льні ізотопи. Ядра нестабільних ізотопів володіють здатністю мимовільно перетворюватися в інші ядра або переходити з збудженого стану в нормальний. Ці процеси супроводжуються випромінюванням альфа-частинок, бета-частинок, нейтронів і гамма-квантів.
Радіоактивність за своєю природі може бути природна і штучна. Штучна радіоактивність може бути наведена і осколкова.
Природничі радіоактивні ізотопи широко поширені в невеликих концентраціях в повітрі, в гірських породах і в воді.
Всього відомо понад 230 природних радіоактивних ізотопів. p> Найбільш поширені радіоактивні ізотопи урану, торію, радію, калію і ряду інших елементів. Випромінювання природних радіоактивних ізотопів, що містяться в гірських породах і у воді, а також космічне випромінювання визначають радіаційний фон місцевості, потужність випромінювання якого дорівнює 40-200 НЗВ/ч.
Наведена радіоактивність виникає в результаті взаємодії ядер атомів з нейтронами. Для того щоб була досить висока ймовірність такої взаємодії, необхідні великі потоки нейтронів.
Освіта радіоактивних ізотопів відбувається, зокрема, в енергетичних ядерних реакторах, де є великі щільності потоків нейтронів 10 13 - 10 16 нейтронів/(см 2 * с).
Прикладами освіти наведеної активності на Курській АЕС можуть служити: активація аргону; активація кисню - азотна радіоактивність; активація продуктів корозії, що містяться в теплоносії і т.д.
Найбільш високою наведеною радіоактивністю володіють обладнання та деталі, що знаходяться в працюючому реакторі, їх активність за рахунок активації атомів, що входять до складу матеріалу з якого вони виготовлені, може перевищуватиме допустимі рівні випромінювання в сотні і тисячі разів.
Осколкова радіоактивність - радіоактивність ізотопів, утворюються в тепловиділяючих елементах в процесі поділу ядерного палива (Урану-235 або плутонію-239) в активній зоні реактора. При поділі ядер урану-235 утворюється понад 200 радіоактивних ізотопів, значна частина яких знаходиться в газоподібному стані.
Осколкова радіоактивність є найбільш високою і тому всі операції з опроміненим ядерним паливом (ТВЕЛами) виконуються дистанційно. Найбільшу небезпеку становлять ТВЕЛи із зруйнованими оболонками, так як при цьому радіоактивні ізотопи з ТВЕЛів можуть потрапити в виробничі приміщення і викликати значні забруднення повітря і поверхонь.
3 Альфа-частинки являють собою ядра атомів гелію. Заряд альфа-частинок позитивний і дорівнює двом елементарним зарядам. Маса альфа-частинок дорівнює чотирьом атомним одиницям маси і приблизно в 7000 разів більше маси електрона. При вильоті альфа-частинки вага вихідного ядра зменшується на чотири одиниці, а заряд на дві одиниці. Велика маса альфа-частинок визначає прямолінійну траєкторію проходження через електронні оболонки атомів, й тільки зіткнення з ядром призводить до зміни напрямку руху альфа-частинок.
Кінетична енергія альфа-частинок становить кілька мільйонів електрон-вольт (МеВ). Вся ця енергія витрачається на іонізацію і збудження атомів речовини. Щільність іонізації дуже висока.
На всім шляху пробігу, який в повітрі становить кілька сантиметрів, альфа-частинки утворюють до 10 6 пар іонів. Наприкінці пробігу альфа-частинки приєднують два електрони і перетворюються в атоми гелію.
У біологічної тканини проникаюча здатність альфа-частинок незначна і складає декілька десятків мікрон. Товщина поверхневого рогового шару шкіри практично поглинає всі падаючі на тіло альфа-частинки. Тонкий лист паперу або видалення від джерела на відстані 10-15 см служать хорошим захистом від альфа-частинок. Однак, надзвичайно небезпечне потрапляння альфа-активних речовин всередину організму, так як слизові оболонки внутрішніх органів дуже тонкі і схильні більш сильному впливу альфа-часток, ніж шкіра.
4 Бета-частинки з негативним зарядом називаються електронами, а з позитивним - позитронами. При випущенні електрона в ядрі відбувається перетворення нейтрона в протон n = р + е-, а при випущенні позитрона - Протона в нейтрон р = n + е +. При цьому не відбувається зміни масового числа, а змінюється заряд ядра; в першому випадку він збільшується на одиницю.
Бета-частинки мають безперервним енергетичним спектром. Максимальна енергія бета-частинок досягає кілька МеВ. При проходженні через речовину бета-частинки взаємодіють з орбітальними електронами атомів і виробляють іонізацію або збудження. При цьому відбувається значне розсіяння бета-частинок, так як маса їх мала. Траєкторія бета-часток представляє собою ламану лінію. Максимальні пробіги бета-частинок з енергією 1 МеВ складають в повітрі близько 4 м, у воді - 4,4 мм, в алюмінії - 2 мм.
Для захисту від бета-випромінювання застосовуються тільки легкі матеріали (алюміній, органічне скло та ін), так як у випадку застосування важких матеріалів виникає інтенсивне гальмівне (вторинне) рентг...
