РАДИАЦИЯ И РАДИОАКТИВНОСТЬ
Несмотря на то, что радиация и радиоактивность исходно присущи окружающему нас миру, человек столкнулся с ними вплотную как с объектом изучения в конце XIX века, что привело к фундаментальным открытиям, позволившим не только создать современную модель строения материи, но и освоить практическое использование энергии атома в военных и мирных целях. Эти обстоятельства, в свою очередь, со всей остротой впервые высветили и проблему радиационной безопасности.
В переводе с английского radiation означает «лучеиспускание, излучение», и это относится ко всем видам излучения, включая корпускулярное и электромагнитное охватывающее диапазоны радиоволн, инфракрасную, видимую, и ультрафиолетовую области спектра, гамма- и рентгеновские излучения. Все они в той или иной мере могут причинять вред человеческому организму. В нашем контексте термин радиация имеет вполне определенный смысл и относится к ионизирующим излучениям, которые, оказывая воздействие на молекулы, атомы и ядра, меняют их состояние, в результате чего образуются положительные или отрицательные ионы (радикалы) или продукты ядерных превращений. Следствием этого могут быть различные нарушения, представляющие для биологических объектов, в том числе и человека, определенную степень опасности.
КРАТКАЯ ИСТОРИЧЕСКАЯ СПРАВКА
Открытие явления радиоактивности неразрывно связано с именем немецкого физика Конрада Рентгена, обнаружившего в 1895 г. излучение, обладающее способностью проникать через 8 различные вещества (в том числе и через биологические ткани), вызывать свечение многих веществ и названного им Х-лучами. Поиски в этом направлении привели французского ученого Анри Беккереля в 1896 г. к открытию способности соли урана вызывать почернение фотографической пластинки, защищенной от воздействия света.
Дальнейшие исследования показали, что проникающая способность излучения, испускаемого урансодержащими веществами, не зависит от химического и физического состояния урана. Кроме того, это излучение обладало еще и ионизирующей способностью. Это позволило Пьеру и Марии Кюри прийти к выводу о том, что излучение связано только с атомом урана, и они впервые ввели для этого явления термин «радиоактивность».
Дальнейшие открытие электрона и определение его массы (Дж. Томсон, 1897 г.), выделение полония и радия из урановой руды (М. Склодовская-Кюри, П. Кюри, Ж. Демон, 1898) и других радиоактивных элементов, определение природы радиоактивного излучения (альфа- и бета-лучи (Э. Резерфорд, М. и П. Кюри, П. Виллар (1898-1900) и гамма-лучи ( П. Вийяр, 1900)) и другие результаты исследований и теории, возникшие для их объяснения, позволили рассматривать механизм радиоактивного распада как явление самопроизвольного распада химических элементов (Э. Резерфорд, Ф. Содди, 1902). Открытие существования атомного ядра позволило создать ядерную модель атома (Э. Резерфорд, 1911 г.) и ввести понятие изотопии (Ф. Содди, 1913 г.), а также связать порядковый номер элемента в Периодической системе элементов Д. И. Менделеева с зарядом атома (Ван ден Брук, 1913 г.). Дальнейшие исследования привели к открытию нейтрона (Дж. Чэдвиг, 1932), явления искусственной радиоактивности (И. и Ф. Жолио-Кюри, 1934), возможности осуществления цепной ядерной реакции (Л. Сциллард, 1934). Последующие успехи в развитии теоретической и экспериментальной физики и химии, такие как открытие ядерных реакций под действием нейтрона (Э. Ферми, 1934), изотопа урана-235 (А. Демпстер, 1935), деление урана (О. Хан, Ф. Штрассман, 1938) с распадом на два осколка (Л. Мейтнер, О. Фриш, 1939) и испусканием нейтронов (Р. Робертс, 1939), спонтанное деление урана (К. А. Петржак, Г. Н. Флеров, 1940) позволили в итоге сформулировать условия ядерного взрыва (Я. Б. Зельдович и Ю. Б. Харитон, 1940) со всеми вытекающими отсюда последствиями, в том числе и возможностями использования выделяющейся при распаде 9 ядра энергии в мирных целях. Первая в мире промышленная атомная электростанция была запущена в эксплуатацию в Советском Союзе в 1954 г.