Rayonnement ionisant monoénergétique- les rayonnements ionisants, constitués de photons de même énergie ou de particules de même type ayant la même énergie cinétique.

Rayonnements ionisants mixtes- les rayonnements ionisants, constitués de particules de types divers ou de particules et de photons.

Rayonnement ionisant dirigé rayonnement ionisant avec une direction de propagation choisie.

Fond de rayonnement naturel- les rayonnements ionisants créés par le rayonnement cosmique et les rayonnements provenant de substances radioactives naturelles naturellement distribuées (à la surface de la Terre, dans l'atmosphère de surface, dans les aliments, l'eau, dans le corps humain, etc.).

Fond - rayonnement ionisant, constitué d'un fond naturel et de rayonnements ionisants provenant de sources étrangères.

Rayonnement cosmique- les rayonnements ionisants, qui sont constitués du rayonnement primaire provenant de l'espace et du rayonnement secondaire résultant de l'interaction du rayonnement primaire avec l'atmosphère.

Faisceau étroit de rayonnement- une géométrie de rayonnement dans laquelle le détecteur enregistre uniquement le rayonnement non diffusé provenant de la source.

Large faisceau de rayonnement- une telle géométrie de rayonnement dans laquelle le détecteur enregistre le rayonnement non diffusé et diffusé de la source.

Champ de rayonnement ionisant- répartition spatio-temporelle des rayonnements ionisants dans le milieu considéré.

Flux de particules ionisantes (photons)- le rapport du nombre de particules ionisantes (photons) dN traversant une surface donnée pendant un intervalle de temps dt sur cet intervalle : F = dN/dt.

Flux d'énergie des particules- le rapport entre l'énergie des particules tombant et l'intervalle de temps Ψ=dE/dt.

Densité de flux des particules ionisantes (photons)- rapport du flux de particules ionisantes (photons) dF

pénétrant dans le volume d'une sphère élémentaire, jusqu'à l'aire de section centrale dS de cette sphère : φ = dF/dS = d 2 N/dtdS. (La densité de flux d'énergie des particules est déterminée de la même manière).

Fluence (transfert) de particules ionisantes (photons)- le rapport du nombre de particules ionisantes (photons) dN pénétrant dans le volume d'une sphère élémentaire à la section centrale dS de cette sphère : Ф = dN/dS.

Spectre énergétique des particules ionisantes- répartition des particules ionisantes selon leur énergie. Énergie photonique efficace- l'énergie des photons d'un tel photon monoénergétique

rayonnement dont l'atténuation relative dans un absorbeur d'une certaine composition et d'une certaine épaisseur est la même que celle du rayonnement photonique non monoénergétique considéré.

Énergie du spectre limite Rayonnement β - l'énergie la plus élevée des particules β dans le spectre d'énergie continu du rayonnement β d'un radionucléide donné.

Albédo de rayonnement- le rapport entre le nombre de particules (photons) réfléchies par l'interface entre deux milieux et le nombre de particules (photons) incidentes sur l'interface.

Rayonnement retardé: particules émises par les produits de fission, par opposition aux particules (neutrons et rayons gamma) produites directement au moment de la fission.

Ionisation dans les gaz : suppression d'un ou plusieurs électrons d'un atome ou d'une molécule de gaz. À la suite de l'ionisation, des porteurs de charge libres (électrons et ions) apparaissent dans le gaz et celui-ci acquiert la capacité de conduire le courant électrique.

Le terme « rayonnement » couvre une gamme d’ondes électromagnétiques, notamment le spectre visible, les régions infrarouges et ultraviolettes, ainsi que les ondes radio, le courant électrique et les rayonnements ionisants. Toute la dissemblance de ces phénomènes est due uniquement à la fréquence (longueur d'onde) du rayonnement. Les rayonnements ionisants peuvent présenter un risque pour la santé humaine. ET rayonnement ionisant(rayonnement) - un type de rayonnement qui modifie l'état physique des atomes ou des noyaux atomiques, les transformant en ions chargés électriquement ou en produits de réactions nucléaires. Dans certaines circonstances, la présence de tels ions ou produits de réactions nucléaires dans les tissus du corps peut modifier le cours des processus dans les cellules et les molécules et, avec l'accumulation de ces événements, elle peut perturber le cours des réactions biologiques dans le corps. , c'est à dire. présentent un danger pour la santé humaine.

2. TYPES DE RAYONNEMENT

On distingue le rayonnement corpusculaire, constitué de particules de masse différente de zéro, et le rayonnement électromagnétique (photonique).

2.1. Rayonnement corpusculaire

Les rayonnements ionisants corpusculaires comprennent les rayonnements alpha, électroniques, protons, neutrons et mésons. Rayonnement corpusculaire constitué d'un flux de particules chargées (particules α, β, protons, électrons), dont l'énergie cinétique est suffisante pour ioniser les atomes à

collision, appartient à la classe des rayonnements directement ionisants. Les neutrons et autres particules élémentaires ne produisent pas directement d'ionisation, mais dans le processus d'interaction avec le milieu, ils libèrent des particules chargées (électrons, protons) capables d'ioniser les atomes et les molécules du milieu qu'ils traversent.

En conséquence, le rayonnement corpusculaire constitué d'un flux de particules non chargées est appelé rayonnement indirectement ionisant.

Fig. 1. Schéma de la désintégration du 212 Bi.

2.1.1 Rayonnement alpha

Les particules alpha (α - particules) sont les noyaux d'un atome d'hélium, émis lors de la désintégration α - par certains atomes radioactifs. α - la particule est constituée de deux protons et de deux neutrons.

Le rayonnement alpha est un flux de noyaux d'atomes d'hélium (chargés positivement et

particules relativement lourdes).

Le rayonnement alpha naturel résultant de la désintégration radioactive du noyau est caractéristique des noyaux instables d'éléments lourds, commençant par un numéro atomique supérieur à 83, c'est-à-dire pour les radionucléides naturels des séries de l'uranium et du thorium, ainsi que pour les éléments transuraniens obtenus artificiellement.

Un diagramme typique de la désintégration α d'un radionucléide naturel est présenté sur la figure 1, et le spectre énergétique des particules α formées lors de la désintégration d'un radionucléide est représenté sur la figure 1.

Fig.2.

Fig.2 Spectre énergétique des particules α

La possibilité d'une désintégration α est due au fait que la masse (et, par conséquent, l'énergie totale des ions) du noyau radioactif α est supérieure à la somme des masses de la particule α et du noyau fille formé après α. -pourriture. L'excès d'énergie du noyau d'origine (mère) est libéré sous forme d'énergie cinétique de la particule α et de recul du noyau fille. Les particules α sont des noyaux d'hélium chargés positivement - 2 He4 et s'envolent du noyau à une vitesse de 15 à 20 000 km/s. Sur leur chemin, ils produisent une forte ionisation de l'environnement,

arrachant les électrons des orbites des atomes.

La gamme de particules α dans l'air est d'environ 5 à 8 cm, dans l'eau de 30 à 50 microns, dans les métaux de 10 à 20 microns. Lorsqu'elle est ionisée par des rayons α, des changements chimiques dans la substance sont observés et la structure cristalline des solides est perturbée. Puisqu'il existe une répulsion électrostatique entre la particule α et le noyau, la probabilité de réactions nucléaires sous l'influence de particules α de radionucléides naturels (énergie maximale 8,78 MeV y214 Po) est très faible et n'est observée que sur les noyaux légers (Li , Be, B, C, N, Na, Al) avec formation d'isotopes radioactifs et de neutrons libres.

2.1.2 Rayonnement protonique

Rayonnement protonique– rayonnement généré lors de la désintégration spontanée de noyaux atomiques déficients en neutrons ou en tant que faisceau de sortie d'un accélérateur d'ions (par exemple, un synchrophasothoron).

2.1.3 Rayonnement neutronique

Rayonnement neutronique - un flux de neutrons qui convertissent leur énergie en interactions élastiques et inélastiques avec les noyaux atomiques. Les interactions inélastiques produisent un rayonnement secondaire, qui peut être constitué à la fois de particules chargées et de quanta gamma (rayonnement gamma). Dans les interactions élastiques, l'ionisation ordinaire d'une substance est possible.

Les sources de rayonnement neutronique sont : les radionucléides spontanément fissiles ; sources de neutrons radionucléides spécialement fabriquées ; accélérateurs d'électrons, de protons, d'ions ; réacteurs nucléaires; rayonnement cosmique.

D'un point de vue biologique Les neutrons sont produits lors de réactions nucléaires (dans les réacteurs nucléaires et autres installations industrielles et de laboratoire, ainsi que lors d'explosions nucléaires).

Les neutrons n'ont pas de charge électrique. Classiquement, les neutrons, en fonction de leur énergie cinétique, sont divisés en neutrons rapides (jusqu'à 10 MeV), ultrarapides, intermédiaires, lents et thermiques. Le rayonnement neutronique possède un grand pouvoir pénétrant. Les neutrons lents et thermiques entrent dans des réactions nucléaires qui peuvent entraîner la formation d'isotopes stables ou radioactifs.

Un neutron libre est une particule instable et électriquement neutre ayant les caractéristiques suivantes

propriétés:

Ces propriétés du neutron permettent de l'utiliser, d'une part, comme objet à étudier et, d'autre part, comme outil avec lequel s'effectue la recherche. Dans le premier cas, les propriétés uniques du neutron sont étudiées, ce qui est pertinent et permet de déterminer de la manière la plus fiable et la plus précise possible les paramètres fondamentaux de l'interaction électrofaible et, ainsi, de confirmer ou d'infirmer le modèle standard. La présence d'un moment magnétique dans un neutron indique déjà sa structure complexe, c'est-à-dire sa « non-élémentaire ». Dans le second cas, l'interaction de neutrons non polarisés et polarisés d'énergies différentes avec des noyaux permet de les utiliser en physique des noyaux et des particules élémentaires. L'étude des effets de la violation de la parité spatiale et de l'invariance lors du renversement du temps dans divers processus - de l'optique neutronique à la fission nucléaire par les neutrons - ne constitue pas une liste complète des domaines de recherche les plus actuels.

Le fait que les neutrons des réacteurs thermiques aient des longueurs d’onde comparables aux distances interatomiques dans la matière en fait un outil indispensable pour étudier la matière condensée. L'interaction des neutrons avec les atomes est relativement faible, ce qui permet aux neutrons de pénétrer assez profondément dans la matière - c'est leur avantage significatif par rapport aux rayons X et aux rayons γ, ainsi qu'aux faisceaux de particules chargées. en raison de la présence de masse, les neutrons au même moment (donc à la même longueur d'onde) ont une énergie nettement inférieure à celle des rayons X et des rayons γ, et cette énergie s'avère comparable à l'énergie des vibrations thermiques des atomes et molécules dans la matière, ce qui permet d'étudier non seulement la structure atomique statique moyenne d'une substance, mais également les processus dynamiques qui s'y déroulent. La présence d'un moment magnétique dans les neutrons leur permet d'étudier la structure magnétique et les excitations magnétiques de la matière, ce qui est très important pour comprendre les propriétés et la nature du magnétisme des matériaux.

La diffusion des neutrons par les atomes est principalement due aux forces nucléaires ; par conséquent, les sections efficaces de leur diffusion cohérente ne sont en aucun cas liées au numéro atomique (contrairement aux rayons X et aux rayons γ). Ainsi, l'irradiation des matériaux avec des neutrons permet de distinguer les positions des atomes d'éléments légers (hydrogène, oxygène, etc.), dont l'identification est quasiment impossible à l'aide des rayons X et des rayons γ. C’est pour cette raison que les neutrons sont utilisés avec succès dans l’étude d’objets biologiques, en science des matériaux, en médecine et dans d’autres domaines. De plus, la différence des sections efficaces de diffusion des neutrons pour différents isotopes permet non seulement de distinguer des éléments d'un matériau ayant des numéros atomiques similaires, mais également d'étudier leur composition isotopique. La présence d'isotopes avec une amplitude de diffusion cohérente négative offre une opportunité unique de contraster les milieux étudiés, également très souvent utilisés en biologie et en médecine.

Diffusion cohérente- diffusion du rayonnement avec conservation de fréquence et avec une phase différente de π de la phase du rayonnement primaire. L'onde diffusée peut interférer avec l'onde incidente ou d'autres ondes diffusées de manière cohérente.

Bêta, gamma.

Comment se forment-ils ?

Tous les types de rayonnement ci-dessus sont générés par le processus de désintégration des isotopes de substances simples. Les atomes de tous les éléments sont constitués d'un noyau et d'électrons qui tournent autour de lui. Le noyau est cent mille fois plus petit que l’atome entier, mais en raison de sa densité extrêmement élevée, sa masse est presque égale à la masse totale de l’atome entier. Le noyau contient des particules chargées positivement : des protons et des neutrons qui n'ont aucune charge électrique. Les deux sont très étroitement liés. Le nombre de protons dans le noyau détermine à quel atome particulier appartient, par exemple, 1 proton dans le noyau est de l'hydrogène, 8 protons sont de l'oxygène, 92 protons sont de l'uranium. dans un atome correspond au nombre de protons dans son noyau. Chaque électron a une charge électrique négative égale à celle d’un proton, c’est pourquoi l’atome dans son ensemble est neutre.

Les atomes qui ont des noyaux identiques en nombre de protons, mais différents en nombre de neutrons, sont des variantes de la même substance chimique et sont appelés ses isotopes. Afin de les distinguer d'une manière ou d'une autre, un numéro est attribué au symbole désignant un élément, qui est la somme de toutes les particules situées dans le noyau de cet isotope. Par exemple, le noyau de l'élément uranium-238 comprend 92 protons, ainsi que 146 neutrons, et l'uranium-235 possède également 92 protons, mais il contient déjà 143 neutrons. Par exemple, l'uranium 238, dont les liaisons entre protons et neutrons dans le noyau sont très faibles et tôt ou tard un groupe compact constitué d'une paire de neutrons et d'une paire de protons s'en séparera, transformant l'uranium 238 en un autre élément - le thorium-234, également un élément instable dont le noyau contient 144 neutrons et 90 protons. Sa désintégration poursuivra une chaîne de transformations qui se terminera par la formation d'un atome de plomb. Au cours de chacune de ces désintégrations, de l'énergie est libérée, donnant naissance à divers types de

Pour simplifier la situation, on peut décrire l'émergence de différents types comme suit : un noyau émet un noyau, qui est constitué d'une paire de neutrons et d'une paire de protons provenant d'un électron ; Et il y a des situations dans lesquelles l'isotope est tellement excité que la sortie de la particule ne le stabilise pas complètement, puis il rejette l'excès d'énergie pure dans une partie, ce processus est appelé rayonnement gamma. Les types de rayonnement tels que les rayons gamma et les rayons X similaires se forment sans émission de particules matérielles. Le temps nécessaire à la désintégration de la moitié de tous les atomes d’un isotope particulier dans une source radioactive est appelé demi-vie. Le processus de transformation atomique est continu et son activité est estimée par le nombre de désintégrations qui se produisent en une seconde et se mesure en becquerels (1 atome par seconde).

Différents types de rayonnements se caractérisent par la libération de différentes quantités d'énergie et leur capacité de pénétration est également différente, ils ont donc également des effets différents sur les tissus des organismes vivants.

Le rayonnement alpha, qui est un flux de particules lourdes, peut piéger même un morceau de papier ; il n'est pas capable de pénétrer dans la couche de cellules épidermiques mortes. Il n'est pas dangereux jusqu'à ce que des substances émettant des particules alpha pénètrent dans l'organisme par le biais de blessures ou par la nourriture et/ou l'air inhalé. C'est alors qu'ils deviendront extrêmement dangereux.

Le rayonnement bêta est capable de pénétrer de 1 à 2 centimètres dans les tissus d'un organisme vivant.

Les rayons gamma, qui se propagent à la vitesse de la lumière, sont les plus dangereux et ne peuvent être stoppés que par une épaisse plaque de plomb ou de béton.

Tous les types de rayonnements peuvent causer des dommages à un organisme vivant, et plus les dommages sont importants, plus l’énergie transférée aux tissus est importante.

En cas d'accidents divers dans des installations nucléaires et lors d'opérations militaires utilisant des armes nucléaires, il est important de considérer de manière globale les facteurs dommageables affectant l'organisme. Outre leurs effets physiques évidents, différents types de rayonnements électromagnétiques ont également un effet néfaste sur l'homme.

Une personne est constamment sous l'influence de divers facteurs externes. Certains d’entre eux sont visibles, comme les conditions météorologiques, et l’ampleur de leur impact peut être contrôlée. D’autres ne sont pas visibles à l’œil humain et sont appelés radiations. Chacun doit connaître les types de rayonnements, leur rôle et leurs applications.

Les humains peuvent être confrontés à certains types de rayonnements partout. Un bon exemple est celui des ondes radio. Ce sont des vibrations de nature électromagnétique qui peuvent se diffuser dans l'espace à la vitesse de la lumière. Ces ondes transportent l'énergie des générateurs.

Les sources d'ondes radio peuvent être divisées en deux groupes.

1. Naturellement, ceux-ci incluent la foudre et les unités astronomiques.
2. Artificiel, c'est-à-dire créé par l'homme. Ils comprennent des émetteurs de courant alternatif. Il peut s'agir d'appareils de radiocommunication, d'appareils de diffusion, d'ordinateurs et de systèmes de navigation.

La peau humaine est capable de déposer ce type d'ondes à sa surface, leur impact sur l'homme a donc un certain nombre de conséquences négatives. Le rayonnement des ondes radio peut ralentir l’activité des structures cérébrales et également provoquer des mutations au niveau génétique.

Pour les personnes portant un stimulateur cardiaque, une telle exposition est mortelle. Ces appareils ont un niveau de rayonnement maximal autorisé clair ; le dépassement de ce niveau introduit un déséquilibre dans le fonctionnement du système de stimulation et conduit à sa défaillance.

Tous les effets des ondes radio sur le corps ont été étudiés uniquement chez les animaux ; il n'existe aucune preuve directe de leur effet négatif sur l'homme, mais les scientifiques recherchent toujours des moyens de se protéger. Il n’existe pas encore de méthodes efficaces en tant que telles. La seule chose que nous pouvons vous conseiller est de rester à l’écart des appareils dangereux. Étant donné que les appareils électroménagers connectés au réseau créent également un champ d'ondes radio autour d'eux, il suffit de couper l'alimentation des appareils qu'une personne n'utilise pas actuellement.

Rayonnement du spectre infrarouge

Tous les types de rayonnements sont interconnectés d’une manière ou d’une autre. Certains d’entre eux sont visibles à l’œil humain. Le rayonnement infrarouge est adjacent à la partie du spectre que l'œil humain peut détecter. Non seulement il éclaire la surface, mais il peut aussi la chauffer.

La principale source naturelle de rayons infrarouges est le soleil. L'homme a créé des émetteurs artificiels grâce auxquels l'effet thermique nécessaire est obtenu.

Nous devons maintenant déterminer dans quelle mesure ce type de rayonnement est utile ou nocif pour l’homme. Presque tous les rayonnements à ondes longues du spectre infrarouge sont absorbés par les couches supérieures de la peau. Ils sont donc non seulement sans danger, mais peuvent également améliorer l'immunité et améliorer les processus de régénération des tissus.

Quant aux ondes courtes, elles peuvent pénétrer profondément dans les tissus et provoquer une surchauffe des organes. Le coup de chaleur est une conséquence de l’exposition aux ondes infrarouges courtes. Les symptômes de cette pathologie sont connus de presque tout le monde :

• l'apparition de vertiges dans la tête;
• sensation de nausée;
• augmentation de la fréquence cardiaque;
• déficience visuelle caractérisée par un assombrissement des yeux.

Comment se protéger des influences dangereuses ? Il est nécessaire de respecter les précautions de sécurité, en utilisant des vêtements et des écrans de protection thermique. L'utilisation de radiateurs à ondes courtes doit être strictement dosée; l'élément chauffant doit être recouvert d'un matériau calorifuge, à l'aide duquel un rayonnement d'ondes longues et douces est obtenu.

Si l’on y réfléchit, tous les types de rayonnements peuvent pénétrer dans les tissus. Mais ce sont les rayons X qui ont permis d'utiliser cette propriété dans la pratique médicale.

Histoires de nos lecteurs

Vladimir
61 ans

Si l’on compare les rayons X avec les rayons lumineux, les premiers sont très longs, ce qui leur permet de pénétrer même dans les matériaux opaques. Ces rayons ne peuvent pas être réfléchis ou réfractés. Ce type de spectre a une composante douce et dure. Soft se compose de longues ondes qui peuvent être complètement absorbées par les tissus humains. Ainsi, une exposition constante à de longues ondes entraîne des dommages cellulaires et des mutations de l’ADN.

Il existe un certain nombre de structures qui ne sont pas capables de transmettre des rayons X. Ceux-ci incluent, par exemple, le tissu osseux et les métaux. Sur cette base, des photographies d'os humains sont prises pour diagnostiquer leur intégrité.

Actuellement, des appareils ont été créés qui permettent non seulement de prendre une photographie fixe, par exemple d'un membre, mais aussi d'observer les changements qui s'y produisent « en ligne ». Ces appareils aident le médecin à effectuer des interventions chirurgicales sur les os sous contrôle visuel, sans pratiquer de larges incisions traumatiques. Grâce à de tels appareils, il est possible d'étudier la biomécanique des articulations.

Quant aux effets négatifs des rayons X, un contact prolongé avec eux peut conduire au développement du mal des rayons, qui se manifeste par un certain nombre de signes :

• troubles neurologiques;
• dermatite;
• diminution de l'immunité;
• inhibition de l'hématopoïèse normale ;
• développement d'une pathologie oncologique;
• infertilité.

Pour vous protéger des conséquences désastreuses, lorsque vous entrez en contact avec ce type de rayonnement, vous devez utiliser des écrans et des doublures constitués de matériaux qui ne transmettent pas les rayons.

Les gens ont l’habitude d’appeler simplement ce type de rayons lumière. Ce type de rayonnement peut être absorbé par l'objet d'influence, le traversant partiellement et étant partiellement réfléchi. De telles propriétés sont largement utilisées en science et technologie, notamment dans la fabrication d’instruments optiques.

Toutes les sources de rayonnement optique sont divisées en plusieurs groupes.

1. Thermique, ayant un spectre continu. De la chaleur y est libérée en raison du courant ou du processus de combustion. Il peut s'agir de lampes à incandescence électriques et halogènes, ainsi que de produits pyrotechniques et de dispositifs d'éclairage électrique.
2. Luminescent, contenant des gaz excités par des flux de photons. Ces sources sont des dispositifs d'économie d'énergie et des dispositifs cathodoluminescents. Quant aux sources radio et chimiluminescentes, leurs flux sont respectivement excités en raison des produits de désintégration radioactive et des réactions chimiques.
3. Plasma, dont les caractéristiques dépendent de la température et de la pression du plasma qui s'y forme. Il peut s'agir de lampes à décharge, à tube de mercure et au xénon. Les sources spectrales, ainsi que les appareils pulsés, ne font pas exception.

Le rayonnement optique agit sur le corps humain en combinaison avec le rayonnement ultraviolet, ce qui provoque la production de mélanine dans la peau. Ainsi, l’effet positif dure jusqu’à ce qu’une valeur seuil d’exposition soit atteinte, au-delà de laquelle il existe un risque de brûlures et de cancer de la peau.

Le rayonnement le plus connu et le plus utilisé, dont les effets se retrouvent partout, est le rayonnement ultraviolet. Ce rayonnement a deux spectres, dont l'un atteint la Terre et participe à tous les processus sur Terre. Le second est retenu par la couche d’ozone et ne la traverse pas. La couche d'ozone neutralise ce spectre, jouant ainsi un rôle protecteur. La destruction de la couche d'ozone est dangereuse en raison de la pénétration de rayons nocifs à la surface de la terre.

La source naturelle de ce type de rayonnement est le Soleil. Un grand nombre de sources artificielles ont été inventées :

• Lampes érythémateuses qui activent la production de vitamine D dans les couches de la peau et aident à traiter le rachitisme.
• Les solariums permettent non seulement de bronzer, mais ont également un effet curatif pour les personnes souffrant de pathologies causées par un manque de soleil.
• Émetteurs laser utilisés en biotechnologie, médecine et électronique.

Quant à l’effet sur le corps humain, il est double. D’une part, le manque de rayonnement ultraviolet peut provoquer diverses maladies. Une dose dosée de ce rayonnement aide le système immunitaire, la fonction musculaire et pulmonaire, et prévient également l'hypoxie.

Tous les types d'influences sont divisés en quatre groupes :

• capacité à tuer les bactéries;
• soulager l'inflammation;
• restauration des tissus endommagés;
• réduction de la douleur.

Les effets négatifs du rayonnement ultraviolet incluent la capacité de provoquer un cancer de la peau en cas d'exposition prolongée. Le mélanome de la peau est un type de tumeur extrêmement maligne. Un tel diagnostic signifie à presque 100 pour cent une mort imminente.

Quant à l’organe de la vision, une exposition excessive aux rayons ultraviolets endommage la rétine, la cornée et les membranes de l’œil. Ce type de rayonnement doit donc être utilisé avec modération. Si, dans certaines circonstances, vous devez être en contact prolongé avec une source de rayons ultraviolets, il est nécessaire de protéger vos yeux avec des lunettes et votre peau avec des crèmes ou des vêtements spéciaux.

Ce sont ce qu'on appelle les rayons cosmiques, qui transportent les noyaux d'atomes de substances et d'éléments radioactifs. Le flux de rayonnement gamma a une énergie très élevée et est capable de pénétrer rapidement dans les cellules du corps, ionisant leur contenu. Les éléments cellulaires détruits agissent comme des poisons, décomposant et empoisonnant tout le corps. Le noyau cellulaire est nécessairement impliqué dans le processus, qui conduit à des mutations dans le génome. Les cellules saines sont détruites et à leur place se forment des cellules mutantes incapables de fournir pleinement au corps tout ce dont il a besoin.

Ce rayonnement est dangereux car la personne ne le ressent pas du tout. Les conséquences de l'exposition n'apparaissent pas immédiatement, mais ont un effet à long terme. Les cellules du système hématopoïétique, les cheveux, les organes génitaux et le système lymphoïde sont principalement touchés.

Les rayonnements sont très dangereux pour le développement du mal des rayons, mais même ce spectre a trouvé des applications utiles :

• il est utilisé pour stériliser des produits, équipements et instruments à des fins médicales ;
• mesurer la profondeur des puits souterrains;
• mesurer la longueur du trajet du vaisseau spatial ;
• influence sur les plantes afin d'identifier des variétés productives ;
• En médecine, ces rayonnements sont utilisés en radiothérapie dans le traitement de l'oncologie.

En conclusion, il faut dire que tous les types de rayons sont utilisés avec succès par l'homme et sont nécessaires. Grâce à eux, les plantes, les animaux et les hommes existent. La protection contre la surexposition doit être une priorité lorsque l’on travaille.

Pour ceux qui débutent en physique ou qui commencent tout juste à l’étudier, la question de savoir ce qu’est le rayonnement est une question difficile. Mais nous sommes confrontés presque quotidiennement à ce phénomène physique. En termes simples, le rayonnement est le processus de propagation de l'énergie sous forme d'ondes électromagnétiques et de particules, ou en d'autres termes, ce sont des ondes d'énergie qui se propagent.

Source de rayonnement et ses types

La source des ondes électromagnétiques peut être artificielle ou naturelle. Par exemple, le rayonnement artificiel comprend les rayons X.

Vous pouvez ressentir le rayonnement sans même quitter votre maison : il vous suffit de passer la main au-dessus d'une bougie allumée et vous ressentirez immédiatement le rayonnement de la chaleur. On peut l’appeler thermique, mais il existe en physique plusieurs autres types de rayonnement. En voici quelques uns:

• Le rayonnement ultraviolet est un rayonnement qu'une personne peut ressentir lorsqu'elle prend un bain de soleil.
• Les rayons X ont les longueurs d'onde les plus courtes, appelées rayons X.
• Même les humains peuvent voir les rayons infrarouges ; un exemple en est un laser ordinaire pour enfants. Ce type de rayonnement se forme lorsque les émissions radio micro-ondes et la lumière visible coïncident. Le rayonnement infrarouge est souvent utilisé en physiothérapie.
• Le rayonnement radioactif est produit lors de la désintégration d’éléments radioactifs chimiques. Vous pouvez en savoir plus sur les rayonnements dans l'article.
• Le rayonnement optique n’est rien d’autre qu’un rayonnement lumineux, la lumière au sens large du terme.
• Le rayonnement gamma est un type de rayonnement électromagnétique à courte longueur d’onde. Utilisé, par exemple, en radiothérapie.

Les scientifiques savent depuis longtemps que certains rayonnements ont un effet néfaste sur le corps humain. L’intensité de cette influence dépend de la durée et de la puissance du rayonnement. Si vous vous exposez longtemps aux radiations, cela peut entraîner des changements au niveau cellulaire. Tous les équipements électroniques qui nous entourent, que ce soit un téléphone portable, un ordinateur ou un four à micro-ondes, tout cela a un impact sur la santé. Par conséquent, vous devez faire attention à ne pas vous exposer à des radiations inutiles.

Types de rayonnements ionisants

Rayonnement ionisant (IR) - flux de particules élémentaires (électrons, positrons, protons, neutrons) et quanta d'énergie électromagnétique dont le passage à travers une substance conduit à l'ionisation (formation d'ions polaires opposés) et à l'excitation de ses atomes et molécules. Ionisation - la transformation d'atomes ou de molécules neutres en particules chargées électriquement - les ions bII atteignent la Terre sous forme de rayons cosmiques, résultent de la désintégration radioactive des noyaux atomiques (particules απ β, rayons γ et X), sont créés artificiellement au niveau d’accélérateurs de particules chargées. Les types d'IR les plus courants sont d'un intérêt pratique - flux de particules a et β, rayonnement γ, rayons X et flux de neutrons.

Rayonnement alpha(a) – flux de particules chargées positivement – ​​noyaux d’hélium. Actuellement, on connaît plus de 120 noyaux radioactifs alpha artificiels et naturels qui, lorsqu'ils émettent une particule alpha, perdent 2 protons et 2 neutrons. La vitesse des particules pendant la désintégration est de 20 000 km/s. Dans le même temps, les particules α ont la capacité de pénétration la plus faible ; leur longueur de trajet (la distance entre la source et l'absorption) dans le corps est de 0,05 mm, dans l'air de 8 à 10 cm. Elles ne peuvent même pas traverser une feuille de papier. , mais la densité d'ionisation par unité La plage est très large (de 1 cm à des dizaines de milliers de paires), ces particules ont donc la plus grande capacité ionisante et sont dangereuses à l'intérieur du corps.

Rayonnement bêta(β) – flux de particules chargées négativement. Actuellement, environ 900 isotopes radioactifs bêta sont connus. La masse des particules β est plusieurs dizaines de milliers de fois inférieure à celle des particules α, mais elles ont un pouvoir de pénétration plus important. Leur vitesse est de 200 à 300 000 km/s. La longueur du trajet du flux depuis la source dans l'air est de 1 800 cm, dans les tissus humains – 2,5 cm des particules β sont entièrement retenues par des matériaux solides (plaque d'aluminium de 3,5 mm, verre organique) ; leur pouvoir ionisant est 1000 fois inférieur à celui des particules α.

Rayonnement gamma(γ) – rayonnement électromagnétique d'une longueur d'onde de 1 · 10 -7 m à 1 · 10 -14 m ; émis lorsque les électrons rapides d’une substance décélérent. Il se produit lors de la désintégration de la plupart des substances radioactives et possède un grand pouvoir pénétrant ; voyage à la vitesse de la lumière. Dans les champs électriques et magnétiques, les rayons gamma ne sont pas déviés. Ce rayonnement a une capacité ionisante inférieure à celle des rayonnements a et bêta, car la densité d'ionisation par unité de longueur est très faible.

Rayonnement X peut être obtenu dans des tubes à rayons X spéciaux, dans des accélérateurs d'électrons, lors de la décélération des électrons rapides dans la matière et lors de la transition des électrons des couches électroniques externes d'un atome vers les couches internes, lorsque des ions sont créés. Les rayons X, comme les rayons gamma, ont un faible pouvoir ionisant, mais une grande profondeur de pénétration.

Neutrons - particules élémentaires du noyau atomique, leur masse est 4 fois inférieure à la masse des particules α. Leur durée de vie est d'environ 16 minutes. Les neutrons n'ont pas de charge électrique. La longueur du trajet des neutrons lents dans l'air est d'environ 15 m, dans un environnement biologique - 3 cm ; pour les neutrons rapides - respectivement 120 m et 10 cm. Ces derniers ont une capacité de pénétration élevée et représentent le plus grand danger.

Il existe deux types de rayonnements ionisants :

Corpusculaire, constitué de particules dont la masse au repos est différente de zéro (rayonnement α, β et neutronique) ;

Électromagnétique (rayonnement gamma et rayons X) - avec une longueur d'onde très courte.

Pour évaluer l'impact des rayonnements ionisants sur toutes substances et organismes vivants, des quantités spéciales sont utilisées - doses de rayonnement. La principale caractéristique de l’interaction des rayonnements ionisants et de l’environnement est l’effet d’ionisation. Au cours de la période initiale de développement de la dosimétrie des rayonnements, il était le plus souvent nécessaire de traiter les rayonnements X se propageant dans l'air. Par conséquent, le degré d’ionisation de l’air dans les tubes ou appareils à rayons X a été utilisé comme mesure quantitative du champ de rayonnement. Une mesure quantitative basée sur la quantité d'ionisation de l'air sec à pression atmosphérique normale, assez facile à mesurer, est appelée dose d'exposition.

Dose d'exposition détermine la capacité ionisante des rayons X et des rayons γ et exprime l'énergie du rayonnement convertie en énergie cinétique des particules chargées par unité de masse d'air atmosphérique. La dose d'exposition est le rapport de la charge totale de tous les ions de même signe dans un volume élémentaire d'air à la masse d'air dans ce volume. L'unité SI de dose d'exposition est le coulomb divisé par kilogramme (C/kg). L'unité non systémique est le roentgen (R). 1 C/kg = 3880 R. En élargissant la gamme des types connus de rayonnements ionisants et les domaines de leur application, il s'est avéré que la mesure de l'impact des rayonnements ionisants sur une substance ne peut pas être facilement déterminée en raison de la complexité et de la diversité. des processus qui se produisent dans ce cas. Le plus important d'entre eux, provoquant des modifications physico-chimiques de la substance irradiée et conduisant à un certain effet de rayonnement, est l'absorption de l'énergie des rayonnements ionisants par la substance. C’est ainsi qu’est née la notion de dose absorbée.

Dose absorbée montre la quantité d'énergie de rayonnement absorbée par unité de masse de toute substance irradiée et est déterminée par le rapport de l'énergie absorbée du rayonnement ionisant à la masse de la substance. L'unité de mesure de la dose absorbée dans le système SI est le gray (Gy). 1 Gy est la dose à laquelle 1 J d'énergie de rayonnement ionisant est transférée à une masse de 1 kg. L'unité extrasystémique de dose absorbée est le rad. 1 Gy = 100 rads. L'étude des conséquences individuelles de l'irradiation des tissus vivants a montré qu'à doses absorbées identiques, différents types de rayonnements produisent des effets biologiques différents sur l'organisme. Cela est dû au fait qu'une particule plus lourde (par exemple, un proton) produit plus d'ions par unité de trajet dans le tissu qu'une particule plus légère (par exemple, un électron). Pour une même dose absorbée, plus l’effet radiobiologique destructeur est élevé, plus l’ionisation créée par le rayonnement est dense. Pour tenir compte de cet effet, la notion de dose équivalente a été introduite.

Dose équivalente est calculé en multipliant la valeur de la dose absorbée par un coefficient spécial - le coefficient d'efficacité biologique relative (RBE) ou coefficient de qualité. Les valeurs des coefficients pour différents types de rayonnement sont données dans le tableau. 7.

Tableau 7

Coefficient d'efficacité biologique relatif pour différents types de rayonnement

L'unité SI d'équivalent de dose est le sievert (Sv). La valeur de 1 Sv est égale à la dose équivalente de tout type de rayonnement absorbée dans 1 kg de tissu biologique et créant le même effet biologique que la dose absorbée de 1 Gy de rayonnement photonique. L'unité non systémique de mesure de dose équivalente est le rem (équivalent biologique du rad). 1 Sv = 100 rem. Certains organes et tissus humains sont plus sensibles que d'autres aux effets des radiations : par exemple, à dose équivalente, le cancer est plus susceptible de survenir dans les poumons que dans la glande thyroïde, et l'irradiation des gonades est particulièrement dangereuse en raison de le risque de dommages génétiques. Par conséquent, les doses de rayonnement reçues par différents organes et tissus doivent être prises en compte avec différents coefficients, appelés coefficient de risque radiologique. En multipliant la valeur de dose équivalente par le coefficient de risque radiologique correspondant et en additionnant tous les tissus et organes, nous obtenons dose efficace reflétant l’effet total sur le corps. Les coefficients pondérés sont établis empiriquement et calculés de telle manière que leur somme pour l'ensemble de l'organisme soit l'unité. Les unités de dose efficace sont les mêmes que les unités de dose équivalentes. Elle se mesure également en sieverts ou rem.