Представьте себе лампочку накаливания мощностью 15 Вт, которые стоят в микроволновках, духовых шкафах, холодильниках и швейных машинах. Какая опасность может исходить от этой лампы? Скорее всего, никакой. А теперь представьте себе радиоактивный источник гамма-излучения, который испускает свои ионизирующие электромагнитные волны мощностью 15 Вт. Какую опасность он может представлять, находясь на открытом воздухе? Скорее всего, эвакуируют весь близлежащий населённый пункт. Хотя мощность излучения что у лампы, что у радиоактивного источника одна и та же.
Почему же радиация такая опасная?
Рассмотрим конкретный пример находки одним из жителей у себя на участке контейнера для хранения и транспортировки цезия 137.
Сюжет на одном из региональных каналов:
Этот порошообразный радиоактивный изотоп является источником гамма-излучения и хранится в свинцовом контейнере. Так если говорить о мощности поглощённой дозы радиоактивного излучения, то вблизи этого герметичного контейнера она в 200 раз превышает допустимую дозу, которая составляет 0,57 мкЗв/ч (микрозиверт в час). При этом все эти шкалы измерения дозы радиоактивного излучения, типа Беккерелей, Кюри, Рентгенов, Греев и прочих Зивертов абсолютно ничего не говорят нам о мощности радиоактивного излучения. Они все нужны для определения его опасности для человека и окружающей среды.
Однако если перевести опасность радиоактивного излучения этого найденного контейнера в его мощность, которая измеряется в ваттах, то вырисовывается весьма впечатляющая картина. Оказывается излучение в 114 мкЗв/ч - это всего лишь 3,16 на 10 в минус восьмой степени Ватта на 1 кг массы человеческого тела. Это значит, что мощность излучения этого контейнера, если измерять её в ваттах, настолько мала, что там даже нет и одной миллионной доли ватта. А раз мощность такая маленькая, то почему такая большая опасность?
Сам по себе это разговор именно о мощности в ваттах излучения таких вот источников очень полезен, потому что атомные электростанции производят электроэнергию, мощность которых измеряется в гигаваттах. И это миллиарды ватт. Но почему-то когда речь заходит о радиоактивном загрязнении, заражении или опасности, то все измерения и расчёты резко уходят в единицы, которые не отражают мощность, а отражают биологический эквивалент опасного и разрушающего воздействия этой радиации. И этот переход из одних единиц в другие связан с тем, что даже при крайне микроскопической мощности радиоактивного излучения, его вред очень высокий. В ваттах просто неудобно измерять.
Так что же делает гамма-излучение таким опасным, что мощность его источников, таких как цезий 137, даже в ваттах не измеряют?
Всё дело в длине электромагнитной волны. У обычной лампы накаливания спектр излучения лежит по большей части в инфракрасном диапазоне, а также есть небольшая часть видимого. Если говорить о длинах этих волн, то их диапазон лежит от 300 микрон до 400 нанометров. При попадании такого излучения от лампочки на кожу человека, это излучение превращается в наиболее вероятную форму энергии - в тепловую. Происходит нагрев тканей, человек чувствует тепло, которое уносится кровотоком. И никакой опасности в этом нет. А нет, потому что глубина проникновения этого спектра электромагнитных волн в кожу позволяет этим волнам превратиться в тепло.
Когда же речь заходит о попадании на кожу человека гамма-излучения, то его длина волны просто не позволяет ему превратиться в тепловую энергию. На шкале электромагнитных волн можно видеть, что длина волны гамма-излучения настолько мала, что её даже неудобно измерять в нанометрах. И поэтому это излучения иногда называют гамма-квантами. Это связано с тем, что энергия фотона такого излучения очень велика, и оно скорее больше похоже на поток частиц, чем на волны. Такие фотоны с высокой энергией не могут проникнуть в тело человека и нагреть его, а всё потому, что они в прямом смысле действуют как пули, разрушая и ионизируя биологические клетки.
Из всего этого можно сделать вывод, что когда речь заходит о гамма-радиоактивном излучении, его главная опасность кроется в его ничтожно малой длине волны и в его высокоэнергичных фотонах. Причём эта высокая опасность сохраняется даже при ничтожно малых мощностях.
