Проникаюча радіація - студопедія

Проникаюча радіація являє собою потік гамма-променів і нейтронів, що випромінюються із зони ядерного вибуху.

Джерелами проникаючої радіації є ядерна реакція і радіоактивний розпад продуктів ядерного вибуху.

Час дії проникаючої радіації не перевищує 10-15 сек з моменту вибуху. За цей час закінчується розпад коротко живуть осколків ділення, що утворилися в результаті ядерної реакції. Крім того, радіоактивна хмара піднімається на велику висоту і радіоактивні випромінювання поглинаються товщею повітря, не досягаючи поверхні землі.

Проникаюча радіація характеризується дозою випромінювання, т. Е. Кількістю енергії радіоактивних випромінювань, поглиненої одиницею обсягу середовища, що опромінюється. Доза випромінювання кількісно характеризує іонізацію, яку потоки гамма-променів і нейтронів можуть призвести в повітряному обсязі.

Процес іонізації полягає в «вибиванні» електронів з електронної оболонки атомів. Внаслідок цього нейтральні в електричному відношенні атоми перетворюються в разноименно заряджені частинки - іони.

Проникаюча радіація являє собою суму доз гамма-випромінювання і нейтронів.

Гамма-випромінювання, що становить основну частину про-ника радіації, виникає як безпосередньо в момент вибуху в процесі вибухової ядерної реакції, так і після вибуху в результаті радіоактивного захоплення нейтронів ядрами атомів різних елементів. Дія гамма-випромінювання триває 10-15 сек.

За одиницю вимірювання дози випромінювань гамма-променів прийнятий рентген-спеціальна міжнародна фізич-ська одиниця дози (кількість енергії).

Рентген- це така кількість гамма-випромінювання, яке при температурі 0 ° і тиску 760 мм створює в 1 см 3 сухого повітря 2 млрд. Пар іонів (точніше, 2,08-10 9). Позначається рентген буквою р. Тисячна частина рентгена носить назву мілірентгена і позначається мр.

Потік нейтронів, що виникає при ядерному вибуху, містить швидкі і повільні нейтрони, які по-різному діють на живі організми. Частка нейтронів в загальній дозі проникаючої радіації менше частки гамма-променів. Вона дещо збільшується зі зменшенням потужності ядерного вибуху.

Основним джерелом нейтронів при ядерному вибуху є ланцюгова ядерна реакція. Потік нейтронів випромінюється протягом часток секунди після вибуху і може викликати штучну наведену радіацію в металевих предметах і грунті. Наведена радіоактивність спостерігається тільки в зоні, що безпосередньо прилягає до місця вибуху.

Доза випромінювання потоком нейтронів вимірюється спеціальної одиницею - біологічним еквівалентом рентгена.

Біологічний еквівалент рентгена (БЕР) - це доза нейтронів, біологічний вплив якої еквівалент-лентно впливу 1 р гамма-випромінювання.

Вражаюча дія проникаючої радіації на людей викликається опроміненням, яке надає шкідливий біологічну дію на живі клітини організму. Сутність вражаючої дії проникаючої радіації на живі організми полягає в тому, що гамма-промені і нейтрони іонізують молекули живих клітин. Ця іонізація порушує нормальну життєдіяльність клітин і при великих дозах призводить до їх загибелі. Клітини втрачають здатність до поділу, в результаті чого людина захворює так званої променевою хворобою.

Поразка людей проникаючою радіацією залежить від величини дози опромінення а часу, протягом якого ця доза отримана.

Одноразова доза опромінення протягом чотирьох діб до 50 р, як і доза систематичного опромінення-до 100 р за десять днів, не викликає зовнішніх ознак захворювання і вважається безпечною. Дози опромінення понад 100 р викликають захворювання променевою хворобою.

Залежно від дози опромінення розрізняють три ступені променевої хвороби: першу (легку), другу (середню) та третю (важку).

Променева хвороба другого ступеня виникає при загальній дозі викриття 200 - 300 р. Прихований період триває близько тижня, після чого з'являються такі ж ознаки захворювання, що і при променевої хвороби першого ступеня, по в більш яскраво вираженій формі. При активному лікуванні настає одужання через1,5-2 місяці.

Променева хвороба третього ступеня виникає при загальній дозі опромінення 300-500 р. Прихований період скорочується до декількох годин. Хвороба протікає більш інтенсивно. При активному лікуванні одужання наступає через кілька місяців.

Доза опромінення понад 500 р для людини зазвичай вважається смертельною.

Дози проникаючої радіації залежать від виду, потужності вибуху і відстані від центру вибуху. Значення радіусів, на яких можливі різні дози проникаючої радіації при вибухах різної потужності, наводяться в табл 8.

З табл. 8 видно, що радіус ураження проникаючою радіацією значно менше радіусів поразки ударною хвилею і світловим.

Проникаюча радіація на більшість предметів помітного ефекту не чинить. Однак під дією проникаючої радіації можуть темніти скла оптичні приладів, а фотоматеріали, що знаходяться в світлонепроникної упаковці, засвічуються.

Захистом від проникаючої радіації служать різні матеріали, що ослабляють гамма-промені і нейтрони. Cтeпень ослаблення гамма-променів залежить від властивостей матеріалів і товщини захисного шару. Ослаблення інтенсивності гамма-випромінювання характеризується шаром половінногого ослаблення, який залежить від щільності матеріалів.

Pис. 11 Порівняльна товщина шару половин-ного ослаблення гамма променів для різних матеріалів 1-свинець 2-сталь, 3 -бетон, 4 -гоунт, 5-дерево

Шар половинного ослабленія- це шар речовини, при проходженні якого інтенсивність гамма-променів зменшується в два рази (рис. 11). Товщина цього шару визначається за формулою

де d - товщина шару половинного ослаблення, см;

про - щільність матеріалу, г / см 3;

23-товщина шару половинного ослаблення води, см.

Величини товщини шарів половинного ослаблення гамма-променів і нейтронів для різних матеріалів наводяться в табл.9.

З табл. 9 видно, що гамма-промені і нейтрони різному послаблюються матеріалами. Для найбільш поширених будівельних матеріалів (бетону і грунту) шари половинного ослаблення приблизно однакові, що дозволяє вести розрахунки тільки на гамма-випромінювання.

Для забезпечення ефективного захисту людей від проникаючої радіації враховується ступінь її ослаблення захисними спорудами. Ступінь ослаблення проникаючої радіації інакше називається коефіцієнтом защітисооруженія і позначається буквою К ..

Коефіцієнт захисту К показує, у скільки разів дана споруда послаблює проникаючу радіацію. Він визначається за формулою

де h - товщина захисного шару, см;

d - шар половинного ослаблення, см. Коефіцієнт захисту притулків становить 500 10СО і більш.