Теория:
Э. Резерфордом было установлено, что радиоактивное излучение имеет сложный состав — его разделили на три типа: \(α\)-частицы, \(β\)-частицы и \(γ\)-лучи.
Физическая природа лучей различна.
\(γ\)-лучи (гамма-лучи) по своим свойствам напоминают рентгеновские лучи, но обладают ещё большей проникающей способностью. Слой свинца толщиной в \(1\) см не является для них непреодолимой преградой, интенсивность излучения лишь убывает в \(2\) раза. Было установлено, что это электромагнитные волны очень малой длины, порядка \(10^{-8}\)–\(10^{-11}\) см. Скорость распространения \(γ\)-лучей — около \(3⋅10^{-8}\) м/с.
\(β\)-лучи (бета-лучи) сильно отклоняются как в магнитном, так и в электрическом полях. В ходе исследований было выяснено, что это электроны, которые движутся со скоростями, близкими к скорости света. \(β\)-лучи меньше поглощаются при прохождении через вещество, для них алюминиевая пластинка толщиной в несколько миллиметров становится преградой.
\(α\)-лучи (альфа-лучи) слабо отклоняются магнитным и электрическим полями. В ходе большого количества опытов Резерфорду удалось выяснить, что \(α\)-лучи представляют собой ядро атома гелия. Кроме того, \(α\)-частицы обладают наименьшей проникающей способностью — так, слой бумаги толщиной \(0,1\) мм для них уже оказывается непрозрачен.
Излучение радиоактивных веществ оказывает очень сильное воздействие на все живые организмы. При попадании внутрь живого организма, например с водой или пищей, эти лучи представляют большую опасность. Наиболее чувствительны к излучениям ядра клеток, которые быстро делятся (клетки костного мозга повреждаются в первую очередь, потом клетки пищеварительного тракта и других органов).
В то же время облучение живых организмов может приносить и определённую пользу. Например, подавление раковой опухоли \(γ\)-лучами, так как быстро размножающиеся клетки опухолей более чувствительны к облучению.
Воздействие излучений на живые организмы характеризуется дозой излучения.
Поглощённой дозой излучения \(D\) называется отношение поглощённой энергии \(E\) ионизирующего излучения к массе \(m\) облучаемого вещества: \(D=E/m\).
В СИ поглощённую дозу излучения выражают в Гр (греях), на практике широко используется другая единица — рентген (Р).
Естественный фон радиации составляет за год дозу излучения \(0,002\) Гр, для лиц, работающих с излучением, — \(0,05\) Гр, доза в \(3\)–\(10\) Гр является смертельной.
Дозиметр — прибор для измерения уровня ионизирующего излучения в окружающей среде или в предметах. Основное назначение — защита человека от вредного воздействия радиации.
Рис. \(1\). Дозиметр
Дозиметры могут измерять различные виды радиационного излучения: гамма-, бета- и альфа-излучение. В зависимости от конструкции и назначения приборы могут фиксировать как мгновенный уровень радиации, так и накопленную дозу за определённый период времени.
Принцип работы дозиметра основан на регистрации ионизирующего излучения. Радиация воздействует на чувствительные элементы прибора (датчики частиц), вызывая их реакцию, которая затем преобразуется в электрический сигнал. Сигнал обрабатывается и выводится на экран дозиметра в виде числового значения.
Принцип работы дозиметра основан на регистрации ионизирующего излучения. Радиация воздействует на чувствительные элементы прибора (датчики частиц), вызывая их реакцию, которая затем преобразуется в электрический сигнал. Сигнал обрабатывается и выводится на экран дозиметра в виде числового значения.