Радиоактивное излучение. Его биологическое действие

1.

Радиоактивное
излучение. Его
биологическое
действие

2.

История открытия
В 1896 г. после проведения опыта Анри Беккерель
открыл
новое
явление,
названное
«Естественной
радиоактивностью» - оставив соли Урана на завёрнутой
фотопластинке в тёмном месте и затем проявив её, он
получает снимок.
Проявленное изображение
Анри Беккерель

3.

История открытия
Изучением
этого
излучения
стали
заниматься
физики
Мария и Пьер Кюри.
Ими
было
открыто
множество химических
элементов,
обладающих
радиоактивностью.
В
их числе был и Радий.
Мария Кюри-Склодовская, 1942 год

4.

История открытия
Изучением радиоактивного излучения занялся физик
Эрнест Резерфорд. Оказалось, что пучок излучения
радиоактивных элементов расщепляется на три: Альфачастицы,
Бета-частицы,
и
Гаммаизлучение(фотоны).
Изобретение Резерфорда

5.

Альфа-излучение
излучаются: два протона и два нейтрона
проникающая способность: низкая
облучение от источника: до 10 см
скорость излучения: 20 000 км/с
ионизация: 30 000 пар ионов на 1 см пробега
биологическое действие радиации: высокое
Альфа (α) излучение возникает при распаде
нестабильных изотопов элементов.

6.

Альфа-излучение
Главный механизм потерь энергии заряженными частицами в
веществе - это ионизационные потери. При прохождении через
какое либо тело, кинетическая энергия частицы тратится на
возбуждение атомов этой среды - то есть на ионизацию.
Относительная ионизация пропорциональна заряду частицы, то
есть чем больше заряд, тем сильнее частица ионизирует.

7.

Вред альфа-излучения
Из всех видов радиационного излучения, альфа излучение
обладает наименьшей проникающей способностью, но
последствия облучения живых тканей данным видом радиации
наиболее тяжелые и значительные по сравнению с другими
видами излучения.

8.

Вред альфа-излучения
Радиоактивные изотопы фактически не выводятся с
организма самостоятельно, поэтому попадая внутрь организма,
они будут облучать ткани изнутри на протяжении многих лет,
пока не приведут к серьезным изменениям. Организм человека
не способен нейтрализовать, переработать, усвоить или
утилизировать, большинство радиоактивных изотопов, попавших
внутрь организма.

9.

Применение альфа-излучения
Радоновые ванны. Она использует полученные при альфаизлучении изотопы — радон, торон, имеющие малые сроки
жизни и быстро выводимые из организма. Альфа-терапия
оказывает
противовоспалительное,
обезболивающее
и
успокаивающее действие, поэтому показано для лечения
гинекологических, сердечно-сосудистых заболеваний, а также
проблем с опорно-двигательным аппаратом.

10.

Применение альфа-излучения
Так же свое применение альфа радиоактивность имеет в авиации.
На корпусе самолета на некотором расстоянии от него ставится
источник альфа излучения, а на самом корпусе его детектор. Так,
если на корпусе появляется слой льда, то детектор перестает
фиксировать поток, и пилоту сообщается об образовании наледи.

11.

Применение альфа-излучения
механизм рождения электронно-дырочных пар альфа-частицей в
полупроводниках
может
вызвать
несанкционированное
переключение полупроводникового триггера при попадании
альфа-частицы с достаточной энергией на кремниевый чип. При
этом единичный бит в памяти заменяется нулевым. Для
уменьшения количества таких ошибок материалы, используемые
в производстве микросхем, должны обладать низкой собственной
альфа-активностью.

12.

Бета-излучение
излучаются: нейтроны
проникающая способность: высокая
облучение от источника: километры
скорость излучения: 40 000 км/с
ионизация: от 3000 до 5000 пар ионов на 1 см
пробега
биологическое действие радиации: высокое

13.

Бета-излучение
Представляют собой отрицательно заряженные частицы
(поток электронов). Они обладают очень большой
кинетической энергией:
Ек=10МэВ, что очень близко к скорости света.
В отличие от одинаковой скорости Альфа-частиц, Бетачастицы вылетают с разной скоростью, то есть они имеют
определённый энергетический спектр.

14.

Бета-излучение
Бета (β) излучение возникает при превращении одного
элемента в другой, при этом процессы происходят в самом ядре
атома вещества с изменением свойств протонов и нейтронов.
Имея изначально высокую скорость излучения и малые
размеры излучаемых элементов, бета излучение обладает более
высокой проникающей способностью чем альфа излучение, но
обладает в сотни раз меньшей способность ионизировать
вещество по сравнению с альфа излучением.

15.

Вред Бета-излучения
Бета радиация с легкостью проникает сквозь одежду и
частично сквозь живые ткани, но при прохождении через более
плотные структуры вещества, например, через металл, начинает
с ним более интенсивно взаимодействовать и теряет большую
часть своей энергии передавая ее элементам вещества.
Металлический лист в несколько миллиметров может полностью
остановить бета излучение.

16.

Вред Бета-излучения
Если альфа радиация представляет опасность только при
непосредственном контакте с радиоактивным изотопом, то бета
излучение в зависимости от его интенсивности, уже может
нанести существенный вред живому организму на расстоянии
несколько десятков метров от источника радиации.

17.

Применение Бета-излучения
Так же, как и другие виды радиоактивных излучений, бетаизлучение находит широкое применение в медицине. Это бетатерапия
и
радиоизотопная
диагностика.
Например,
Радиоизотопная диагностика использует бета-частицы в качестве
радиоактивной метки для обнаружения опухолевых тканей.

18.

Применение Бета-излучения
Для терапевтических целей на поражённые
накладываются аппликаторы, излучающие бета-лучи.
участки

19.

Гамма-излучение
излучаются: энергия в виде фотонов
проникающая способность: высокая
облучение от источника: до сотен метров
скорость излучения: 300 000 км/с
ионизация: от 3 до 5 пар ионов на 1 см пробега
биологическое действие радиации: низкое

20.

Гамма-излучение
Это электромагнитное излучение, имеющее очень
маленькую длину волны:
λ ≈ 0,01нм − о, 5нм
Гамма-излучение обладает колоссальной проникающей
способностью. Чтобы ослабить её излучение, необходимо
около 2-х сантиметров свинца
Основная опасность гамма излучения - это его способность
преодолевать значительные расстояния и оказывать
воздействие на живые организмы за несколько сотен
метров от источника гамма излучения.

21.

Гамма-излучение
Это Когда происходит радиоактивный распад атома, то из
одних веществ образовываются другие. Атом вновь
образованных веществ находятся в энергетически нестабильном
(возбужденном) состоянии. Воздействую друг на друга, нейтроны
и протоны в ядре приходят к состоянию, когда силы
взаимодействия уравновешиваются, а излишки энергии
выбрасываются атомом в виде гамма излучения

22.

Вред Гамма-излучения
Гамма излучение обладает высокой проникающей
способностью и с легкостью проникает сквозь одежду, живые
ткани, немного сложнее через плотные структуры вещества
типа металла. Чтобы остановить гамма излучение
потребуется значительная толщина стали или бетона. Но при
этом гамма излучение в сто раз слабее оказывает действие
на вещество чем бета излучение и десятки тысяч раз слабее
чем альфа излучение.

23.

Применение Гамма-излучения
техника – дефектоскопия, при которой происходит
просвечивание предмета;
химия – полимеризация, инициирование превращений;
сельское хозяйство – для выращивания новых сортов культур;
пищевая промышленность – консервирование банок,
стерилизация продуктов;
медицина – стерилизация помещений, лучевая терапия при
воздействии радиации;
геофизика – исследование скважин и другое.

24.

Итоги
Естественная радиоактивность – самопроизвольный
распад ядер элементов, встречающихся в природе.
Радиоактивные
излучения
–
излучения,
самопроизвольно испускаемые некоторыми веществами.
Радиоактивность обладает колоссальной энергией.
Например, Радий вызывает тяжёлые ожоги. у всех этих
частиц энергия порядка мега электрон-Вольт, то есть если
такая частица поглощается веществом, она производит в
нём разрушительные действия: она превращает атом в
ион. Если ион входит в состав молекулы, то она меняет
свои химические свойства. Если эта молекула живой
клетки, то клетка начинает «болеть».

25.

Спасибо за
внимание!