Что такое лямбда излучение

Обновлено: 02.07.2024

Радиация - совокупность разновидностей ионизирующих излучений, т. е. микрочастиц и физических полей, способных ионизировать вещество.

излучение альфа-частиц – обладает сильной ионизацией – это достаточно тяжелые ядра гелия с положительным зарядом;
излучение бета-частиц – это поток заряженных электронов, по проникающей способности значительно превосходит альфа-частицы;
гамма-излучение – похоже на видимый световой поток, а по своей природе – это короткие волны электромагнитного излучения, способные проникать в окружающие предметы;
рентгеновское излучение – электромагнитные волны с меньшей энергией, чем гамма-излучение. Солнце – естественный и не менее мощный источник рентгеновских лучей, но слои атмосферы обеспечивают защиту от солнечного излучения;
нейтроны – электрически нейтральные частицы, которые возникают около работающих атомных реакторов. Доступ на такую территорию всегда ограничен.

Влияние радиационного излучения на здоровье человека зависит от его конкретного вида, периода времени и частоты воздействия.
Гамма-излучение для человека считается самым опасным.
Альфа-излучение, хотя и обладает малой проникающей способностью, опасно в случае попадания альфа-частиц непосредственно в организм человека (в легкие или пищеварительную систему).
При излучении бета-частиц необходимо защитить кожные покровы человека и не допустить их попадания внутрь.
При работе с рентгеновским оборудованием необходимо соблюдать меры защиты, поскольку излучение от него является мутагенным фактором, что приводит к мутации генов – изменению генетического материала клетки.

Что такое радиация

Чем отличаются альфа-, бета- и гамма-частицы

Расстояние, на которое частица проникает в вещество, называется пробегом частицы. Альфа, бета- и гамма- излучения состоят из разных типов частиц, названных альфа- и бета- частицами и гамма-квантами.
Альфа-частицы — самые массивные, они производят мощную ионизацию на своем пути, но очень быстро тормозятся. Их пробеги составляют всего несколько десятков микрометров, поэтому альфа-частицы не проходят даже сквозь лист бумаги.

Бета-частицы представляют собой электроны, движущиеся с очень большими скоростями. Они не такие сильно ионизирующие, но их пробеги больше. В человеческое тело бета-частицы способны углубиться на несколько миллиметров.
Гамма-излучение состоит из гамма-квантов, которые, хотя и рассматриваются как частицы, являются в то же время и электромагнитным излучением, таким, как солнечный свет, радиоволны и рентгеновские лучи. Их отличие заключается лишь в большой энергии, которую несет каждый гамма-квант. Гамма-излучение всегда распространяется со скоростью света, тогда как другие частицы имеют скорости намного меньшие.

Откуда берется ионизирующее излучение

Почти всегда частицы ионизирующих излучений вылетают из ядра атома какого-либо элемента. При этом говорят, что ядро претерпевает радиоактивный распад. Распадаться (и
испускать частицы) могут ядра атомов не всех элементов, а только тех, которые называются радиоактивными. Они и создают радиоактивное загрязнение.
Радиоактивное загрязнение означает, что на какой-либо поверхности или в каком-либо
объеме вещества находятся радиоактивные атомы в количестве, превышающем их
естественное содержание.
Радиоактивные изотопы, попавшие в организм, неизмеримо опаснее, чем внешние. Снаружи ни альфа-, ни бета- излучения не попадут вглубь организма, а изнутри они могут поражать любой орган беспрепятственно.

В чем измеряется радиация

Какой радиационный фон не опасен, а какой смертелен

Величина обычного радиационного фона составляет 5-50 микроренген в час (мкр/ч), в горах фон может достигать 100-200 мкр/ч.
Радиоактивные вещества содержатся в природе повсюду: в самом человеке, в воздухе, в почве. Мы адаптированы к дозам облучения на уровне природного радиационного фона, поэтому эти уровни, и даже двух -пятикратное их превышение можно считать безопасным для человека. Обнаружить действие радиации на организм можно лишь при дозах, превышающих 100 рентген или 1 Зв, и только по анализу крови. Смертельной же для человека считается доза 10 Зв.

Что происходит при аварии на радиационно опасном объекте

При аварии происходит выброс радиоактивных веществ. При выбросе образуется газо-аэрозольная смесь радионуклидов, которые поднимаются в воздух и испускают мощный поток ионизирующих излучений. Затем, в виде облака, распространяются на сотни километров и выпадают в виде осадков на прилегающую местность, заражая её.
Поражение человека производится ионизирующим излучением (поток гамма, альфа, бета-лучей и нейтронов). Последствия воздействия на организм при сильном превышении дозы излучения — возникновение лучевой болезни, злокачественных опухолей, мутация ДНК.
Серьёзную опасность представляет внутреннее облучение от радиоактивного йода, который может попасть в организм при вдыхании пыльного воздуха и при употреблении зараженных продуктов питания и воды. Радиоактивный йод поражает в первую очередь щитовую железу человека, что приводит к образованию злокачественной опухоли.

Как узнать об опасности радиационного заражения

Что делать, если произошла авария

Как и куда эвакуируют сосновоборцев

Вывоз населения с мест работы к местам проживания (в жилую зону города).
Вывоз населения из мест проживания на промежуточные пункты эвакуации — ППЭ (за границу зоны радиационной аварии): поселок Большая Ижора, деревня Бегуницы, деревня Гостилицы.
Вывоз населения с промежуточных пунктов эвакуации в районы размещения.

Какой транспорт используется для эвакуации

легковой автотранспорт жителей города, находящийся в личной собственности граждан (для вывоза членов семей автовладельцев);
пассажирский автотранспорт;
пассажирский автотранспорт других организаций города, за исключением организаций федеральной подведомственности (для вывоза тех, у кого нет личного автомобиля).

Где сесть на общественный транспорт при эвакуации

Где в Сосновом Бору находятся противорадиационные укрытия

Защищают ли от радиации йод и водка

Говорят, что йод, спирт и спиртосодержащие напитки, а также некоторые витамины способны защитить организм от действия ионизирующих излучений. В действительности, йод не обладает защитным действием. Его принимают для того, чтобы насытить обычным йодом щитовидную железу и тем самым воспрепятствовать усвоению радиоактивного йода.
Такая процедура оправдана, только если опасность химической передозировки йода меньше, чем риск радиационного поражения.
Спирт и спиртосодержащие напитки также не обладают защитным действием. Они скорее действуют на сознание, психологически расслабляя человека. На сегодняшний день известны вещества, увеличивающие радиационную стойкость организма, но, увы — все они токсичны.

ОСНОВНЫЕ РАЗДЕЛЫ:

Радиоактивность – способность некоторых атомных ядер самопроизвольно превращаться в другие ядра, испуская при этом различные частицы.

Радиация, или ионизирующее излучение - это частицы и гамма-кванты, энергия которых достаточно велика, чтобы при воздействии на вещество создавать ионы разных знаков. Радиацию нельзя получить с помощью химических реакций.

Какая бывает радиация?

Различают несколько видов радиации.

Альфа-частицы: положительно заряженные тяжелые частицы, представляющие собой ядра гелия.

Бета-частицы: это просто электроны.

Гамма-излучение – фотонное излучение с дискретным спектром, возникающее при изменении энергетического состояния атомных ядер или при аннигиляции частиц.

Нейтроны - электрически нейтральные частицы, возникают главным образом непосредственно вблизи работающего атомного реактора, куда доступ, естественно, регламентирован.

Рентгеновское излучение - совокупность тормозного и характеристического излучений. Кстати, наше Солнце - один из естественных источников рентгеновского излучения, но земная атмосфера обеспечивает от него надежную защиту.

Ультрафиолетовое излучение и излучение лазеров в нашем рассмотрении не являются радиацией.

С электрически заряженными частицами связано преобладающее число актов взаимодействия, в которых совершается передача энергии ионизирующим излучением. Например, если взять радий, который испускает альфа, бета и гамма излучение, то обычный лист бумаги поглощает альфа-частицы, для поглощения бета-частиц (электронов) требуется стекло толщиной ~7мм, а гамма-излучение можно обнаружить и за свинцом толщиной 10 см.

Следует различать радиоактивность и радиацию. Источники радиации - радиоактивные вещества или ядерно-технические установки (реакторы, ускорители, рентгеновское оборудование и т.п.) - могут существовать значительное время, а радиация существует лишь до момента своего поглощения в каком-либо веществе.

Воздействие радиации на человека

Воздействие на человека ионизирующего излучения называют облучением. Основу этого воздействия составляет передача энергии радиации клеткам организма.

Облучение может вызвать нарушения обмена веществ, инфекционные осложнения, лейкоз и злокачественные опухоли, лучевое бесплодие, лучевую катаракту, лучевой ожог, лучевую болезнь.

Последствия облучения сильнее сказываются на делящихся клетках, и поэтому для детей облучение гораздо опаснее, чем для взрослых.

Что же касается часто упоминаемых генетических (т.е. передаваемых по наследству) мутаций как следствие облучения человека, то данная проблема мало изучена и известно, что генетические эффекты не имеют порога, а вероятность их линейно растет с увеличением дозы облучения.

Следует помнить, что гораздо больший ущерб здоровью людей приносят выбросы предприятий химической, сталелитейной и горнодобывающей промышленности, а также ТЭЦ и все виды транспорта.

Как радиация может попасть в организм?

Организм человека реагирует на радиацию, а не на ее источник.

Те источники радиации, которыми являются радиоактивные вещества, могут проникать в организм с пищей и водой (через кишечник), через легкие (при дыхании) и, в незначительной степени, через кожу, а также при медицинской радиоизотопной диагностике. В этом случае говорят о внутреннем обучении.

Кроме того, человек может подвергнуться внешнему облучению от источника радиации, который находится вне его тела.

Внутреннее облучение значительно опаснее внешнего.

Единицы радиоактивности

Мерой радиоактивности служит активность. Измеряется в Беккерелях (Бк), что соответствует 1 распаду в секунду. Содержание активности в веществе часто оценивают на единицу веса вещества (Бк/кг) или объема (Бк/м 3 ).

Внесистемная единица активности - кюри (Кu) – это такая активность, при которой происходит 3,7*10 10 распадов в секунду, 1 Ки = 3,7*10 10 Бк.

Мощность дозы, умноженная на время, называется дозой.

Для оценки воздействия на организм человека используются понятия эквивалентная доза и мощность эквивалентной дозы. Измеряются, соответственно, в Зивертах (Зв) и Зивертах/час. В быту можно считать, что 1 Зиверт = 100 Рентген. Необходимо указывать на какой орган, часть или все тело пришлась данная доза.

Период полураспада

Число радиоактивных ядер одного типа постоянно уменьшается во времени благодаря их распаду.

Для характеристики скорости радиоактивного распада пользуются величиной период полураспада. Он равен интервалу времени, в течении которого распадается половина первоначального количества ядер данного радионуклида.

Абсолютно ошибочной является следующая трактовка понятия "период полураспада": "если радиоактивное вещество имеет период полураспада 1 час, это значит, что через 1 час распадется его первая половина, а еще через 1 час - вторая половина, и это вещество полностью исчезнет (распадется)".

Для радионуклида с периодом полураспада 1 час это означает, что через 1 час его количество станет меньше первоначального в 2 раза, через 2 часа - в 4, через 3 часа - в 8 раз и т.д., но полностью не исчезнет никогда. В такой же пропорции будет уменьшаться и радиация, излучаемая этим веществом. Поэтому можно прогнозировать радиационную обстановку на будущее, если знать, какие и в каком количестве радиоактивные вещества создают радиацию в данном месте в данный момент времени.

У каждого радионуклида свой период полураспада, он может составлять как доли секунды, так и миллиарды лет. Важно, что период полураспада данного радионуклида постоянен, и изменить его невозможно.

Что вокруг нас радиоактивно?

Воздействие на человека тех или иных источников радиации поможет оценить следующая диаграмма (по данным А.Г.Зеленкова, 1990).

По происхождению радиоактивность делят на естественную (природную) и искусственную (техногенную).

Естественная радиоактивность существует миллиарды лет, она присутствует буквально повсюду. Это излучение состоящие из космического излучения, излучения естественных радиоактивных веществ, находящихся в земных породах, в воде, воздухе и излучения естественных радиоактивных элементов, содержащихся в растительном и животном мире и в организме человека. Любой человек слегка радиоактивен: в тканях человеческого тела одним из главных источников природной радиации являются калий-40 и рубидий-87, причем не существует способа от них избавиться.

Радон. Основным источником этого радиоактивного инертного газа является земная кора. Проникая через трещины и щели в фундаменте, радон задерживается в помещениях. Другой источник радона в помещении - это сами строительные материалы (бетон, кирпич и т.д.), содержащие естественные радионуклиды, которые являются источником радона. Радон может поступать в дома также с водой (особенно если она подается из артезианских скважин), при сжигании природного газа и т.д.

Радон в 7,5 раз тяжелее воздуха. Как следствие, концентрация радона в верхних этажах многоэтажных домов обычно ниже, чем на первом этаже.

Основную часть дозы облучения от радона человек получает, находясь в закрытом, непроветриваемом помещении; регулярное проветривание может снизить концентрацию радона в несколько раз.

При длительном поступлении радона и его продуктов в организм человека многократно возрастает риск возникновения рака легких.

Техногенная радиоактивность обусловлена промышленной деятельностью человека и сильно зависит от местности и от особенностей применяемых технологий. Например, сюда относится добыча и сжигание каменного угля, нефти, газа, других горючих ископаемых, использование фосфатных удобрений, добыча и переработка руд. А также облучение персонала и населения в медицине при рентгено- и радиодиагностике, терапии и при фармакологическом использовании радионуклидов. И, конечно, фоновое излучение от всего цикла атомной индустрии вместе с АЭС, облучение от испытаний ядерного оружия и т.д.

Является ли компьютер источником радиации?

Единственной частью компьютера, в отношении которой можно говорить о радиации, являются только мониторы на электронно-лучевых трубках (ЭЛТ); дисплеев других типов (жидкокристаллических, плазменных и т.п.) это не касается.

Нормы, действующие в России, изложены в документе "Гигиенические требования к персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы" (СанПиН СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03).

Как защититься от радиации? Помогает ли от радиации алкоголь?

Временем, уменьшая время работы с источником
Расстоянием, увеличивая расстояние до источника, так как излучение уменьшается с удалением от компактного источника (пропорционально квадрату расстояния).
Веществом, необходимо стремиться, чтобы между Вами и источником радиации оказалось как можно больше вещества: чем его больше и чем оно плотнее, тем большую часть радиации оно поглотит.

Что касается главного источника облучения в помещениях - радона и продуктов его распада, то регулярное проветривание позволяет значительно уменьшить их вклад в дозовую нагрузку.

Кроме того, если речь идет о строительстве или отделке собственного жилья, которое, вероятно, прослужит не одному поколению, следует постараться купить радиационно безопасные стройматериалы - благо их ассортимент ныне чрезвычайно богат.

Алкоголь, принятый незадолго до облучения, в некоторой степени способен ослабить последствия облучения. Однако его защитное действие уступает современным противорадиационным препаратам.

Когда думать о радиации?

В обыденной жизни крайне мала вероятность столкнуться с источником радиации, представляющим непосредственную угрозу для здоровья.

при покупке квартиры, дома, земельного участка,
при планировании строительных и отделочных работ,
при выборе и приобретении строительных и отделочных материалов для квартиры или дома, а также материалов для благоустройства территории вокруг дома (грунт насыпных газонов, насыпные покрытия для теннисных кортов, тротуарная плитка и брусчатка и т.д.).
при возникшем сомнении в радиационной чистоте продуктов питания (рыба, дикоросы), воды, воздуха.

Специалисты нашего отдела всегда готовы проконсультировать Вас по телефону или e-mail по всем вопросам, связанным с радиацией и радиоактивностью, а также выполнить требуемый радиационный контроль.

Радио, Wi-Fi и вышки 5G — все это электромагнитные волны. Разбираемся, что это такое и рушим мифы про это странное явление.

О чем эта статья:

11 класс, ЕГЭ/ОГЭ

Статья находится на проверке у методистов Skysmart.
Если вы заметили ошибку, сообщите об этом в онлайн-чат
(в правом нижнем углу экрана).

Волны: что это и какими бывают

Давайте сначала разберемся, что такое волна.

Волна — это распространение колебания в пространстве.

Волны бывают механическими и электромагнитными.

Главные герои этой статьи — электромагнитные волны. Немного удовлетворим ваше любопытство и скажем, что это те волны, которые мы потрогать не можем. Но все остальное чуть позже. Главное — терпение.

Механические волны — это те волны, колебания которых можно почувствовать физически, потому что они распространяются в упругой среде.

Например, звук. Когда звук распространяется внутри какого-либо вещества, мы можем ощутить его прикосновением.

Представьте, что вы стоите на железнодорожных путях. Нет, вы не Анна Каренина, вы — экспериментатор.

Если к вам приближается поезд, вы рано или поздно его услышите. Вернее, услышите, как только звуковая волна со скоростью 𝑣 = 330 м/с достигнет ваших ушей.

Если приложить ухо к рельсу, то это произойдет значительно быстрее, потому что скорость звука в твердом теле больше, чем в воздухе. Кстати, под водой скорость звука больше, чем в воздухе, но меньше, чем в твердых телах.

Если вы когда-нибудь трогали музыкальную колонку, то знаете, что звук чувствуется и на ощупь.

Волны также принято делить на продольные и поперечные:

Продольные — это те волны, у которых колебание происходит вдоль направления распространения волны.

Дрожание окон во время грома или сейсмические волны (землетрясения) — это пример продольных волн.

Поперечные — волны, у которых колебание происходит поперек направления распространения волны.

Представьте, что вы запустили волну из людей на стадионе — она будет поперечной.
Видимый свет и дрожание гитарной струны — тоже поперечные волны.

Морская волна — продольная или поперечная?

На самом деле в ней есть и продольная, и поперечная составляющие, поэтому ее нельзя отнести к конкретному типу.

Электромагнитные волны

Увы, мы не можем потрогать руками электромагнитные волны. Осталось разобраться, как это так: волна есть, а возможности пощупать ее — нет.

Электромагнитная волна появляется благодаря электромагнитному полю.

Вот есть электрическое поле — его создает любой электрический заряд. Есть магнитное поле — оно возникает из-за движущегося заряда (кстати, подробно про магнитное поле можно почитать в нашей статье). А их взаимодействие — это электромагнитное поле.

Если совсем честно, то электрическое и магнитное поле не могут существовать в отдельности, потому что частицы всегда есть электрическое поле и она всегда худо-бедно да движется. Рассмотрение в отдельности электрических и магнитных полей может быть только в теоретической физике. В реальных инженерных задачах рассматривается обязательно электромагнитное поле.

Электромагнитная волна — это распространение электромагнитного поля. А если конкретнее, то электрическое поле колеблется, магнитное поле колеблется, эти колебания распространяются, и получается электромагнитная волна.

К электромагнитным волнам относятся радио, Wi-Fi и даже свет.

Разве свет не из частиц состоит?

Ничего от вас не скроешь. Дело в том, что свет — это как Гермиона с маховиком времени в двух местах сразу — одновременно и частица и волна.

Можете перечитать фразу выше, чтобы с ней смириться. Это не шутка. Экспериментально давно обнаружено, что свет в одних экспериментах ведет себя, как частица, а в других, как волна.

Все это безумство называется корпускулярно-волновым дуализмом. И это работает не только со светом, но и с другими волнами. В общем, у физики тоже бывает раздвоение личности.

Характеристики электромагнитной волны

Чтобы изучать любое явление, его нужно как-то охарактеризовать.

Длина волны

Обозначается эта величина буквой λ и измеряется в метрах.

Еще длиной волны можно назвать расстояние, пройденное волной, за один период колебания.

Период

Период — это время, за которое происходит одно колебание. То есть, если дано время распространения волны и количество колебаний, можно рассчитать период.

Формула периода колебания волны

T = t/N

N — количество колебаний [-]

Для электромагнитных волн есть целая шкала длин волн. Она показывает длину волны и частоту для разных типов электромагнитных волн.

Частота

Частота — это величина, обратно пропорциональная периоду. Она определяет, сколько колебаний в единицу времени совершила волна.

Формула частоты колебания волны

υ = N/t = 1/T

N — количество колебаний [-]

Скорость

Также важной характеристикой распространения волны является ее скорость.

Чтобы вывести формулу скорости через длину волны, нужно вспомнить формулу скорости из кинематики — это раздел физики, в котором изучают движение тел без учета внешнего воздействия.

Формула скорости

𝑣 = S/t

Переходя к волнам, можно провести следующие аналогии:

А для скорости даже аналогия не нужна — скорость и Африке скорость.

Формула скорости волны

𝑣 = λ/T

λ — длина волны [м]

Для электромагнитной волны скорость равна скорости света — 𝑣 = 3*10^8 м/с. Поэтому формулу скорости чаще всего используют для нахождения из нее длины волны или периода.

Задачка

Определить цвет освещения, проходящий расстояние, в 1000 раз больше его длины волны за 2 пс.

Решение:

Для начала переведем 2 пикасекунды в секунды — это 2*10^-12 с.

Теперь возьмем формулу скорости

По условию S = 1000λ

Выражаем длину волны

Подставляем значения скорости света и известного нам времени:

λ = 3*108* 2*10-121000 =600 нм

И соотносим со шкалой видимого света

Из шкалы видно, что длине волны в 600 нм соответствует оранжевый цвет излучения.

Ответ: цвет освещения при заданных условиях будет оранжевым.

Попробуйте онлайн-курс подготовки к ЕГЭ по физике с опытным преподавателем в Skysmart!

А теперь давайте немного о распространенных заблуждениях. Присаживайтесь поудобнее — этот разговор, к сожалению, не на пару минут.

Миф 1. Вышки 5G вредны для нашего здоровья

Одна из теорий против 5G гласит, что новый тип связи может стать причиной раковых заболеваний. Справедливости ради — такие же обвинения не раз поступали в адрес 2G, 3G, 4G и более ранних поколений беспроводных сетей.

Стандарт 5G может использовать разные частотные диапазоны. Как правило, это низкий диапазон 600 МГц, а также средние частоты 2,5 ГГц, 3,5 ГГц и 3,7–4,2 ГГц.

Диапазон от 30 ГГц (миллиметровые волны) относится к так называемому спектру крайне высоких частот — и именно он вызывает большинство опасений по поводу вреда 5G для здоровья человека. Все еще недостаточно исследований, которые изучают влияние высоких частот на организм.

Тем не менее, известно, что даже в верхнем диапазоне излучение 5G не обладает достаточной энергией для разрушения человеческой ДНК или влияния на клетки. А значит, не может вызвать рак и не представляет опасность для нашего организма. По этой же причине нельзя верить в теорию, что 5G убивает птиц — этому излучению просто не хватит сил, чтобы кого-то убить.

К опасному излучению относятся волны, распространяемые на частотах от 30 ПГц (петагерц) — утрафиолетовые, рентгеновские и гамма-лучи. Они могут влиять на атомную структуру клеток и разрывать химические связи в ДНК. Именно поэтому, например, врачи советуют избегать долгого пребывания на солнце.

Миф 2. Шапочки из фольги защищают от вредного излучения

Кстати, они наоборот любую электромагнитную волну усиливают. Это доказали студенты из MIT (Массачусетский технологический институт), которые исследовали это опытным путем.

Ребята установили антенну в четырех частях от головы добровольцев: на лбу, затылке, висках и в районе мозга. И сравнивали показатели радиосигнала в шапочке для фольги и без нее. Оказалось, что сигнал не ослабляется, а усиливается. Так что шапочка вас не спасет от вредного излучения, а наоборот — только усилит сигнал.

Миф 3. Микроволновки убивают еду, и она становится неживой

Электромагнитный фон возле СВЧ-печей выше больше, чем природный более, чем в миллион раз, но вреда человеку не наносит. Санитарные требования к этим приборам очень жёсткие, поэтому опасности микроволновка не представляет. Например, благодаря системе блокировки дверцы генерация микроволнового излучения прекращается, когда дверца открыта. Также в микроволновке обязательно должна быть система защиты от утечки излучения. Гораздо опаснее электромагнитные излучения от солнца или солярия, потому что там есть ультрафиолет, который легко повреждает клетки кожи человека.

Продукты становятся теплее за счёт нагревания в них воды. И когда мы их греем, могут образовываться радикалы — но это происходит при любом способе теплового воздействия. Например, при жарке могут образовываться ещё и канцерогены.

Читайте также: