О радиации сегодня не говорит и не пишет только ленивый. Интересно, что радиация будоражит умы и сердца человечества достаточно давно – начиная с XIX века, когда она была открыта. Одни приписывают ей чудодейственные свойства, другие боятся, как огня. Вокруг загадочного и невидимого излучения сформировалось множество мифов и невероятных историй. Давайте разберемся: так ли опасна радиация и куда бежать в случае ядерной войны?
Это страшное слово «радиация»
Если разобраться в этимологии слова «радиация», то с удивлением для себя можно обнаружить, что в переводе с латинского «радиация» – «radiātio» –– обозначает «сияние, блеск, излучение». Т.е. радиацией, на самом деле, можно назвать и солнечный свет, и излучение микроволновой печи, и далекое и близкое к нам космическое излучение. А вот уже само излучение может быть ионизирующим и неионизирующим. Специалисты очень редко используют термин «радиация», т.к. это весьма широкое понятие, и заменяют его на более корректный термин – ионизирующее излучение. И, используя этот термин, на самом деле, гораздо проще разобраться с тем, что это такое. Весь фокус кроется в том, что именно ионизирующее излучение способно ионизировать, т.е. выбивать электрон из нейтрального атома или молекулы и делать из них положительно заряженный ион, после чего молекула (например, ДНК) становится поврежденной и уже не может полноценно выполнять свои функции. Почему же ионизирующее излучение способно на это? Дело в том, что только оно обладает достаточной для этого энергией (потенциал ионизации для воды составляет 12,6 эВ)! Другие виды излучений (неионизирующие излучения) – радиоволновое, микроволновое, инфракрасное и даже видимое – не могут себе этого позволить.
Невидимое излучение
Источники ионизирующего излучения бывают естественные (природные) и искусственные. К естественным источникам, например, относят космическое и солнечное излучение, излучение земной коры, излучение от живых организмов. К искусственным источникам относят все источники, созданные руками человека. Это искусственные радионуклиды, источники медицинского назначения, предприятия ядерного топливного цикла (добывающие и перерабатывающие предприятия, АЭС), радиоизотопные приборы и потребительские товары (датчики дыма, часы, компасы).
Ионизирующее излучение по своей природе может быть электромагнитным (волновым или фотонным) и корпускулярным (поток частиц). К электромагнитному ионизирующему излучению относят рентгеновское и гамма-излучение, а к корпускулярному – альфа-излучение (альфа частица – это ядро атома гелия, состоящее из двух протонов и двух нейтронов), бета-излучение (электроны или позитроны), нейтроны, протоны и так далее.
Особенность ионизирующего излучения состоит в том, что оно не видимо человеческому глазу, не осязаемо и не обоняемо. И зарегистрировать его присутствие можно только с помощью специальных приборов – радиометров или дозиметров.
Всё радиоактивное обязательно светится
Мы уже говорили, что само по себе ионизирующее излучение не видимо, оно может вызывать свечение только при взаимодействии с некоторыми из веществ. Откуда же пошло это «поверье»? Дело в том, что практически сразу после открытия радия супругами Кюри (1898 год), радий стал очень популярен. Его стали добавлять в крем, зубные пасты, помады, шоколад и даже в ректальные свечи. Но чаще всего радий использовали для изготовления светящейся краски. Радиоактивный радий смешивали с люминофором (например, с сульфидом цинка и меди), под влиянием ионизирующего излучения от радия люминофор начинал светиться зеленоватым свечением. Главным образом эта краска использовалась для производства циферблатов часов, компасов и других приборов, и благодаря её массовости радиация и стала ассоциироваться с зелёным цветом.
Строго говоря, даже без люминофора радий испускает достаточное количество альфачастиц высоких энергий, чтобы заставить светиться, например, азот в воздухе, но цвет его не зелёный, а бледно голубой — как у электрической дуги.
Кроме того, существует такое явление, как эффект Вавилова–Черенкова — когда быстрые электроны заставляют светиться среду, сквозь которую они проходят. Его можно наблюдать, например, в охлаждающей жидкости ядерного реактора. Но излучение тут опять таки не зелёное, а синеватое. Кстати, Павел Алексеевич Черенков стал одним из первых физиков нашей страны – лауреатом Нобелевской премии, которая была присуждена с формулировкой «за открытие и истолкование эффекта Черенкова».
Защититься от радиации можно только с помощью свинца
Это правда, но только отчасти. Как упоминалось ранее, «ионизирующее излучение» – это общий термин, который относится как к излучению, представленному частицами, так и к волновому излучению. А объединяет их высокая энергия и, соответственно, способность ионизировать вещество. Но эти излучения всё-таки отличаются друг от друга. В частности, они отличаются проникающей способностью и плотностью ионизации.
Так, потоки альфачастиц может остановить просто бумага или кожа. Но если альфа-излучающий радионуклид попадет в дыхательную систему или пищеварительный тракт, то с большой вероятностью возникнут серьёзные проблемы со здоровьем.
Бетачастицы опаснее альфа-частиц – они способны преодолевать кожный покров. Их может остановить одежда, но более эффективны плексиглас или алюминиевая фольга.
Гамма и рентгеновское излучение обладают самой большой проникающей способностью. Для защиты от них как раз и пригодится свинец. Фартуки из него используются рентгенологами и другими специалистами, имеющими дело с ионизирующим излучением. Но в свинце опять же нет ничего чудодейственного, просто он обладает высокой плотностью. Нет под рукой свинца – пригодится практически любой материал с большой плотностью.
От мощного гаммаизлучения, которое возникает, например, при серьезных авариях на АЭС, никакой свинцовый костюм не спасёт. Но поможет толстый слой бетона, хотя, разумеется, на себя его не наденешь.
Из-за радиации может вырасти еще одна голова, нога или рука
Традиционно в фильмах последствия от воздействия радиации видны невооруженным глазом – выросла еще одна рука или даже голова, появились щупальца или клешни, как у краба. На самом же деле при воздействии ионизирующего излучения видимые проявления наступают очень не скоро, если, разумеется, мы говорим не о летальных дозах. И эти последствия связаны далеко не с лишней парой ног, а с возникновением опухолей. Излучение повреждает спирали ДНК, и вследствие этого клетки теряют возможность нормально делиться, в результате либо наступает их перерождение, либо они погибают. Изменить уже существующий организм, сделав его мутантом здесь и сейчас, ионизирующее излучение, конечно, не может. Но вот если излучение будет воздействовать на половые клетки, то различные мутации (в большинстве случаев летальные) могут проявиться в следующих поколениях. Таким образом, радиация не добавит облученному лишнюю голову или руку, а вот привести к мутации клеток и, как к следствие, возникновению злокачественных опухолей, к сожалению, может.
Микроволновки, телевизоры и телефоны «фонят»
Если создать рейтинг самых популярных заблуждений об ионизирующем излучении, то этот миф, пожалуй, займет почётное первое место. И, чтобы кто там ни говорил, ни телевизор, ни компьютер, ни микроволновка, ни даже телефон не излучают ионизирующее излучение. Современная электроника не содержит в своём составе радиоактивных соединений и генерирует излучение в тысячи и десятки тысяч раз более слабое, чем ионизирующее, а потому опасности не несёт. Справедливости ради, рентгеновское излучение действительно могли создавать старые кинескопные телевизоры, которые выпускались вплоть до пятидесятых годов прошлого века. Поэтому, если в наследство от прапрабабушки вы получили такой телевизор, то лучше заменить его на девайс поновее.
Йод и красное вино спасут от радиации
Это правда, но лишь отчасти. Дело в том, что в период радиационных аварий в окружающую среду попадает большое количество радиоактивного йода, йода-131. Йод преимущественно накапливается в щитовидной железе, особенно у подрастающего поколения, по причине активного метаболизма. Чтобы не допустить накопление радиоактивного йода, врачи рекомендуют принимать стабильный йод, например, в составе иодида калия, тогда стабильный йод сможет «конкурировать» с радиоактивным и не даст ему осесть в щитовидной железе.
Что касается вина. Дело в том, что спирт в очень небольших количествах обладает антиоксидантной активностью и способен снижать количество свободных радикалов, которые образуются вследствие воздействия ионизирующего излучения на водную среду организма. Но! Спирт в больших количествах работает диаметрально противоположно – как оксидант, и его приём может привести к возникновению избыточного количества свободных радикалов.
Дорогой читатель, вас можно поздравить: теперь вы знаете о радиации чуть больше, чем остальные ваши сверстники. Так уж повелось, что люди преимущественно делятся на две категории – кто-то смотрит на радиацию через чёрные, а кто-то, наоборот, через розовые очки. Не верьте кричащим заголовкам, обращайтесь к первоисточникам, ведь согласитесь, гораздо полезнее не просто верить, а знать и понимать.
Наталья Шилягина, кандидат биологических наук, доцент кафедры биофизики Института биологии и биомедицины ННГУ им. Н.И. Лобачевского
#мининский #mininuniver #десятилетиенауки #МинобрнаукиРоссии #популяризациянауки
