selenadia (selenadia) wrote in ucmopuockon,
selenadia
selenadia
ucmopuockon

Category:

0. Что такое радиация?

Оригинал взят у selenadia в 0. Что такое радиация?
Оригинал взят у ya_govorilka в 0. Что такое радиация?
0. Что такое радиация?
Слово "радиация" в быту понимается достаточно узко. Благодаря СМИ "вбиты" в голову ассоциации, что "радиация" это "альфа-", "бета-", "гамма-" излучение. Однако, если брать общий смысл этого понятия, то благодаря "Википедии" мы узнаем: "
Радиа́ция (от лат. radiātiō «сияние», «излучение»):

  • Радиация (в радиотехнике) — исходящий от любого источника поток энергии в форме радиоволн (в отличие от излучения — процесса испускания энергии);

  • Радиация — ионизирующее излучение;

  • Радиация — тепловое излучение;

  • Радиация — синоним излучения;

  • Адаптивная радиация (в биологии) — явление различной адаптации родственных групп организмов к изменениям условий окружающей среды, выступающее как одна из основных причин дивергенции;

  • Солнечная радиация — излучение Солнца (электромагнитной и корпускулярной природы)."

Как мы видим, понятие достаточно "объемное" и включает в себя много разделов.
Обратимся к морфологическому значение слов (ссылка): "ионизирующее излучение, поток микрочастиц или высокочастотное электромагнитное поле, способные вызвать ионизацию".
Как мы видим, добавлено еще упоминание об электромагнитном поле!
Обратимся к этимологии слова (ссылка): "Происходит от лат. radiātio «сияние, блеск, излучение», из radiāre «испускать лучи, сиять, сверкать», далее от radius «палочка, спица, луч, радиус», дальнейшая этимология неясна"
Как уже успели убедиться, штампы, связывающие слово "радиация" с альфа-, бета- и гамма- излучением не совсем корректны. Они используют только одно из значений.
Для того, чтобы "говорить на одном языке", необходимо заложить базовые понятия:
1. Давайте будем использовать упрощенное определение. "Радиация" - это излучение. Необходимо помнить, что излучение может быть совершенно различным (корпускулярное или волновое, тепловое или ионизирующее и тд)и происходить по разным физическим законам. В некоторых случаях, для упрощения понимания можно это слово заменить словом "воздействие".
...........................
Теперь, давайте поговорим о штампах.
Как уже упоминалось выше, многие наверняка слышали про альфа-, бета- и гамма- радиацию. Что же это такое?
Это виды ионизирующего излучения.
Ссылка на источник
"Причиной радиоактивности вещества являются нестабильные ядра, входящие в состав атомов, которые при распаде выделяют в окружающую среду невидимые излучения или частицы. В зависимости от различных свойств (состав, проникающая способность, энергия), сегодня выделяют множество видов ионизирующего излучения, из которых наиболее значимыми и распространенными являются:

  • Альфа-излучение. Источником радиации в нем являются частицы с положительным зарядом и сравнительно большим весом. Альфа-частицы (2 протона + 2 нейтрона) довольно громоздки и потому легко задерживаются даже незначительными преградами: одеждой, обоями, оконными занавесками и т.д. Даже если альфа-излучение попадает на обнаженного человека, в этом нет ничего страшного, дальше поверхностных слоев кожи оно не пройдет. Однако, несмотря на малую проникающую способность, альфа-излучение обладает мощной ионизацией, что особо опасно, если вещества-источники альфа-частиц попадают непосредственно в организм человека, например в легкие или пищеварительный тракт.

  • Бета-излучение. Представляет собой поток заряженных частиц (позитронов или электронов). Такое излучение обладает более значительной проникающей способностью, чем альфа-частицы, задержать его может деревянная дверь, оконное стекло, кузов автомобиля и т.д. Для человека опасно при воздействии на незащищенные кожные покровы, а также при попадании внутрь радиоактивных веществ.

  • Гамма-излучение и близкое к нему рентгеновское излучение. Ещё одна разновидность ионизирующей радиации, которая является родственной световому потоку, но с лучшей способностью к проникновению в окружающие предметы. По своему характеру это высокоэнергетическое коротковолновое электромагнитное излучение. Для того, чтобы задержать гамма-излучение в отдельных случаях может потребоваться стена из нескольких метров свинца, или нескольких десятков метров плотного железобетона. Для человека такое излучение является самым опасным. Основным источником этого вида излучения в природе является Солнце, однако, до человека смертоносные лучи не доходят благодаря защитному слою атмосферы.

Виды ионизирующего излучения

Схема образования радиации различных типов"

Ссылка на источник
"Различают несколько видов радиации:

  • Альфа-частицы — это относительно тяжелые частицы, заряженные положительно, представляют собой ядра гелия.

  • Бета-частицы — обычные электроны.

  • Гамма-излучение — имеет ту же природу, что и видимый свет, однако гораздо большую проникающую способность.

  • Нейтроны — это электрически нейтральные частицы, возникающие в основном рядом с работающим атомным реактором, доступ туда должен быть ограничен.

  • Рентгеновские лучи — похожи на гамма-излучение, но имеют меньшую энергию. Кстати, Солнце — один из естественных источников таких лучей, но защиту от солнечной радиации обеспечивает атмосфера Земли.

Виды радиационного излучения.
Виды радиационного излучения."

Как мы видим на рисунке выше, излучение, оказывается, бывает не только 3-х видов. Эти излучения создаются (в большинстве случаев) вполне определенными веществами, которые имеют свойство самопроизвольно или после определенного воздействия (или католизатора) совершать "самопроизвольное превращение" или "распад" с сопутствующим видом излучения.
Кроме радиации от таких элементов выделяют еще и солнечную радиацию.
Обратимся к "Википедия": "Со́лнечная радиа́ция — электромагнитное и корпускулярное излучение Солнца."
Т.е. излучение как частиц, так и волн. Корпускулярно-волновой дуализм физики и попытки "латать в нем дыры" оставим для очередной нобелевки соостветствующим академикам!
"Солнечная радиация измеряется по её тепловому действию (калории на единицу поверхности за единицу времени) и интенсивности (ватты на единицу поверхности). В целом, Земля получает от Солнца менее 0,5×10−9 от его излучения.

Электромагнитная составляющая солнечной радиации распространяется со скоростью света и проникает в земную атмосферу. До земной поверхности солнечная радиация доходит в виде прямых и рассеянных лучей. Всего Земля получает от Солнца менее одной двухмиллиардной его излучения. Спектральный диапазон электромагнитного излучения Солнца очень широк — от радиоволн до рентгеновских лучей — однако максимум его интенсивности приходится на видимую (жёлто-зелёную) часть спектра.

Существует также корпускулярная часть солнечной радиации, состоящая преимущественно из протонов, движущихся от Солнца со скоростями 300—1500 км/с (см. Солнечный ветер). Во время солнечных вспышек образуются также частицы больших энергий (в основном протоны и электроны), образующие солнечную компоненту космических лучей.

Энергетический вклад корпускулярной составляющей солнечной радиации в её общую интенсивность невелик по сравнению с электромагнитной. Поэтому в ряде приложений термин «солнечная радиация» используют в узком смысле, имея в виду только её электромагнитную часть."
Пропускаем слова про "используют в узком смысле" и запоминаем, что "спектральный диапазон"..."от радиоволн до рентгеновских лучей"!
По сути, кроме уже упомянутых веществ, способных к образованию ионизирующего излучения, будем учитывать и вклад нашего Солнца в этот процесс.
Посмотрим, что такое "тепловая радиация"...
Ссылка на источник
"Тепловая радиация характеризуется теплообменом с помощью электромагнитных волн между телами на расстоянии, определяющем тепловую энергию. Большая часть радиации находится в инфракрасном спектре."
"ТЕПЛОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ, тепловая радиация - электромагнитные волны, вызванные тепловыми колебаниями молекул и переходящие в теплоту при поглощении."
"Например, при тепловой радиации твердые тела излучают электромагнитные волны с непрерывной частотой длин волн Я 4004 - 0 8 мкм. В отличие от твердых тел излучение газов является селективным, прерывистым, состоящим из отдельных полос с небольшим диапазоном длин волн.
"

Как мы видим, это полностью волновое излучение, большая часть которого инфракрасное. Запомним очень интересную особенность "излучение газов является селективным, прерывистым, состоящим из отдельных полос с небольшим диапазоном длин волн", она пригодится чуть позже.

Кроме разделения радиации на виды излучения "корпускулярное" и "волновое",  делят на "альфа-", "бета-", "гамма-", "рентген-", "инфракрасное-", "ультрафиолетовое-", "видимое-", "микроволновое-", "радио-" излучения. Теперь понимаете оговорку выше, про использование слова радиация в общем смысле?
Но этого деления маловато. Еще делят радиацию на естественную и искусственную, при этом искажая значение этих слов. Я не буду подробно останавливаться, а приведу, с моей точки зрения, более правильную классификацию.
Что такое "естественная радиация"?
Ссылка на источник
"Естественной радиоактивностью обладает почва, вода, атмосфера, некоторые продукты и вещи, многие космические объекты. Первоисточником естественной радиации во многих случаях служит излучение Солнца и энергия распада некоторых элементов земной коры. Естественной радиоактивностью обладает даже сам человек. В организме каждого из нас имеются такие вещества как рубидий-87 и калий-40, создающие персональный радиационный фон."
Под искусственной радиацией мы будем понимать то, к чему "прикоснулась рука человека". Т.е. изменение "радиационного фона" произошло под действием человека (в результате его действий).
"Источником радиационного излучения может быть здание, стройматериалы, предметы обихода, в которые входят вещества с нестабильными атомными ядрами."
Такое разделение способствует тому, что понятие "естественный радиационный фон" уже больше не применимо. Изначально введенное понятие только для маскировки множества явлений уже можно не учитывать. Разделить излучение, исходящее в конкретном месте на "естественную" и "искусственную" не возможно. Поэтому понятие "естественный радиационный фон" мы уменьшим до правильного "радиационный фон". Почему так можно? Простейший пример:
В некоторой местности до воздействия на эту местность человеком (тот самый "сферический в вакууме") "естественный радиационный фон" составлял 5 ед. В результате нахождения там одного человека (а мы помним, что каждый человек имеет радиоактивный фон) прибор уже намерил 6 ед. Какое значение "естественного радиационного фона" будет 5 или 6 ед? Далее...этот человек на подошве своих ботинок принес пару десятков радиоактивных атомов на эту местность. В результате "естественный радиоактивный фон" стал 6,5 ед. Человеку понадобилось уйти с этого места и прибор уже показал 5,5 ед. "Естественный радиоактивный фон" будет составлять 5,5 ед. Но мы с вами помним, что до вмешательства человека, фон был 5 ед! В рассматриваемой ситуации мы смогли заметить, что человек своими действиями повысил "фон" на 0,5 ед.
Что же в реальности? А в реальности "естественный радиоактивный фон" измерить нельзя. Его значение будет все время меняться и зависить от множества факторов, принебречь которыми, нельзя. Ну например, вспомним про солнечную радиацию. Ее значение очень сильно зависит от времени года. От времени года, от температуры зависит и природная радиоактивность. Посему, можно измерить лишь "радиоактивный фон". В некоторых случаях возможно выделить из "радиоактивного фона" нечто близкое к "естественному радиоактивному фону".
Посему, договоримся использовать термин "радиоактивный фон" вместо "естественного уровня радиации" или "естественный радиоактивный фон". Будем считать под этим термином величину радиации, которую измерили в данной местности.
Что такое "искусственная радиация"?
Как уже говорилось выше, будем использовать этот термин для обозначения радиоактивного фона от тех действий, которые произвел человек.
Источники радиации.
Не будем разделять источники по видам радиации. Попробуем перечислить основные и часто встречаемые...
Источник
"В настоящее время на Земле сохранилось 23 долгоживущих радиоактивных элемента с периодами полураспада от 107 лет и выше."
Источник
"Цепочки радиоактивного распада (радиоактивные ряды), родоначальниками которых являются радионуклиды, обладают значительной устойчивостью и большим периодом полураспада, они получили название радиоактивных семейств. Различают 4-е радиоактивных семейства:

Родоначальником 1-ого является уран,
2-ого - торий,
3-его - актиний (актиноуран),
4-ого - нептуний.
"

Источник
"Основные радиоактивные изотопы, встречающиеся в горных породах Земли, - это калий-40, рубидий-87 и члены двух радиоактивных семейств, берущих начало соответственно от урана-238 и тория-232 - долгоживущих изотопов, входящих в состав Земли с самого ее рождения. Значение радиоактивного изотопа калий-40 особенно велико для обитателей почвы - микрофлоры, корней растений, почвенной фауны. Соответственно заметно его участие во внутреннем облучении организма, его оганов и тканей, поскольку калий является незаменимым элементом, участвующим в ряде метаболических процессов.
Уровни земной радиации неодинаковы, поскольку зависят от концентрации радиоактивных изотопов на конкретном участке земной коры.
"..."Большая часть поступления связана с радионуклидами ряда урана и тория, которые содержатся в почве. Следует учитывать, что до попадания в организм человека радиоактивные вещества проходят по сложным маршрутам в окружающей среде."
Источник
"Входит в состав радиоактивных рядов 238U, 235U и 232Th. Ядра радона постоянно возникают в природе при радиоактивном распаде материнских ядер. Равновесное содержание в земной коре 7·10−16% по массе. Ввиду химической инертности радон относительно легко покидает кристаллическую решётку «родительского» минерала и попадает в подземные воды, природные газы и воздух. Поскольку наиболее долгоживущим из четырёх природных изотопов радона является 222Rn, именно его содержание в этих средах максимально.
Концентрация радона в воздухе зависит, в первую очередь, от геологической обстановки (так, граниты, в которых много урана, являются активными источниками радона, в то же время над поверхностью морей радона мало), а также от погоды (во время дождя микротрещины, по которым радон поступает из почвы, заполняются водой; снежный покров также препятствует доступу радона в воздух). Перед землетрясениями наблюдалось повышение концентрации радона в воздухе, вероятно, благодаря более активному обмену воздуха в грунте ввиду роста микросейсмической активности."
Источник
"Уголь содержит незначительное количество природных радионуклидов, которые после его сжигания концентрируются в зольной пыли и поступают в окружающую среду с выбросами, несмотря на совершенствование систем очистки"
"Некоторые страны эксплуатируют подземные ресурсы пара и горячей воды для производства электроэнергии и теплоснабжения. При этом происходит значительное поступление радона в окружающую среду."
Источник
"В качестве удобрений ежегодно используются несколько десятков млн. тонн фосфатов. Большинство разрабатываемых в настоящее время фосфатных месторождений содержит уран, присутствующий в довольно высокой концентрации. Содержащиеся в удобрениях радиоизотопы проникают из почвы в пищевые продукты, приводят к повышению радиоактивности молока и других продуктов питания."
Источник
" Космическое излучение складывается из частиц, захваченных магнитным полем Земли, галактического космического излучения и корпускулярного излучения Солнца. В его состав входят в основном электроны, протоны и альфа-частицы."
"Космическому внешнему облучению подвергается вся поверхность Земли. Однако облучение это неравномерно. Интенсивность космического излучения зависит от солнечной активности, географического положения объекта и возрастает с высотой над уровнем моря. Наиболее интенсивно оно на Северном и Южном полюсах, менее интенсивно в экваториальных областях. Причина этого - магнитное поле Земли, отклоняющее заряженные частицы космического излучения. Наибольший эффект действия космического внешнего облучения связан с зависимостью космического излучения от высоты (рис.4).
    Солнечные вспышки представляют большую радиационную опасность во время космических полетов. Космические лучи, идущие от Солнца, в основном состоят из протонов широкого энергетического спектра (энергия протонов до 100 МзВ), Заряженные частицы от Солнца способны достигать Земли через 15-20 мин после того, как вспышка на его поверхности становится видимой. Длительность вспышки может достигать нескольких часов.

Рис.4. Величина солнечного излучения во время максимальной и минимальной активности солнечного цикла в зависимости от высоты местности над уровнем моря и географической широты."
Интересные картинки:

Subscribe
promo ucmopuockon december 26, 2017 09:36 13
Buy for 40 tokens
За развязность и цинизм удалены и забокированы публикации и комментарии отдельных участников. Ещё замечу - удалю и заблокирую всех хамов и нахалов, нытиков и маловеров, а также всех, кто сеет по миру тупое зло. Кстати, владение сообществом уступлю за символическую цену. Предложения…
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 9 comments