektorisse tulevate lainete faasid on juhuslikud, siis vaatluspunktis lisamisel eri emitterite väljad osaliselt tühistatakse. Seejärel registreerib detektor N-st allikast N korda suurema energia kui ühest allikast. Selliseid allikaid (ja nende kiirgust) nimetatakse ebajärjekindlateks. Nende hulka kuuluvad peaaegu kõik tavapärased valgusallikad (küünlaleek, hõõglambid, luminofoorlambid jne); neis on iga aatomi või molekuli emissiooni ajamomendid (ja vastavalt ka faasid, milles nende kiirguslained teatud punkti jõuavad) juhuslikud. Koherentsed kiirgusallikad on laserid, milles luuakse tingimused töötava aine kõigi aatomite üheaegseks valgustamiseks.

Kiirgusreaktsioon. Kiirgav laetud osake kaotab energiat, mistõttu kiirguse käigus tekib osakesele mõjuv jõud, mis aeglustab selle kiirust ja mida nimetatakse kiirgusreaktsioonijõuks ehk kiirgushõõrdejõuks. Laetud osakeste mitterelativistlikel kiirustel on kiirguse reaktsioonijõud alati väike, kuid valguse kiirusele lähedastel kiirustel võib see mängida suurt rolli. Seega on Maa magnetväljas suure energiaga kosmiliste kiirte elektronide kiirgusest tingitud energiakaod nii suured, et elektronid ei jõua Maa pinnale. Sama energia ja suurema massiga kosmilise kiirguse osakestel on vähem energiakadu kiirgusele kui elektronidel ning nad jõuavad Maa pinnale. Sellest järeldub, et Maa pinnale ja satelliitidelt salvestatud kosmiliste kiirte koostis võib olla erinev.

Kiirguse koherentsuse pikkus. Laetud osakese mitterelativistlikel ja ultrarelativistlikel kiirustel toimuvad kiirgusprotsessid erinevad selle ruumipiirkonna suuruse poolest, kus kiirgusväli moodustub. Mitterelativistlikul juhul (kui osakese kiirus v on väike) lahkub kiirgusväli laengust valguse kiirusel ja kiirgusprotsess lõpeb kiiresti, kiirguse tekkepiirkonna suurus (koherentsi pikkus) L on palju väiksem kui kiirguse lainepikkus λ, L ~ λv / s. Kui osakese kiirus on lähedane valguse kiirusele (relativistlikel kiirustel), liiguvad tekkiv kiirgusväli ja selle tekitanud osake pikka aega üksteise lähedale ja lahknevad, olles lennanud üsna pika vahemaa. Kiirgusvälja teke võtab palju kauem aega ja pikkus L on palju suurem kui lainepikkus L~λγ (kus γ= -1/2 on osakese Lorentzi tegur).

Bremsstrahlung tekib siis, kui laetud osake hajub aine aatomitele. Kui aeg Δt, mille jooksul osake, mille laenguga e muudab hajumise käigus oma kiirust v 1-lt v 2-le, on palju väiksem kui kiirguse tekkeaeg L/v, siis võib laetud osakese kiiruse muutust lugeda hetkeliseks. Siis on kiirgusenergia jaotus nurkade ja ringsageduste vahel ω kujul:

Korrutades selle avaldise osakeste kiiruse muutumise tõenäosusega hajumisel v 1-lt v 2-le ja integreerides saadud avaldise kõigi v 2 peale, saame bremsstrahlungi energia jaotuse sageduste ja nurkade vahel (sõltumata sagedusest). Kergemad osakesed kalduvad aatomiga interakteerudes kergemini kõrvale, seega on bremsstrahlungi intensiivsus pöördvõrdeline kiire osakese massi ruuduga. Bremsstrahlung on aine relativistlike elektronide energiakao peamine põhjus, kui elektronide energia on suurem kui mõni kriitiline energia, mis on õhu puhul 83 MeV, Ali puhul 47 MeV ja Pb puhul 59 MeV.

Magnetiline katkestus tekib siis, kui laetud osake liigub magnetväljas, mis painutab tema liikumise trajektoori. Konstantses ja ühtlases magnetväljas on laetud osakese trajektoor massiga m spiraal, st see koosneb ühtlasest liikumisest piki välja suunda ja pöörlemisest selle ümber sagedusega ω H = eH/γmс.

Osakese liikumise perioodilisus viib selleni, et tema poolt kiiratud lainete sagedused on ω H kordsed: ω = Mω H, kus N=1,2,3 ... . ultrarelativistlike osakeste kiirgust magnetväljas nimetatakse sünkrotronkiirguseks. Sellel on lai sagedusspekter, mille maksimum on ω suurusjärgus ω Н γ 3 ja põhiosa emiteeritud energiast asub sagedusvahemikus ω » ω Н. Sel juhul on külgnevate sageduste vahelised intervallid palju väiksemad kui sagedus, seega võib sagedusjaotust sünkrotroni kiirgusspektris pidada ligikaudu pidevaks. Sagedusvahemikus ω » ω Н γ 3 suureneb kiirgusintensiivsus sagedusega ω 2/3 ja sagedusalas ω » ω Н γ 3 kiirgusintensiivsus väheneb eksponentsiaalselt sageduse kasvades. Sünkrotronkiirgusel on osakese orbiidi tasapinnal väike nurkdivergents (suurusjärgus l/γ) ja kõrge polarisatsiooniaste. Magnetilist katkestust laetud osakeste mitterelativistlikul kiirusel nimetatakse tsüklotronikiirguseks, selle sagedus on ω = ω H.

Undulaatorkiirgus tekib siis, kui ultrarelativistlik laetud osake liigub väikeste ristsuunaliste perioodiliste hälvetega, näiteks lennates perioodiliselt muutuvas elektriväli(selline väli moodustub näiteks spetsiaalsetes seadmetes - undulaatorites). Undulaatorkiirguse sagedus ω on seotud osakese põikvõnkumiste sagedusega ω 0 suhtega

kus θ on nurk osakese kiiruse v ja undulaatori kiirguse levimissuuna vahel. Seda tüüpi kiirguse analoogiks on kiirgus, mis tekib siis, kui laetud osakesed suunatakse üksikkristallidesse, kui naaberkristalli graafiliste tasandite vahel liikuv osake kogeb ristvibratsiooni, mis on tingitud interaktsioonist kristallisisese väljaga.

Vavilov-Tšerenkovi kiirgus täheldatud kl ühtlane liikumine laetud osake keskkonnas, mille kiirus ületab valguse faasikiirust c/ε 1/2 keskkonnas (ε on keskkonna läbitavus). Sel juhul jääb osa osakese enda väljast sellest maha ja moodustab elektromagnetlaineid, mis levivad osakeste liikumise suuna suhtes nurga all (vt Vavilovi-Tšerenkovi kiirgus), mis on määratud võrrandiga cos θ = с/vε 1/2 . Selle põhimõtteliselt uut tüüpi kiirguse avastamiseks ja selgitamiseks, mis leidis lai rakendus laetud osakeste kiiruse mõõtmise eest pälvisid I. E. Tamm, I. M. Frank ja P. A. Tšerenkov Nobeli preemia (1958).

üleminekukiirgus(ennustanud V. L. Ginzburg ja I. M. Frank 1946. aastal) tekib ebahomogeensete dielektriliste omadustega laetud osakese ühtlase sirgjoonelise liikumise käigus ruumis. Kõige sagedamini tekib see siis, kui osake ületab kahe erineva läbilaskvusega keskkonna vahelise liidese (sageli loetakse just seda kiirgust siirdekiirguseks; vt Siirdekiirgus). Konstantse kiirusega sisse liikuva osakese iseväli erinevad keskkonnad on erinev, nii et meediumide vahelises liideses toimub enesevälja ümberkorraldamine, mis viib kiirguseni. Siirdekiirgus ei sõltu kiire osakese massist, selle intensiivsus ei sõltu osakese kiirusest, vaid selle energiast, mis võimaldab selle alusel luua ainulaadseid täpseid meetodeid ülikõrge energiaga osakeste tuvastamiseks.

Difraktsioonkiirgus tekib laetud osakese läbimisel vaakumis aine pinna lähedal, kui osakese enda väli muutub selle vastasmõju tõttu pinna ebahomogeensustega. Difraktsioonkiirgust kasutatakse edukalt aine pinnaomaduste uurimiseks.

Laetud osakeste süsteemide kiirgus.

Lihtsaim süsteem, mis võib kiirata, on muutuva dipoolmomendiga elektridipool – kahest vastassuunaliselt laetud võnkuvast osakesest koosnev süsteem. Dipoolvälja muutumisel, näiteks osakeste vibreerimisel mööda neid omavahel ühendavat sirget (dipooltelge), rebeneb osa väljast lahti ja tekivad elektromagnetlained. Selline kiirgus on mitteisotroopne, selle energia eri suundades ei ole sama: see on maksimaalne osakeste võnketeljega risti olevas suunas ja puudub ristisuunas, vahepealsete suundade korral on selle intensiivsus võrdeline sinθ 2-ga (θ on nurk kiirguse suuna ja osakeste võnketelje vahel). Tõelised emitterid koosnevad tavaliselt suur hulk vastupidiselt laetud osakesed, kuid sageli nende asukohta ja süsteemist kaugel liikumise üksikasju arvesse võttes on tähtsusetud; sel juhul on võimalik tegelikku jaotust lihtsustada, "tõmmates" samanimelised laengud mõnesse laengujaotuskeskusesse. Kui süsteem tervikuna on elektriliselt neutraalne, siis võib selle kiirgust pidada ligikaudu elektridipooli kiirguseks.

Kui süsteemi dipoolkiirgust pole, võib seda esitada kvadrupoolina või rohkem keeruline süsteem- mitmepooluseline. Kui selles liiguvad laengud, tekib elektriline kvadrupool- või mitmepooluseline kiirgus. Kiirgusallikateks võivad olla ka süsteemid, mis on magnetdipoolid (näiteks vooluahel) või magnetilised multipoolused. Magnetdipoolkiirguse intensiivsus on reeglina (v/c) 2 korda väiksem kui elektrilise dipoolkiirguse intensiivsus ja samas suurusjärgus elektrilise kvadrupoolkiirgusega.

Kiirguse kvantteooria. Kvantelektrodünaamika käsitleb kvantsüsteemide (aatomite, molekulide, aatomituumade jne) kiirgusprotsesse, mille käitumine allub kvantmehaanika seadustele; sel juhul on vaba elektromagnetväli kujutatud selle välja kvantide kogumina – footonid. Footoni energia E on võrdeline selle sagedusega v (v = ω/2π), st E=hv (h on Plancki konstant) ja impulss p on võrdeline lainevektoriga k: p = hk. Footoni emissiooniga kaasneb süsteemi kvantüleminek energiaga E 1 olekust madalama energiaga E 2 =E 1 - hv olekusse (energiatasemelt E 1 tasemele E 2). Seotud kvantsüsteemi (näiteks aatomi) energia kvantifitseeritakse, see tähendab, et see võtab ainult diskreetseid väärtusi; ka sellise süsteemi kiirgussagedused on diskreetsed. Seega koosneb kvantsüsteemi kiirgus eraldiseisvatest teatud sagedusega spektrijoontest, st tal on diskreetne spekter. Pidev (pidev) emissioonispekter saadakse siis, kui üks (või mõlemad) süsteemi alg- ja lõppenergia väärtusjadadest, milles kvantüleminek toimub, on pidev (näiteks vaba elektroni rekombinatsiooni ajal ja ioon).

Kvantelektrodünaamika võimaldas arvutada erinevate süsteemide kiirguse intensiivsust, arvestada mittekiirguslike üleminekute tõenäosusi, kiirguse ülekandeprotsesse, arvutada nn kiirguskorrektsioone ja muid kvantsüsteemide kiirguse karakteristikuid.

Kõik aatomi olekud, välja arvatud põhiolek (minimaalse energiaga olek), mida nimetatakse ergastatud olekuteks, on ebastabiilsed. Neis viibides kiirgab aatom teatud aja pärast (umbes 10–8 s) spontaanselt footoni; sellist kiirgust nimetatakse spontaanseks või spontaanseks. Aatomi spontaanse emissiooni omadused - levimise suund, intensiivsus, polarisatsioon - ei sõltu välistingimustest. Kiirguse lainepikkuste komplekt on iga aatomi jaoks individuaalne keemiline element ja esindab selle aatomispektrit. Aatomi peamine kiirgus on dipoolkiirgus, mis saab toimuda ainult elektridipoolsiirde valikureeglitega lubatud kvantsiiretel, st teatud seostel aatomi alg- ja lõppseisundi karakteristikute (kvantarvude) vahel. Aatomi mitmepooluseline kiirgus (nn keelatud jooned) võib samuti teatud tingimustel tekkida, kuid selle esinemise üleminekute tõenäosus on väike ja selle intensiivsus on tavaliselt madal. Kiirgus aatomi tuumad toimub tuumaenergia tasemete vahel kvantüleminekutel ja määratakse vastavate valikureeglitega.

erinevate molekulide kiirgus, milles toimuvad nende koostises olevate laetud osakeste vibratsiooni- ja pöörlemisliikumised, on keerukate spektritega, millel on elektrooniline-vibratsiooniline-pöörlemisstruktuur (vt Molekulaarspektrid).

Impulsiga hk ja energiaga hv footoni emissiooni tõenäosus on võrdeline (n k + 1), kus n k on täpselt samade footonite arv süsteemis enne emissioonimomenti. Kui n k = 0, toimub spontaanne emissioon, kui n k ≠ 0, ilmneb ka stimuleeritud emissioon. Stimuleeritud emissiooniga footonil, erinevalt spontaansest, on sama levimissuund, sagedus ja polarisatsioon kui footonil väline kiirgus; stimuleeritud emissiooni intensiivsus on võrdeline välise kiirguse footonite arvuga. Stimuleeritud emissiooni olemasolu postuleeris 1916. aastal A. Einstein, kes arvutas välja stimuleeritud emissiooni tõenäosuse (vt Einsteini koefitsiendid). Normaalsetes tingimustes on stimuleeritud emissiooni tõenäosus (ja sellest tulenevalt ka intensiivsus) väike, kuid kvantgeneraatorites (laserites) paigutatakse n k suurendamiseks töötav aine (emitter) optilistele õõnsustele, mis hoiavad väliskiirguse footoneid läheduses. seda. Iga aine poolt kiiratav footon suurendab n k , mistõttu kiirguse intensiivsus antud k-ga kasvab kiiresti madala footonite emissiooni intensiivsuse korral kõigi teiste k-ga. Selle tulemusena osutub kvantgeneraator stimuleeritud kiirguse allikaks, millel on väga kitsas v ja k väärtuste riba - koherentne kiirgus. Sellise kiirguse väli on väga intensiivne, selle suurus võib muutuda võrreldavaks molekulisiseste väljadega ning kvantgeneraatori kiirguse (laserkiirguse) interaktsioon ainega muutub mittelineaarseks (vt Mittelineaarne optika).

Erinevate objektide kiirgus kannab teavet nende struktuuri, omaduste ja neis toimuvate protsesside kohta; selle uurimine on võimas ja sageli ainus (näiteks kosmiliste kehade jaoks) viis nende uurimiseks. Tänapäevase füüsilise maailmapildi kujunemisel mängib erilist rolli kiirgusteooria. Selle teooria ülesehitamise käigus tekkis relatiivsusteooria, kvantmehaanika, loodi uusi kiirgusallikaid, saadi mitmeid saavutusi raadiotehnika, elektroonika jne valdkonnas.

Lit .: Akhiezer A. I., Berestetsky V. B. Kvantelektrodünaamika. 4. väljaanne M., 1981; Landau L.D., Lifshits E.M. Väljateooria. 8. väljaanne M., 2001; Tamm I. E. Elektriteooria alused. 11. väljaanne M., 2003.

Monoenergeetiline ioniseeriv kiirgus– ioniseeriv kiirgus, mis koosneb sama energiaga footonitest või sama tüüpi sama kineetilise energiaga osakestest.

Segatud ioniseeriv kiirgus- ioniseeriv kiirgus, mis koosneb erinevat tüüpi osakestest või osakestest ja footonitest.

Suunatud ioniseeriv kiirgus eelistatud levimissuunaga ioniseeriv kiirgus.

Looduslik kiirgusfoon- kosmilise kiirguse ja looduslikult jaotunud looduslike radioaktiivsete ainete (Maa pinnal, maapinna atmosfääris, toidus, vees, inimkehas jne) tekitatud ioniseeriv kiirgus.

Taust – ioniseeriv kiirgus, mis koosneb looduslikust taustast ja kõrvaliste allikate ioniseerivast kiirgusest.

kosmiline kiirgus– ioniseeriv kiirgus, mis koosneb kosmosest tulevast primaarsest kiirgusest ja primaarkiirguse vastasmõjust atmosfääriga tekkivast sekundaarsest kiirgusest.

Kitsas tala- selline kiirguse geomeetria, mille puhul detektor registreerib ainult allika hajutamata kiirguse.

Lai kiirgusvihk- selline kiirguse geomeetria, mille puhul detektor registreerib allika hajutamata ja hajutatud kiirgust.

Ioniseeriva kiirguse väli- ioniseeriva kiirguse ruumiline ja ajaline jaotus vaadeldavas keskkonnas.

Ioniseerivate osakeste (footonite) voog- ajavahemikus dt antud pinda läbivate ioniseerivate osakeste (footonite) arvu dN suhe sellesse intervalli: F = dN/dt.

Osakeste energiavoog- langevate osakeste energia suhe ajavahemikku Ψ=dЕ/dt.

Ioniseerivate osakeste (footonite) voo tihedus- ioniseerivate osakeste (footonite) voo suhe dF

tungides elementaarsfääri ruumalasse, selle sfääri kesksele ristlõikepinnale dS: φ = dF/dS = d 2 N/dtdS. (Sarnaselt määratakse ka osakeste energiavoo tihedus).

Ioniseerivate osakeste (footonite) voolavus (ülekanne)- elementaarsfääri ruumalasse tungivate ioniseerivate osakeste (footonite) arvu dN suhe selle kera tsentraalsesse ristlõikepindalasse dS: Ф = dN/dS.

Ioniseerivate osakeste energiaspekter- ioniseerivate osakeste jaotus vastavalt nende energiale. Footonkiirguse efektiivne energia on sellise monoenergeetilise footoni footoni energia

kiirgus, mille suhteline sumbumine teatud koostise ja paksusega neelduris on sama, mis vaadeldaval mittemonoenergeetilisel footonkiirgusel.

Piirspektri energiaβ-kiirgus - β-osakeste suurim energia antud radionukliidi β-kiirguse pidevas energiaspektris.

Kiirgusalbeedo on kahe keskkonna vaheliselt liideselt peegeldunud osakeste (footonite) arvu ja liidesele langevate osakeste (footonite) arvu suhe.

hilinenud kiirgus: lagunemissaaduste poolt eralduvad osakesed, erinevalt osakestest (neutronid ja gammakiired), mis tekivad vahetult lõhustumise hetkel.

Ionisatsioon gaasides:ühe või mitme elektroni eraldamine gaasi aatomist või molekulist. Ionisatsiooni tulemusena tekivad gaasi vabad laengukandjad (elektronid ja ioonid) ning see omandab juhtimisvõime elektrit.

Mõiste "kiirgus" hõlmab elektromagnetlainete ulatust, sealhulgas nähtavat spektrit, infrapuna- ja ultraviolettkiirgust, samuti raadiolaineid, elektrivoolu ja ioniseerivat kiirgust. Kõik nende nähtuste erinevused on tingitud ainult kiirguse sagedusest (lainepikkusest). Ioniseeriv kiirgus võib olla inimeste tervisele ohtlik. Ja oniseeriv kiirgus(kiirgus) - kiirgusliik, mis muudab aatomite või aatomituumade füüsikalist olekut, muutes need elektriliselt laetud ioonideks või tuumareaktsioonide produktideks. Teatud asjaoludel võib selliste ioonide või tuumareaktsiooni produktide esinemine keha kudedes muuta protsesside kulgu rakkudes ja molekulides ning kui need sündmused kuhjuvad, võib see kulgu häirida. bioloogilised reaktsioonid kehas, st. kujutavad endast ohtu inimeste tervisele.

2. KIIRGUSLIIGID

On olemas korpuskulaarne kiirgus, mis koosneb osakestest, mille mass on erinev nullist, ja elektromagnetiline (footon) kiirgus.

2.1. Korpuskulaarne kiirgus

Korpuskulaarne ioniseeriv kiirgus hõlmab alfa-, elektron-, prooton-, neutron- ja mesonikiirgust. Korpuskulaarne kiirgus, mis koosneb laetud osakeste voost (α-, β-osakesed, prootonid, elektronid), mille kineetiline energia on piisav aatomite ioniseerimiseks

kokkupõrge, kuulub otseselt ioniseeriva kiirguse klassi. Neutronid ja teised elementaarosakesed otseselt ionisatsiooni ei tekita, kuid koostoimes keskkonnaga eralduvad nad laetud osakesed (elektronid, prootonid), mis on võimelised ioniseerima keskkonna aatomeid ja molekule, mida nad läbivad.

Sellest lähtuvalt nimetatakse korpuskulaarset kiirgust, mis koosneb laenguta osakeste voost, kaudselt ioniseerivaks kiirguseks.

Joonis 1. 212 Bi lagunemisskeem.

2.1.1 Alfakiirgus

Alfaosakesed (α - osakesed) - heeliumi aatomi tuumad, mis eralduvad α - lagunemise ajal mõne radioaktiivse aatomi toimel. α - osake koosneb kahest prootonist ja kahest neutronist.

Alfakiirgus - heeliumi aatomite tuumade voog (positiivselt laetud ja

suhteliselt rasked osakesed).

Tuuma radioaktiivse lagunemise tulemusena tekkiv looduslik alfakiirgus on iseloomulik raskete elementide ebastabiilsetele tuumadele, mis algavad aatomarvuga üle 83, s.o. uraani ja tooriumi seeria looduslikele radionukliididele, samuti kunstlikult saadud transuraanielementidele.

Loodusliku radionukliidi α-lagunemise tüüpiline skeem on näidatud joonisel 1 ja radionukliidi lagunemisel tekkinud α-osakeste energiaspekter on näidatud joonisel fig.

Joonis 2.

Joonis 2 α-osakeste energiaspekter

α-lagunemise võimalus on tingitud asjaolust, et α-radioaktiivse tuuma mass (ja seega ka ioonide koguenergia) on suurem kui moodustunud α-osakese ja tütartuuma masside summa. pärast α-lagunemist. Esialgse (ema)tuuma üleliigne energia vabaneb α-osakese kineetilise energia ja tütartuuma tagasilöögi näol. α-osakesed on positiivselt laetud heeliumi tuumad - 2 He4 ja lendavad tuumast välja kiirusega 15-20 tuhat km / s. Oma teel tekitavad nad keskkonna tugevat ionisatsiooni,

elektronide väljatõmbamine aatomite orbiitidelt.

α-osakeste ulatus õhus on umbes 5-8 cm, vees - 30-50 mikronit, metallides - 10-20 mikronit. α-kiirte ioniseerimisel täheldatakse aine keemilisi muutusi ja kristallstruktuur on häiritud tahked ained. Kuna α-osakese ja tuuma vahel on elektrostaatiline tõukejõud, on tuumareaktsioonide tõenäosus looduslike radionukliidide α-osakeste toimel (maksimaalne energia 8,78 MeV y214 Po) väga väike ja seda täheldatakse ainult kergetel tuumadel ( Li, Be, B, C, N, Na, Al) moodustada radioaktiivsed isotoobid ja vabad neutronid.

2.1.2 Prootonkiirgus

prootonikiirgus- kiirgus, mis tekib neutronipuudulike aatomituumade iseenesliku lagunemise protsessis või ioonikiirendi (näiteks sünkrofasotoroni) väljundkiirena.

2.1.3 Neutronkiirgus

Neutronkiirgus - neutronite voog, mis muudab oma energia elastseks ja mitteelastseks interaktsiooniks aatomituumadega. Ebaelastsete interaktsioonide korral tekib sekundaarne kiirgus, mis võib koosneda nii laetud osakestest kui ka gamma-kvantidest (gammakiirgus). Elastsete interaktsioonide korral on aine tavaline ionisatsioon võimalik.

Neutronkiirguse allikad on: spontaanselt lõhustuvad radionukliidid; spetsiaalselt valmistatud radionukliidsed neutroniallikad; elektronide, prootonite, ioonide kiirendid; tuumareaktorid; kosmiline kiirgus.

Bioloogilisest vaatenurgast Neutronid tekivad tuumareaktsioonides (in tuumareaktorid ja muudes tööstus- ja laboratoorsetes rajatistes, samuti tuumaplahvatustes).

Neutronitel ei ole elektrilaeng. Tavapäraselt jaotatakse neutronid olenevalt kineetilisest energiast kiireteks (kuni 10 MeV), ülikiireteks, vahepealseteks, aeglasteks ja termilisteks. Neutronkiirgusel on suur läbitungimisvõime. Aeglased ja termilised neutronid sisenevad tuumareaktsioonidesse, mille tulemusena moodustuvad stabiilsed või radioaktiivsed isotoobid.

Vaba neutron on ebastabiilne, elektriliselt neutraalne osake, millel on järgmised omadused

omadused:

	Laeng (e - elektronide laeng)			qn = (-0,4 ± 1,1) 10-21 e
					939,56533 ± 0,00004 MeV,
	aatomiühikutes			1,00866491578 ± 0,00000000055 amu
	Massi erinevus neutroni ja prootoni vahel			mn – mp = 1,2933318 ± 0,0000005MeV,
	aatomiühikutes			0,0013884489 ± 0,0000000006 amu
	Eluaeg			tn = 885,4 ± 0,9 staat ± 0,4 süsteemi s
	Magnetiline moment			mn = -1,9130427 ± 0,0000005 mN
	Elektriline dipoolmoment			dn< 0,63·10-25 e ·см (CL=90%)
	Elektriline polariseeritavus
				an = (	) 10-3 fm 3

Need neutroni omadused võimaldavad seda kasutada ühelt poolt uuritava objektina ja teisest küljest vahendina, millega uurimistööd tehakse. Esimesel juhul uurimine ainulaadsed omadused neutron, mis on asjakohane ja võimaldab kõige usaldusväärsemalt ja täpsemalt määrata elektronõrga interaktsiooni põhiparameetreid ning seeläbi kas kinnitada või ümber lükata standardmudeli. Magnetmomendi olemasolu neutronis on juba selle tõendiks keeruline struktuur, st. tema "mitteelementaarne". Teisel juhul võimaldab erineva energiaga polariseerimata ja polariseeritud neutronite vastastikmõju tuumadega neid kasutada tuuma- ja elementaarosakeste füüsikas. Pariteedi rikkumise ja invariantsi mõju uurimine aja ümberpööramisel erinevates protsessides - alates neutronoptikast kuni tuuma lõhustumiseni neutronite poolt - on kaugel täielik nimekiri kõige kaasaegsemad uurimisvaldkonnad.

Asjaolu, et reaktori termiliste neutronite lainepikkus on võrreldav aine aatomitevaheliste kaugustega, muudab need asendamatuks vahendiks kondenseerunud aine uurimisel. Neutronite vastastikmõju aatomitega on suhteliselt nõrk, mis võimaldab neutronitel piisavalt sügavale ainesse tungida – see on nende oluline eelis võrreldes röntgeni- ja γ-kiirtega, aga ka laetud osakeste kiirtega. massi olemasolu tõttu on sama impulsiga (seega samal lainepikkusel) neutronitel palju väiksem energia kui röntgenikiirtel ja γ-kiirtel ning see energia osutub võrreldavaks aatomite ja molekulide soojusvibratsiooni energiaga. aines, mis võimaldab uurida mitte ainult aine keskmist staatilist aatomistruktuuri, vaid ka selles toimuvaid dünaamilisi protsesse. Magnetmomendi olemasolu neutronites võimaldab nende abil uurida aine magnetstruktuuri ja magnetergastusi, mis on väga oluline materjalide magnetilisuse omaduste ja olemuse mõistmiseks.

Neutronite hajumine aatomite poolt on peamiselt tingitud tuumajõud, seetõttu ei ole nende koherentse hajumise ristlõiked kuidagi seotud aatomarvuga (erinevalt röntgeni- ja γ-kiirtest). Seetõttu võimaldab materjalide kiiritamine neutronitega eristada valguse (vesinik, hapnik jne) elementide aatomite asukohti, mille tuvastamine on röntgeni- ja γ-kiirte abil peaaegu võimatu. Sel põhjusel kasutatakse neutroneid edukalt bioloogiliste objektide uurimisel, materjaliteaduses, meditsiinis ja muudes valdkondades. Lisaks võimaldab erinevate isotoopide neutronite hajumise ristlõigete erinevus mitte ainult eristada materjalis sarnase aatomnumbriga elemente, vaid uurida ka nende isotoopkoostist. Negatiivse koherentse hajumise amplituudiga isotoopide olemasolu annab ainulaadne võimalus vastandades uuritud meediat, mida kasutatakse väga sageli ka bioloogias ja meditsiinis.

Koherentne hajumine- kiirguse hajumine sageduse säilimisega ja faasiga, mis erineb primaarkiirguse faasist π võrra. Hajutatud laine võib häirida langevat lainet või muid koherentselt hajutatud laineid.

Kõikjal, kus meid ümbritseb elektromagnetväljad. Olenevalt laineulatusest võivad nad elusorganismidele erinevalt toimida. Mitteioniseerivat kiirgust peetakse healoomulisemaks, kuid mõnikord on see ohtlik. Millised on need nähtused ja millist mõju need meie kehale avaldavad?

Mis on mitteioniseeriv kiirgus?

Energia levib väikeste osakeste ja lainetena. Selle emissiooni ja levimise protsessi nimetatakse kiirguseks. Objektidele ja eluskudedele avalduva mõju olemuse järgi eristatakse kahte peamist tüüpi. Esimene - ioniseeriv - on elementaarosakeste voog, mis moodustuvad aatomite lõhustumise tulemusena. See hõlmab radioaktiivset, röntgeni-, gravitatsioonikiirgust ja Hawkingi kiirteid.

Teine on mitteioniseeriv kiirgus. Tegelikult on need elektromagnetilised, mis on üle 1000 nm ja vabanenud energia hulk on väiksem kui 10 keV. See toimib mikrolainete kujul, vabastades selle tulemusena valgust ja soojust.

Erinevalt esimesest tüübist ei ioniseeri see kiirgus aine molekule ja aatomeid, millele see mõjub, st ei lõhu oma molekulide vahelisi sidemeid. Muidugi on ka selles osas erandeid. Seega võivad teatud tüüpi, näiteks UV-kiired, ainet ioniseerida.

Mitteioniseeriva kiirguse tüübid

Elektromagnetkiirgus on palju laiem mõiste kui mitteioniseeriv kiirgus. Kõrgsageduslikud röntgen- ja gammakiirgused on samuti elektromagnetilised, kuid need on kõvemad ja ioniseerivad ainet. Kõik muud tüüpi EMR-id on mitteioniseerivad, nende energiast ei piisa aine struktuuri segamiseks.

Pikimad neist on raadiolained, mille ulatus ulatub ülipikast (üle 10 km) kuni ülilühikeseni (10 m - 1 mm). Muude EM-kiirguste lained on alla 1 mm. Pärast raadiokiirgust tuleb infrapuna või termiline kiirgus, selle lainete pikkus sõltub küttetemperatuurist.

Nähtav valgus on samuti mitteioniseeriv ja esimest nimetatakse sageli optiliseks. Oma spektriga on see infrapunakiirtele väga lähedane ja tekib kehade kuumutamisel. Ultraviolettkiirgus on röntgenile lähedane, seetõttu võib sellel olla ioniseerimisvõime. Lainepikkustel 400–315 nm tunneb inimsilm selle ära.

Allikad

Mitteioniseeriv elektromagnetkiirgus võib olla nii looduslikku kui ka tehislikku päritolu. Üks peamisi looduslikke allikaid on Päike. See saadab välja igasugust kiirgust. Nende täielikku tungimist meie planeedile takistab maa atmosfäär. Tänu osoonikihile, niiskusele, süsinikdioksiidile on kahjulike kiirte mõju oluliselt leevendatud.

Raadiolainete puhul võib välk toimida nii loodusliku allikana kui ka kosmoseobjektina. Termilised infrapunakiired võivad kiirata iga soovitud temperatuurini kuumutatud keha, kuigi põhikiirgus tuleb tehisobjektidelt. Niisiis, selle peamised allikad on küttekehad, põletid ja tavalised hõõglambid, mis on igas kodus.

Mõju inimesele

Elektromagnetkiirgust iseloomustavad lainepikkus, sagedus ja polarisatsioon. Kõigist nendest kriteeriumidest ja sõltub selle mõju tugevusest. Mida pikem on laine, seda vähem energiat see objektile üle kannab, mis tähendab, et see on vähem kahjulik. Detsimeetri-sentimeetri vahemikku jääv kiirgus on kõige kahjulikum.

Pikaajaline kokkupuude mitteioniseeriva kiirgusega võib kahjustada tervist, kuigi mõõdukates annustes võib see olla kasulik. võib põhjustada naha ja silma sarvkesta põletusi, põhjustada erinevaid mutatsioone. Ja meditsiinis sünteesivad nad nende abiga nahas D3-vitamiini, steriliseerivad seadmeid ning desinfitseerivad vett ja õhku.

Meditsiinis infrapunakiirgus kasutatakse ainevahetuse parandamiseks ja vereringe ergutamiseks, desinfitseerimiseks toiduained. Liigse kuumutamise korral võib see kiirgus silma limaskesta tugevasti kuivatada ja maksimaalsel võimsusel isegi DNA molekuli hävitada.

Raadiolaineid kasutatakse mobiil- ja raadiosides, navigatsioonisüsteemides, televisioonis ja muudel eesmärkidel. Pidev kokkupuude kodumasinatest väljastatavate raadiosagedustega võib suurendada närvisüsteemi erutatavust, kahjustada ajufunktsiooni ja kahjustada südame-veresoonkonna süsteem ja reproduktiivfunktsioon.

Radioaktiivsuse avastas 1896. aastal prantsuse teadlane Antoine Henri Becquerel, uurides uraanisoolade luminestsentsi. Selgus, et välismõjuta (spontaanselt) tekitasid uraanisoolad tundmatu iseloomuga kiirgust, mis valgustas valgusest eraldatud fotoplaate, ioniseeris õhku, tungis läbi õhukeste metallplaatide ja põhjustas mitmete ainete luminestsentsi. Polooniumi 21084Ro ja raadiumi 226 88Ra sisaldavatel ainetel oli sama omadus.

Veel varem, 1985. aastal, avastas röntgenikiired kogemata saksa füüsik Wilhelm Roentgen. Marie Curie lõi sõna "radioaktiivsus".

Radioaktiivsus on keemilise elemendi aatomi tuuma iseeneslik muundumine (lagunemine), mille tulemusel muutub selle aatomnumber või massiarv. Selle tuuma ümberkujundamise käigus eraldub radioaktiivne kiirgus.

Eristada looduslikku ja tehislikku radioaktiivsust. Looduslik radioaktiivsus viitab radioaktiivsusele, mida täheldatakse looduslikult esinevates ebastabiilsetes isotoopides. Kunstlikuks radioaktiivsuseks nimetatakse tuumareaktsioonide tulemusena saadud isotoopide radioaktiivsust.

On olemas mitut tüüpi radioaktiivset kiirgust, mis erinevad energia ja läbitungimisvõime poolest ja millel on elusorganismi kudedele ebavõrdne mõju.

alfa kiirgus on positiivselt laetud osakeste voog, millest igaüks koosneb kahest prootonist ja kahest neutronist. Seda tüüpi kiirguse läbitungimisvõime on madal. Seda hilineb paar sentimeetrit õhku, paar paberilehte, tavalised riided. Alfakiirgus võib olla silmadele ohtlik. Naha välimist kihti see praktiliselt läbi ei suuda ja ei kujuta endast ohtu enne, kui alfaosakesi kiirgavad radionukliidid satuvad läbi organismi. lahtine haav, koos toidu või sissehingatava õhuga – siis võivad need muutuda äärmiselt ohtlikuks. Suhteliselt raskete positiivselt laetud alfaosakestega kiiritamise tulemusena võib teatud aja möödudes tekkida tõsine kahjustus elusorganismide rakkudele ja kudedele.

beetakiirgus- see on tohutu kiirusega liikuv negatiivselt laetud elektronide voog, mille suurus ja mass on palju väiksemad kui alfaosakesed. Sellel kiirgusel on alfakiirgusega võrreldes suurem läbitungimisvõime. Seda saab selle eest kaitsta õhukese metallilehega nagu alumiinium või 1,25 cm paksuse puidukihiga.Kui inimene ei kanna kitsaid riideid, võivad beetaosakesed tungida läbi naha mitme millimeetri sügavusele. Kui keha ei kata riietega, võib beetakiirgus kahjustada nahka, see läheb keha kudedesse 1-2 sentimeetri sügavusele.

gammakiirgus, Nagu röntgenkiired, on see ülikõrgete energiatega elektromagnetkiirgus. See on väga lühikeste lainepikkuste ja väga kõrgete sagedustega kiirgus. Kõik, kes on läbinud arstliku läbivaatuse, on röntgenikiirgusega tuttavad. Gammakiirgus on suure läbitungimisvõimega, selle eest saab kaitsta vaid paksu plii- või betoonikihiga. Röntgen- ja gammakiirgus ei kanna elektrilaengut. Nad võivad kahjustada mis tahes organeid.

Igat liiki radioaktiivset kiirgust ei saa näha, tunda ega kuulda. Kiirgusel pole värvi, maitset ega lõhna. Radionukliidide lagunemiskiirust on teadaolevate keemiliste, füüsikaliste, bioloogiliste ja muude meetoditega praktiliselt võimatu muuta. Mida rohkem energiat kiirgus kudedesse edastab, seda suuremat kahju see organismis põhjustab. Kehale ülekantavat energiahulka nimetatakse doosiks. Keha võib saada kiirgusdoosi mis tahes tüüpi kiirgusest, sealhulgas radioaktiivsest. Sellisel juhul võivad radionukliidid olla väljaspool keha või selle sees. Kiirgusenergia kogust, mis neeldub kiiritatud keha massiühikus, nimetatakse neeldunud doosiks ja seda mõõdetakse SI-süsteemis hallides (Gy).

Sama neeldunud doosi korral on alfakiirgus palju ohtlikum kui beeta- ja gammakiirgus. Inimese erinevat tüüpi kiirgusega kokkupuute astet hinnatakse sellise tunnuse nagu ekvivalentdoos abil. kahjustada kehakudesid erineval viisil. SI-süsteemis mõõdetakse seda ühikutes, mida nimetatakse sievertiks (Sv).

Radioaktiivne lagunemine on tuumade loomulik radioaktiivne muundumine, mis toimub spontaanselt. Radioaktiivset lagunemist läbivat tuuma nimetatakse lähtetuumaks; tekkiv tütartuum osutub reeglina erutatuks ja selle üleminekuga põhiolekusse kaasneb γ-footoni emissioon. See. gammakiirgus on radioaktiivsete transformatsioonide ergastatud produktide energia vähendamise peamine vorm.

Alfa lagunemine. β-kiired on heeliumi He tuumade voog. Alfa lagunemisega kaasneb α-osakese (He) lahkumine tuumast, samas kui see muutub algselt uue keemilise elemendi aatomi tuumaks, mille laeng on 2 võrra väiksem ja massiarv 4 ühikut. vähem.

Kiirused, millega α-osakesed (ehk He tuumad) lagunenud tuumast välja lendavad, on väga suured (~106 m/s).

Läbi aine lennates kaotab α-osake järk-järgult oma energiat, kulutades selle aine molekulide ioniseerimisele, ja lõpuks peatub. α-osake moodustab teel umbes 106 paari ioone 1 cm teekonna kohta.

Mida suurem on aine tihedus, seda lühem on α-osakeste peatumisvahemik. Õhus normaalrõhul on ulatus mitu cm, vees, inimese kudedes (lihased, veri, lümf) 0,1-0,15 mm. α-osakesed jäävad tavalise paberitükiga täielikult kinni.

α-osakesed ei ole välise kokkupuute korral kuigi ohtlikud, sest. võivad edasi lükata riided, kumm. Kuid α-osakesed on inimkehasse sattudes väga ohtlikud nende tekitatava suure ionisatsioonitiheduse tõttu. Kudede kahjustus ei ole pöörduv.

Beeta-lagunemist on kolme tüüpi. Esimene on transformatsiooni läbinud tuum, mis kiirgab elektroni, teine ​​on positron, kolmandat nimetatakse elektronide püüdmiseks (e-capture), tuum neelab ühe elektronidest.

Kolmas lagunemise tüüp (elektronide püüdmine) seisneb selles, et tuum neelab ühe oma aatomi elektronidest, mille tulemusena muutub üks prootonitest neutroniks, kiirgades samal ajal neutriinot:

β-osakeste kiirus vaakumis on 0,3–0,99 valguse kiirusest. Nad on kiiremad kui α-osakesed, lendavad läbi lähenevate aatomite ja suhtlevad nendega. β-osakestel on väiksem ionisatsiooniefekt (50-100 paari ioone õhus oleva teekonna 1 cm kohta) ja kui β-osake satub kehasse, on nad vähem ohtlikud kui α-osakesed. β-osakeste läbitungimisvõime on aga suur (10 cm kuni 25 m ja kuni 17,5 mm bioloogilistes kudedes).

Gammakiirgus on aatomituumade poolt radioaktiivsete transformatsioonide käigus kiiratav elektromagnetkiirgus, mis levib vaakumis konstantsel kiirusel 300 000 km/s. See kiirgus kaasneb reeglina β-lagunemisega ja harvem α-lagunemisega.

γ-kiirgus sarnaneb röntgenikiirgusega, kuid sellel on palju suurem energia (lühema lainepikkuse korral). γ-kiired, olles elektriliselt neutraalsed, ei kaldu magnet- ja elektriväljas kõrvale. Aineses ja vaakumis levivad nad sirgjooneliselt ja ühtlaselt allikast kõikides suundades, põhjustamata otsest ionisatsiooni, keskkonnas liikudes löövad nad välja elektronid, kandes neile osa või kogu oma energia, mis toodab ionisatsiooniprotsessi. 1 cm jooksul moodustavad γ-kiired 1-2 paari ioone. Õhus liiguvad nad mitmesaja meetri ja isegi kilomeetri kaugusel, betoonis - 25 cm, pliis - kuni 5 cm, vees - kümneid meetriid ja elusorganismid tungivad läbi.

γ-kiired kujutavad väliskiirguse allikana olulist ohtu elusorganismidele.

Meie aja tegelikkus on selline, et uued tegurid tungivad üha enam inimeste looduslikku elupaika. Üks neist on erinevat tüüpi elektromagnetiline kiirgus.

Looduslik elektromagnetiline foon on inimesi alati saatnud. Kuid selle kunstlikku komponenti uuendatakse pidevalt uute allikatega. Nende igaühe parameetrid erinevad nii kiirguse võimsuse ja olemuse, lainepikkuse kui ka tervisele avaldatava mõju astme poolest. Milline kiirgus on inimestele kõige ohtlikum?

Kuidas elektromagnetkiirgus mõjutab inimest

Elektromagnetkiirgus levib õhus elektromagnetlainetena, mis on teatud seaduse järgi muutuvate elektri- ja magnetväljade kombinatsioon. Sõltuvalt sagedusest jagatakse see tinglikult vahemikeks.

Meie kehas toimuvad teabeedastusprotsessid on oma olemuselt elektromagnetilised. Sissetulevad elektromagnetlained toovad sellesse mehhanismi looduse poolt silutud valeinformatsiooni, põhjustades algul ebatervislikke seisundeid ja seejärel patoloogilised muutused põhimõttel "kus õhukeselt seal see katki läheb." Ühel on hüpertensioon, teisel arütmia, kolmandal hormonaalne tasakaalutus jne.

Kiirguse toimemehhanism elunditele ja kudedele

Milline on kiirguse toimemehhanism inimese organitele ja kudedele? Sagedustel alla 10 Hz käitub inimkeha nagu juht. Eriti tundlik juhtivusvoolude suhtes närvisüsteem. FROM kerge tõus Kudede temperatuuriga tuleb täielikult toime kehas toimiv soojusülekandemehhanism.

Kõrgsageduslikud elektromagnetväljad on teine ​​teema. Nende bioloogiline toime väljendub kiiritatud kudede temperatuuri märgatavas tõusus, põhjustades kehas pöörduvaid ja pöördumatuid muutusi.

Inimesel, kes on saanud mikrolainekiirguse doosi üle 50 mikrorentgeeni tunnis, võivad tekkida rakutasandi häired:

• surnult sündinud lapsed;
• erinevate kehasüsteemide aktiivsuse häired;
• ägedad ja kroonilised haigused.

Millist tüüpi kiirgusel on suurim läbitungimisvõime?

Milline elektromagnetkiirguse ulatus on kõige ohtlikum? Kõik pole nii lihtne. Kiirguse ja energia neeldumise protsess toimub teatud osade - kvantide - kujul. Mida lühem on lainepikkus, seda rohkem energiat on selle kvantidel ja seda rohkem probleeme võib see inimkehasse sattudes teha.

Kõige "energilisemad" kvantid on kõvas röntgen- ja gammakiirguses. Kogu lühilainekiirguse salakavalus seisneb selles, et me ei tunneta kiirgust ennast, vaid tunneme ainult selle kahjuliku mõju tagajärgi, mis sõltuvad suuresti nende tungimise sügavusest inimese kudedesse ja organitesse.

Mis tüüpi kiirgusel on suurim läbitungimisvõime? Loomulikult on see minimaalse lainepikkusega kiirgus, see tähendab:

• röntgen;

Just nende kiirguste kvantid on kõige suurema läbitungimisvõimega ja kõige ohtlikum on see, et need ioniseerivad aatomeid. Selle tulemusena on isegi väikeste kiirgusdooside korral võimalikud pärilikud mutatsioonid.

Röntgenikiirgusest rääkides, ühekordsed annused juures arstlikud läbivaatused väga väike ja enamik lubatud annus eluea jooksul kogunenud ei tohiks ületada 32 röntgenit. See võtaks sadu röntgenikiirgus teostatakse lühikeste ajavahemike järel.

Mis võib olla gammakiirguse allikas? Reeglina tekib see radioaktiivsete elementide lagunemise ajal.

Ultraviolettkiirguse kõva osa ei saa mitte ainult ioniseerida molekule, vaid põhjustada ka võrkkesta väga tõsiseid kahjustusi. Ja üldiselt on inimese silm kõige tundlikum helerohelisele värvile vastavate lainepikkuste suhtes. Need vastavad lainetele 555–565 nm. Videvikus nihkub nägemise tundlikkus lühemate – 500 nm siniste lainete suunas. Selle põhjuseks on fotoretseptorite suur arv, mis neid lainepikkusi tajuvad.

Kuid kõige tõsisemaid nägemisorganite kahjustusi põhjustab laserkiirgus nähtavas piirkonnas.

Kuidas vähendada liigse kiirguse ohtu korteris

Ja veel, milline kiirgus on inimestele kõige ohtlikum?

Pole kahtlust, et gammakiirgus on väga "ebasõbralik". Inimkeha. Kuid isegi madalama sagedusega elektromagnetlained võivad tervist kahjustada. Avariiline või planeeritud elektrikatkestus segab meie igapäevaelu ja harjumuspärast tööd. Kogu meie korterite elektrooniline "täidis" muutub kasutuks ja me, olles kaotanud Interneti, mobiilside, televisioon on maailmast ära lõigatud.

Kogu elektriliste kodumasinate arsenal on ühel või teisel määral elektromagnetkiirguse allikas, mis vähendab immuunsust ja kahjustab endokriinsüsteemi tööd.

Loodi seos inimese elukoha kauguse kõrgepingeliinidest ja esinemise vahel. pahaloomulised kasvajad. sealhulgas lapseea leukeemia. Neid kurbi fakte võib lõputult jätkata. Nende töös on olulisem arendada teatud oskusi:

• enamiku kodumajapidamises kasutatavate elektriseadmete kasutamisel püüdke hoida vahemaa 1–1,5 meetrit;
• asetage need korteri erinevatesse osadesse;
• pidage meeles, et elektriline pardel, kahjutu blender, föön, elektriline Hambahari- tekitavad piisavalt tugeva elektromagnetvälja, mis on ohtlik oma pea läheduse tõttu.

Kuidas kontrollida elektromagnetilise sudu taset korteris

Nendel eesmärkidel oleks hea omada spetsiaalset dosimeetrit.

Raadiosagedusala jaoks on ohutu kiirgusdoos. Venemaa puhul määratletakse see energiavoo tihedusena ja seda mõõdetakse W/m² või µW/cm².

1. Sagedustel 3 Hz kuni 300 kHz ei tohi kiirgusdoos ületada 25 W/m².
2. Sagedustele 300 MHz kuni 30 GHz 10 - 100 µW/cm².

Erinevates riikides on kiirgusohu hindamise kriteeriumid ja ka nende jaoks kasutatavad kvantifitseerimine väärtused võivad erineda.

Dosimeetri puudumisel on üsna lihtne ja tõhus meetod kodumasinate elektromagnetilise kiirguse taseme kontrollimine.

1. Lülitage sisse kõik elektriseadmed. Lähenege töötava raadio abil igaühele neist ükshaaval.
2. Selles esinevate häirete tase (pragu, kriuks, müra) ütleb teile, milline seade on tugevama elektromagnetilise kiirguse allikas.
3. Korrake seda manipuleerimist seinte lähedal. Häirete tase näitab ka elektromagnetilise sudu kõige enam saastatud kohti.

Ehk on mõtet mööblit ümber paigutada? Kaasaegses maailmas puutub meie keha juba kokku liigse mürgitusega, seega on igasugune elektromagnetkiirguse eest kaitsmise tegevus vaieldamatu pluss teie tervise varanduses.