LIFE - новости

Life - Новости
22 сентября 2017

ИНФОРМАЦИЯ О НЕКОТОРЫХ РАДИОАКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТАХ

Радиоактивный распад — это процесс, во время которого атом испускает радиоактивные частицы. Существует несколько видов радиоактивного распада: альфа-, бета- и гамма-распад, по названию частиц, которые выделяются при этом распаде. Во время радиоактивного распада частицы забирают энергию у ядра атома. Иногда при этом ядро изменяет свое состояние или превращается в другое ядро.

Виды радиоактивного распада

Альфа-распад

Альфа-частицы, которые выделяются во время альфа-распада, состоят из двух нейтронов и двух протонов. По сравнению с другими частицами, большая часть альфа-частиц, возникших во время радиоактивного распада, имеет очень низкую степень проникновения. Они не проникают даже через тонкие барьеры, такие как бумага, кожа, и слой воздуха. Если они все же попали в организм человека или животного, то риск для здоровья огромен, намного больше, чем от бета- и гамма-частиц. Одно из недавних громких дел с отравлением радиацией связанно именно с альфа-частицами, выделяющимися во время радиоактивного распада полония-210. Александр Литвиненко, бывший сотрудник ФСБ России, был отравлен в 2006 году, когда во время делового обеда в его еду без его ведома был добавлен полоний-210. Он умер через 23 дня после отравления. Этот случай получил большую огласку не только потому, что Литвиненко был политически неугоден Российскому правительству, но и потому, что убийство произошло не в России, а в Великобритании, где Литвиненко получил политическое убежище.

Бета-распад

Бета-частицы, выделяемые во время бета-распада — это позитроны или электроны. Их проникающая способность выше, чем у альфа-частиц, но они не могут проникнуть сквозь слой алюминия, а также некоторые другие материалы. При достаточно сильном облучении бета-частицы проникают сквозь кожу в организм, и поэтому опасны для здоровья. Несмотря на эту опасность, вернее именно из-за нее, их способность разрушать клетки живых организмов используются для лечения от рака, во время радиотерапии. В этом случае излучение, направленное в пораженные раком участки, разрушает раковые клетки.

При бета-распаде иногда происходит интересное явление — необычное красивое голубое свечение, называемое эффектом Вавилова — Черникова. Для этого частицы должны двигаться с большой скоростью. В примере ниже о радиационном облучении в Гоянии те, кто нашел радиоактивный цезий-137, наблюдали именно это явление. Из-за этого свечения люди думали, что цезий-137 обладает магическими свойствами, и хвастались этой диковинкой друзьям.

Гамма-распад

Уровень проникновения гамма-лучей, образованных во время гамма-распада, намного выше, чем проникновение бета-лучей. Чтобы предотвратить их попадание в организм, защитные средства делают из толстого слоя свинца, бетона, или других материалов. Определение гамма-лучей менялось на протяжении многих лет, но сейчас их определяют как лучи, выделяемые ядром атома, не считая лучей, которые выделяются при астрономических явлениях. Гамма-лучи отличают от рентгеновских тем, что рентгеновские лучи излучаются электронами, не находящимися внутри ядра.

Период полураспада

Период полураспада радиоактивной частицы — это время, за которое общее количество радиоактивного вещества уменьшается вдвое. Эта величина измеряется в тех же единицах, что и время, то есть в секундах, минутах, часах, днях, годах и так далее, в зависимости от того, насколько велик период полураспада для измеряемой частицы. К примеру, период полураспада йода-131 и цезия-137 — двух наиболее распространенных радиоактивных веществ в районе Чернобыльской АЭС после аварии — 8 дней и 30 лет, соответственно. Время, которое требуется для полного распада радиоактивного вещества, зависит от периода полураспада и от общего количества вещества.

Авария на Чернобыльской АЭС

Авария в 1986 году на Чернобыльской АЭС на территории нынешней Украины печально известна выбросами большого количества радиоактивных веществ в атмосферу и связанным с этим загрязнением окружающей среды Украины, России, Белоруссии и стран Европы. Выбросы радиоактивных изотопов включали йод-131, цезий-137, стронций-90 и плутоний-241. Все эти вещества подвергаются бета-распаду и могут легко попасть в организм, если человек не защищен специальной одеждой, что повышает вероятность заболевания раком и повреждения клеток и тканей.

Йод-131:

Период полураспада йода-131 — самый короткий по сравнению с другими радиоактивными веществами в Чернобыле — всего 8 дней. Поэтому он представлял наибольшую опасность для здоровья сразу после аварии. В результате аварии в окружающую среду попало около 1760 петабеккерелей. Один петабеккерель равен десяти в 15-й степени беккерелям. Благодаря короткому периоду полураспада сейчас на территории, загрязненной во время аварии, почти не осталось радиоактивного йода-131.

Йод-131 легко попадает в организм, особенно в щитовидную железу, и повышает риск заболевания раком. Высока вероятность заражения через облученные молоко и зеленые листовые овощи, такие как салат и капуста. Такое заражение особенно вероятно для детей. После Чернобыльской аварии Советское правительство не сразу проинформировало население о том, что произошел выброс радиации, о связанных с этим опасностях и о том, как предотвратить облучение. Кроме людей, эвакуированных из зоны отчуждения, и тех, кто знал об аварии так как напрямую был с ней связан по работе, жители близлежащих районов не подозревали об аварии до того, как о ней объявили в СМИ. Это произошло только через неделю и к тому времени многие взрослые и дети, не зная об этом, получили дозу облучения через молоко и другие продукты питания. В результате намного увеличились случаи заболевания раком щитовидной железы в зараженных районах, особенно среди детей.

Другие вещества:

Районы вокруг АЭС до сих пор загрязнены цезием-137, стронцием-90 и плутонием-241 из-за их более длительного периода полураспада в 30, 29 и 14 дней, соответственно. Всего было выброшено 85, 10 и 6 петабеккерелей каждого радиоизотопа соответственно. Йод-131 составлял всего 10-15% от общего количества радиоактивных веществ. Цезия-137 и стронция-90 было намного больше — они составляли почти 2/3 всех выбросов, и пройдет еще около 300 лет пока эти вещества, наконец, распадутся.

На данный момент наибольшую опасность для людей, работающих и посещающих 30-ти километровую зону отчуждения в Чернобыле, представляет цезий-137. Большая часть радиоизотопов на зараженной площади вокруг АЭС в префектуре Фукусима также состоит из цезия-137. Он легко попадает в организм, так как похож по своей структуре на калий, который нужен организму для нормальной жизнедеятельности. Обычно он собирается в мышечной ткани и разрушает ее. Это особенно пагубно для одного из самых главных органов, состоящих из мышечной ткани — сердца. В последнее время в районах, зараженных радиацией после аварии в Чернобыле, увеличилось число сердечных заболеваний, особенно среди детей. Цезий-137 также вызывает раковые заболевания.

Всего по данным Советского правительства было выброшено от 50 до 100 миллионов кюри (от 2 до 4 миллионов терабеккелей) радиоактивных веществ. На основе статистики о раковых и других заболеваний ученые многих стран предполагают, что в действительности эти цифры должны быть в 10 раз выше.