Влияние ионизирующих излучений на организм
Для всех заряженных частиц механизм передачи энергии атому один и тот же. При прохождении через вещество заряженная частица теряет свою энергию, вызывая ионизацию и возбуждение атомов, пока не исчерпается запас ее энергии. Чем больше масса летящей частицы, тем меньше она отклоняется от первоначального направления. Полет протонов практически прямолинеен, а траектория электрона сильно изломана… Читать ещё >
Влияние ионизирующих излучений на организм (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Природа и виды ионизирующих излучений, единицы измерения
Ионизирующие излучения получили свое название благодаря способности вызывать ионизацию атомов и молекул в облучаемом веществе. Энергия кванта излучения, взаимодействуя с веществом, приводит к переходу атома или молекулы в возбужденное состояние вплоть до высвобождения электрона. Для ионизации большинства биомолекул необходимо достаточно большое количество энергии — 10−15 эВ (1 эВ = 1,6*10 12 эрг), называемое потенциалом ионизации.
По природе ионизирующие излучения бывают корпускулярными и электромагнитными. К электромагнитным относятся коротковолновые излучения (например, СВЧ), рентгеновское, гамма-излучение, электромагнитные волны оптического диапазона (например, лазерное) и тормозное излучение, возникающее при прохождении через вещество сильно ускоренных заряженных частиц (получают искусственно в синхрофазотронах).
Применительно к ситуации вокруг аварии на ЧАЭС наибольший интерес представляют лишь два вида излучений из вышеперечисленных: рентгеновское излучение с длиной волны 10 -14 -10 -7 м, испускаемое при торможении быстрых электронов в веществе и при переходах электронов с внешних электронных оболочек атома на внутренние, и гамма-излучение с длиной волны менее 10 -10 м, возникающее при распаде радиоактивных ядер и элементарных частиц, при взаимодействии быстрых заряженных частиц с веществом, при аннигиляции (взаимном уничтожении с высвобождением фотона) электронно-позитронных пар. Т.о., волновые характеристики этих излучений сходны, они перекрываются в диапазоне 10 -14 -10 -10 м.
При взаимодействии электромагнитных излучений с веществом наблюдаются следующие эффекты:
Фотоэлектрический: характерен для длинноволнового рентгеновского излучения; сущность эффекта состоит в том, что высвободившийся электрон реагирует с нейтральным атомом с образованием аниона.
Эффект Комптона: происходит рассеяние энергии падающего фотона; электрон получает лишь часть энергии, образуется быстрый электрон и вторичный фотон.
Образование электронно-позитронных пар: этот процесс обусловлен столкновением гамма-кванта с какой-либо заряженной частицей.
Для всех заряженных частиц механизм передачи энергии атому один и тот же. При прохождении через вещество заряженная частица теряет свою энергию, вызывая ионизацию и возбуждение атомов, пока не исчерпается запас ее энергии. Чем больше масса летящей частицы, тем меньше она отклоняется от первоначального направления. Полет протонов практически прямолинеен, а траектория электрона сильно изломана вследствие рассеяния на орбитальных электронах и в результате притяжения ядрами атомов (упругое многократное рассеяние). Неупругое торможение имеет место при прохождении электрона вблизи ядра. Скорость его падает, часть энергии теряется, испускаются фотоны тормозного излучения, т. е. образуется электромагнитное излучение.
Нейтроны обладают высокой проникающей способностью. При упругом рассеянии на ядрах С, N, О и других элементов, входящих в состав живой ткани, нейтрон теряет лишь 10−15% энергии, а при столкновении с ядром водорода энергия нейтрона снижается вдвое.
При нейтронном облучении конечный биологический эффект связан с ионизацией, производимой опосредованно вторичными частицами или фотонами.