Радиационная и экологическая безопасность атомной энергетики

Позитрон – элементарная частица, имеющая массу электрона, но обладающая положительным элементарным зарядом; ?-частицы, испускаемые при ядерных распадах естественных и искусственных радионуклидов, например

K ?

Ca т. е. ядро испускает электрон, при этом возникает ядро нового элемента при неизменном массовом числе. К ?-излучателям относятся фосфор-32, стронций-90, иттрий-90 и др.

Скорость движения ?-частиц составляет 250–300 тыс. км/с, их масса в 1840 раз легче протонов, поэтому они испытывают многократное отклонение от первоначального направления движения и вызывают ионизацию только отдельных атомов, пробегая путь в воздухе до 15 м, а в биосреде – до нескольких сантиметров.

На 1 см пробега ?-частицы могут образовывать 20—300 пар ионов. Защитой от ?-частиц служит слой вещества толщиной 1–2 см;

• ?-излучение – коротковолновое электромагнитное излучение с длиной волны 0,001—0,1 ? (? ? 10

м) очень высокой энергии; ?-лучи не отклоняются в электрическом и магнитном полях.

Это излучение близко к рентгеновскому, но обладает большими скоростью (300 тыс. км/с) и энергией. Ионизирующая способность ?-излучения малая – 2–3 пары ионов на 1 см, но высока проникающая способность. Пробег в воздухе ?-квантов может достигать более 100 м, в мягких тканях – до 1 м. Защитой от ?-излучений могут служить слой свинца не менее и 1 см, толстые слои бетона, земли или воды.

Мягкие ?-лучи обладают энергией до 0,2 МэВ; средней жесткости – 0,2–1 МэВ; жесткие – 1—10 МэВ; сверхжесткие – более 10 МэВ.

Нейтроны – частицы, не обладающие электрическим зарядом, масса которых примерно равна массе протонов. Нейтроны были открыты в 1932 г. английским физиком Дж. Чедвиком. Они проникают в ядра атомов и вызывают ядерные реакции. Это дало возможность получить искусственные радиоактивные изотопы. В каждом ядре их ровно столько, сколько нужно, чтобы заполнить разницу между численным значением массы ядра атома и количеством протонов в нем.

В зависимости от кинетической энергии нейтроны подразделяются на быстрые – 0,15–10 МэВ, сверхбыстрые – 500 МэВ, промежуточные – 5 КэВ—0,5 МэВ, медленные – 0,1–5 КэВ, тепловые – в пределах 0,025 МэВ.

Под воздействием нейтронов элементы Na, К, С, N, Р, превращаются в радионуклиды – ?-излучатели, т. е. создается наведенная радиоактивность. Если нейтронов в атоме слишком много, они могут превращаться в протоны, т. е. образуется новый химический элемент. Источником нейтронов являются атомные реакторы.