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 еще 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 с очень малой длиной волны, 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 становиться преградой.
\(α\)-лучи (альфа-лучи) слабо отклоняются магнитным и электрическим полями. В ходе большого количества опытов и экспериментов 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 вовнутрь живого организма, например, с водой или с 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 оказывать 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.
Поглощенной дозой излучения \(D\) называется отношение поглощенной энергии \(E\) ионизирующего излучения к массе \(m\) облучаемого вещества: \(D=E/m\)
В СИ поглощенную 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, составляет \(0,05\) 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.