Понятия радиации и радиоактивности вошли в жизнь человека сравнительно недавно. Ещё 150 лет назад о существовании этих явлений люди и не подозревали, а сегодня о том, что существует угрожающая всему живому опасная радиация, знает каждый. В этом посте — о том, что такое радиация, а также самые главные и интересные факты о ней.
Что такое радиация?
Под словом радиация понимают обычно ионизирующее излучение . Непонятно? На самом деле всё просто. Ионизирующее излучение — это такое излучение, которое способно ионизировать вещество путём отрыва электронов от атомов.
Схематично это можно изобразить так:
У нас есть обычный атом, в котором отрицательно заряженные электроны вращаются вокруг положительно заряженного ядра. Излучение попадает в атом, выбивает электрон, и у нас вместо одного нейтрального атома получаются отдельно электрон и положительно заряженный ион.
Ионизация вещества меняет его физические и химические свойства. Ионизирующее излучение способно повреждать и разрывать сложные органические молекулы, нарушая нормальные процессы в живых клетках, именно из-за этого радиация так вредна для всего живого.
Какие бывают виды радиации?
На самом деле ионизировать вещество могут разные виды излучений, и источники этих излучений тоже могут быть разные. В самом начале, при исследовании излучений, исходящих от радиоактивных материалов, учёные поделили эти излучения на три вида, которые назвали первыми буквами греческого алфавита, т. е. α- , β- и γ-излучение.
Позже выяснили, что α-излучение — это поток α-частиц, каждая из которых состоит из двух протонов и двух нейтронов, β-излучение — это поток электронов, а γ-излучение — это поток фотонов высокой энергии. Все эти излучения испускают радиоактивные вещества при радиоактивном распаде. Но источником радиации могут быть не только радиоактивные вещества. Источником радиации также могут быть различные космические объекты, включая Солнце (к счастью, почти вся солнечная радиация задерживается атмосферой), а также различные приборы, созданные человеком, например, рентгеновские аппараты.
Три вида излучения обладают разными свойствами. α- и β-излучения, состоящие из заряженных частиц, обладают невысокой проникающей способностью. β-излучение не сможет проникнуть через лист бумаги, а α-излучение даже в воздухе пройдёт не более пяти сантиметров. Пострадать от этих излучений можно только тогда, когда радиоактивные вещества попадут внутрь организма, например, вместе с едой или при вдыхании радиоактивной пыли. А вот γ-излучение обладает очень большой проникающей способностью, даже толстый слой свинца задерживает его не полностью.
Как определить радиацию
Обычно радиацию, по крайней мере, саму по себе, нельзя увидеть или почувствовать. Некоторые вещества при облучении их радиацией начинают светиться, но подобное свечение (люминесценция) может наблюдаться и по другим причинам, не связанным с радиацией.
Старые часы, в которых на стрелки и циферблат нанесена краска, содержащая соли радия. Поэтому они светятся в темноте.
Впервые явление радиоактивности было открыто по воздействию радиации на фотоплёнку. Французский физик Беккерель случайно обнаружил, что фотопластинки, лежавшие в тёмном шкафу и закрытом конверте, засветились под действием находившихся рядом солей урана.
В дальнейшем физики нашли другие способы определения радиации и измерения интенсивности радиационного излучения. Сегодня прибор для измерения радиации (дозиметр) может купить любой желающий. Правда обычные бытовые дозиметры измеряют только γ-излучение. Все виды излучения определяют лишь дорогие профессиональные приборы.
Долгое время люди не понимали опасности радиации
С радиацией и радиоактивными веществами связаны яркие примеры легкомысленного отношения к научным открытиям. И это не только создание , способного уничтожить цивилизацию, или неудачно сконструированных АЭС, аварии на которых привели к выбросам радиоактивных веществ. Люди долго вообще не понимали, что радиация опасна. Более того, они почему-то решили, что радиация полезна для здоровья.
В результате в первой половине 20 века в мире возникла мода на всё радиоактивное. В продаже появилась радиоактивная минеральная вода, радиоактивные сигареты, радиоактивная косметика и даже радиоактивные лекарства и продукты питания. Посуду покрывали радиоактивной глазурью, а стрелки и циферблаты часов и других приборов — светящейся радиоактивной краской.
Радиоактивная зубная паста
Французская радиоактивная косметика была очень дорогой и престижной
Радиоактивная вода с радием и торием рекламировалась как лекарство от множества болезней
Прибор для производства радиоактивной воды. Американская фирма-производитель уверяла, что употребляя такую воду, можно значительно улучшить здоровье и повысить продолжительность жизни.
Такой «набор юного атомщика», содержащий радиоактивные материалы, продавался в США в 1950-е
После изобретения ядерного оружия разные страны, особенно США, увлеклись проведением ядерных взрывов. Военные опасались лишь взрывной волны и мощного светового излучения, но совсем не думали о проникающей радиации и последующем радиоактивном заражении местности. В США посмотреть на ядерные испытания регулярно приезжали репортёры и простые граждане.
Американцы удобно расположились, чтобы наблюдать ядерный взрыв
Американские репортёры снимают ядерный взрыв
Почему же люди далеко не сразу поняли опасность радиации? Конечно, во многом на это повлияли глупость и легкомыслие. Первые исследования, которые наглядно доказали вред радиации для живых организмов, были проведены ещё в 20-е годы. Но учёным ещё не хватало знаний, чтобы объяснить механизм вредоносного влияния радиации. Тогда ещё не знали, например, что наследственная информация хранится в ДНК, и их повреждение радиацией разрушает эту информацию, приводя к мутациям. Поэтому большинство предпочитало игнорировать результаты исследований и верить в то, что радиация полезна, а не вредна.
Пагубное же действие радиации на организм человека проявлялось далеко не сразу. Даже при получении дозы, которая является однозначно смертельной, человек может умереть лишь через несколько месяцев. Кроме того, болезни, обычно вызываемые радиацией, такие, как рак, малокровие, снижение иммунитета и т. п., могли возникать и по другим причинам. Поэтому то, что получившие облучение люди болеют и умирают именно от радиации, для большинства долгое время не было очевидным.
Радиоактивные вещества легко получить, но трудно обезвредить
В природе совсем немного радиоактивных веществ. И это не удивительно, т. к. новые радиоактивные элементы практически не образуются, а те, которые были на Земле в момент её возникновения, постепенно распадаются. Т. к. возраст нашей планеты больше 4 млрд. лет, на ней к сегодняшнему времени остались лишь самые долгоживущие радиоактивные элементы, такие, как уран и торий.
Однако с открытием цепной ядерной реакции в уране-235 всё изменилось. Сам уран из-за большого периода полураспада обладает относительно слабой радиоактивностью, однако продукты его распада очень радиоактивны. Кроме того, помещая определённые вещества в реактор, можно также получать новые радиоактивные изотопы. Например, из урана-238, непригодного для цепной реакции, получается плутоний, из тория уран-233 и т. п.
Высокорадиоактивные отходы, образующиеся после ядерных реакций, представляют собой огромную проблему. Даже небольшое количество таких отходов, попав в окружающую среду, может надолго сделать непригодными для проживания огромные территории. Современная наука не знает применимых на практике способов превратить радиоактивные вещества в нерадиоактивные, остаётся лишь тщательно собирать радиоактивные отходы и герметично изолировать в специальных хранилищах.
А в 1950 американский физик Лео Силард описал идею кобальтовой бомбы. Если оболочку атомной бомбы сделать из обычного безвредного кобальта, при облучении нейтронами он превратится в радиоактивный кобальт-60, который приведёт к сильному и длительному радиоактивному загрязнению. По его подсчётам, всего 500 тонн кобальта было бы достаточно, чтобы всё человечество погибло от радиации.
И всё же, радиация радиации рознь
Не стоит пугаться и бежать сломя голову от любой радиации. Вред, который радиация может нанести организму, зависит от большого числа факторов. Это и интенсивность излучения, и его тип и энергия, и продолжительность воздействия, и вероятность попадания и накопления радиоактивных веществ в организме. Например, кратковременное облучение в рентгеновском аппарате сравнительно безвредно, при этом оно может помочь выявить на ранней стадии многие опасные заболевания.
Для сравнения — факты о двух радиоактивных веществах.
Полоний-210 экстремально опасное вещество. Из-за высокой радиоактивности он самопроизвольно разогревается и испаряется, после чего может попасть в организм с вдыхаемым воздухом. α-частицы высокой энергии оказывают разрушающее воздействие на все ткани и органы, достаточно попадания в организм всего нескольких миллионных долей грамма, чтобы человек умер.
Висмут — в принципе, также является радиоактивным материалом. Однако период его полураспада настолько велик, что если взять 1 грамм висмута, то за три дня в нём распадётся в среднем лишь один атом. Поэтому висмут считается практически столь же безопасным, как и стабильные элементы, его используют в производстве лекарств и косметики.
Но даже радиоактивные элементы с небольшим периодом полураспада могут быть относительно безопасны при правильном применении. Например, радиоактивный изотоп водорода тритий сегодня используется в производстве светящихся брелков, часов со светящимися стрелками и циферблатами и т. п.
Часы с тритиевой подсветкой
В отличие от радиоактивных часов прошлого, часы с тритием сравнительно безопасны. Бета-излучение с низкой энергией, испускаемое тритием, не проникает через стекло, и даже если капсула разобьётся, обладающий малой плотностью газ улетучится в атмосферу, не успев причинить какого-либо вреда.
Большинство людей согласится с тем, что радиация опасна. Тем не менее, вокруг этого явления существует множество предрассудков. На самом деле каждый из нас буквально купается в излучении, большая часть которого безвредна для человека.
На борту атомной подводной лодки фоновая радиация меньше, чем на суше.
Существует вероятность разрушения саркофага, закрывающего реактор на Чернобыльской АЭС. Это может вызвать утечку радиации.
При постройке Центрального вокзала Нью-Йорка было использовано большое количество гранита. По этой причине уровень радиации там очень высок и превышает даже нормы, допустимые на атомных электростанциях.
В чернобыльской зоне растут грибы под названием Cryptococcus neoformans, которые отлично себя чувствуют под воздействием излучения.
Средний курильщик в течение года получает дозу излучения, примерно равную 300 рентгеновским процедурам. Это связано с тем, что в дыме присутствуют радиоактивные изотопы.
24 декабря 2004 года Земля попала под самый сильный в истории выброс радиации. Этот выброс пришёл от нейтронной звезды, находящейся в 50 тысячах световых лет от нашей планеты.
Бананы имеют довольно высокий уровень радиоактивности.
Закрывая глаза, астронавты иногда видят яркие вспышки. Они вызваны космическим излучением, попадающим на сетчатку.
Пилоты и стюардессы в год получают большую дозу излучения, чем работники АЭС. Поэтому они официально классифицируются как «работающие в условиях радиации».
Горсть урана почти так же радиоактивна, как 10 бананов. Мы ведь говорили, что бананы радиоактивны!
Программа США по разработке ядерного оружия получила название «Манхэттенский проект». В рамках этой программы ставились довольно жестокие эксперименты по воздействию радиации на человека. Например, малышей кормили радиоактивной овсянкой.
В рамках того же Манхэттенского проекта Альберт Стивенс получил инъекцию плутония. Он умер лишь спустя 20 лет и стал человеком, прожившим дольше всего после такой дозы радиации.
Владимир Правик был одним из первых пожарных, тушивших Чернобыльскую АЭС. Говорят, что под воздействием радиации его глаза поменяли цвет с коричневого на голубой.
Соединённые Штаты пытались отрицать, что после атомной бомбардировки местность подвергается радиоактивному заражению. Они даже объявили это японской пропагандой.
Радий, открытый Марией Кюри, сначала использовали везде - от зубной пасты до конфет. Естественно, это привело к проблемам со здоровьем.
Люди, живущие рядом с угольными электростанциями, получают большую дозу излучения, чем те, кто живёт рядом с АЭС.
В середине 20 века в Америке продавалась игра под названием «Лаборатория атомной энергии Гилберт U-238». В её комплект входили образцы настоящего урана 238.
В ближайшие несколько тысяч лет система двойной звезды WR 104 должна превратиться в сверхновую. Этот выброс радиации может вызвать на Земле массовое вымирание.
Американские флаги на Луне полностью выцвели из-за солнечной радиации.
Примерно один процент статического электричества ненастроенного телевизора происходит от космической фоновой радиации, оставшейся после Большого взрыва.
Высаженные в Чернобыльской зоне соевые бобы развили антирадиационную защиту. Это открытие может пригодиться людям.
После изучения жизни вокруг Чернобыля и других зон атомных катастроф обнаружилось, что некоторые виды выжили благодаря генетическим мутациям, произошедшим под воздействием радиации.
Оказалось, что на самом деле человек излучает больше радиации, чем его сотовый телефон.
Промышленные отходы, содержащие мышьяк, более вредны для людей, чем аналогичное количество ядерных отходов.
Мы постоянно подвергаемся воздействию радиации, большая часть которой безвредна. Опасно только ионизирующее излучение в достаточно высоких дозах (рентгеновские лучи, гамма-лучи и т.п.)
Радиация — слово пугающее для большинства из нас, ассоциирующееся с чем-то невидимым, неосязаемым и смертельно опасным. На самом деле так оно и есть, хотя не будем забывать о том, что мы, люди, живущие в век развитой промышленности, сами по себе более радиоактивны, чем наши предки каких-нибудь двести лет назад. Впрочем, это-то как раз не страшно — страшно то, на что способна радиация в больших дозах.
- Самый радиоактивный фрукт — банан. В бананах содержится много изотопов калия. Правда, столько этих фруктов, сколько нужно, чтобы заработать лучевую болезнь, ни одному человеку не съесть и за десять жизней (см. ).
- Некоторое время после открытия радия этот элемент использовался в приготовлении некоторых напитков. Впрочем, его опасные свойства были довольно быстро исследованы.
- Флаги, которые американские астронавты оставили на Луне, останутся стоять в вакууме навечно, но из-за солнечной радиации они выцветут и побелеют.
- Защита от солнечной радиации — одна из основных сложностей, связанных с полётами в космосе (см. ).
- При строительства Центрального вокзала в Нью-Йорке использовался радиоактивный гранит — тогда радиация ещё не была известна. В результате здание вокзала излучает радиоактивный фон более мощный, чем среднестатистическая АЭС.
- Работающие на угле тепловые электростанции выбрасывают в атмосферу радиации больше, чем атомные.
- Внутри Чернобыльской АЭС растут грибы.
- Вопреки распространённому мнению, тараканы не способны пережить ядерную войну (см. ).
- Ещё в 1950 году в США продавался детский набор «Лаборатория атомной энергии», в состав которого входило несколько кусков урановой руды.
- В очень редких случаях от воздействия радиации радужная оболочка глаз может изменить цвет.
- Экипаж атомной подводной лодки получает меньшую дозу радиации, чем среднестатистический человек на поверхности. Причина тому — защитный эффект водной толщи и меньший радиационный фон под водой, нежели на суше.
- Необработанная урановая руда радиацию практически не излучает.
- Некоторые люди, как это ни странно, до сих пор не верят в существование радиации, считая её выдумкой и пропагандой.
- В настоящее время не существует защитных костюмов, способных хотя бы временно на сто процентов нивелировать воздействие радиационного облучения.
- Саркофаг, которым накрыт взорвавшийся четвёртый энергоблок Чернобыльской АЭС, медленно разваливается. Если он окончательно разрушится, это может спровоцировать серьёзнейшую экологическую катастрофу.
- 24 сентября 2004 года на Землю обрушился самый сильный поток радиоактивного излучения за всю историю. Причиной послужил случившийся около 50 тысяч лет назад взрыв звезды, расположенной в 50 тысячах световых лет от нас. За это время выброс дошёл до нас и накрыл Землю, но нас защитила атмосфера.
- Космонавты иногда видят яркие вспышки с закрытыми глазами. Этот эффект вызывает космическое радиационное излучение, «бомбардирующее» сетчатку глаза.
- Соевые бобы, высаженные в Чернобыльской зоне отчуждения, со временем приспособились и развили защиту от радиации.
- Сильная доза радиации не способна вызвать долговременных мутаций — это миф. Мутации, закрепляющиеся в потомстве, могут быть вызваны только долгим, из поколения в поколение, но слабым излучением.
- Среднестатистический житель современного мегаполиса излучает больше радиации, чем его мобильник (см. ).
- В помещении радиационный фон примерно вдвое выше, чем на улице.
- Бетонные стены помогают уменьшить количество получаемой извне радиации, но они накапливают её, в результате чего сами начинают излучать.
Любой человек в современном мире хотя бы раз слышал о радиации. В основном, из-за сообщений об атомном оружии или авариях на атомных электростанциях. Все знают, что радиация опасна для живых существ, однако она окружена многими слухами и домыслами, многие из которых не соответствуют действительности. Ниже вы найдете список интересных фактов о радиации, некоторые из которых, возможно, подтвердят ваши предположения, а другие, наоборот, опровергнут.
Команды атомных подводных лодок во время погружения под толщу воды получают меньше радиации чем люди, которые ходят под открытым небом. Это происходит из-за того, что естественный радиационный фон гасится толщей воды, а ядерная установка внутри корабля надежно защищена листами свинца, не пропускающими излучения.
Среднестатистический курильщик за год получает дозу радиации, идентичную дозе, полученной от 250 рентгеновских снимков грудной клетки. Это происходит из-за содержащихся в сигаретном дыму радиоактивного полония-210.
Пилоты и команда, работающая на борту самолета, в год при регулярных рейсах получают больше радиации, чем работники атомной электростанции.
Когда космонавты на МКС закрывают глаза, раз в несколько минут они видят вспышки. Ученые предполагают, что это может быть связано с попаданием на сетчатку глаза высокоэнергетических частиц.
Бразильские орехи — самая радиоактивная еда на Земле. Это происходит из-за того, что корни дерева уходят очень глубоко в землю, впитывая в себя естественную земную радиацию, содержащуюся в калии. Однако опасаться такой радиации не стоит — энергия электронов не столь велика и вызванные ею повреждения тканей со временем восстанавливаются.
Ядерный гриб над Нагасаки, 9 августа 1945 года
Изначально после бомбардировки Хиросимы и Нагасаки США утверждали, что радиация не имеет длительного эффекта. Информация же об опасности радиоактивного заражения спустя долгое время после бомбардировки считалась японской пропагандой.
Радий
После того, как Мария Кюри открыла радий, его добавляли во многие предметы быта, например, мыло или зубную пасту, а также в продукты питания. Зачем? Радий считался полезным для здоровья.
С 1950 по 1951 годы в США продавалась детская игрушка, имитировавшая лабораторию по исследованию радиации. В комплект входили научные приборы и… радиоактивные элементы. Игрушка была снята с продажи спустя год после появления на полках, но сделано это было не из-за безопасности, а из-за низких продаж.
Иллюстрация: depositphotos | artphotoss
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .
1. Город Денвер — столица штата Колорадо — один из самых радиоактивных городов мира. 11 сентября 1957 года на заводе «Рокки Флэтс» произошла авария . На «Рокки Флэтс» производились детали для ядерных боеприпасов и оружейный плутоний. Столб радиоактивной пыли достиг города Денвер. Уровень радиации здесь в два раза превышает допустимый. Но есть хорошая новость: этого недостаточно, чтобы причинить жителям какой-либо ущерб сегодня.
2. Рейс из Нью-Йорка в Лондон подвергает пассажиров такому же уровню излучения, как и один рентгеновский снимок.
3. Пилотам и стюардессам, как вы догадались, приходится несладко. За год работы сотрудники подвергаются излучению сильнее , чем работники АЭС.
4. Чернобыль — один из самых радиоактивных районов во всем мире. Рыжий лес, иначе известный как Ржавый лес, принял на себя самый сильный радиоактивный выброс. Он имеет красноватый оттенок и выглядит довольно впечатляюще.
5. На нашей планете имеются не только рукотворные ядерные реакторы , но и природные. Один из таких — африканский ядерный реактор, который сформировался из месторождений урана-235.
6. Ионизирующее излучение может повредить ДНК и привести к мутациям. Отсюда ученые предполагают, что и радиация могла быть одним из факторов эволюции .
7. В период «холодной войны» в США начался поиск урана для военных целей. В качестве урановых шахтеров власти отправляли индейцев навахо . К слову, в те времена рабочим ничего не было известно о том, что их здоровье в опасности.
8. В 20-м веке в США был очень популярен детский набор юного физика. В комплект входил настоящий уран-238 .
9. Дым содержит радиоактивные изотопы. Поэтому курильщики, помимо очевидного вреда, получают еще и немалую долю излучения.
10. Когда Мария Кюри открыла радий, этот элемент обрел большую популярность. О радиации в те времена знали очень мало. А потому радий использовался везде : в косметике, в лекарствах, в предметах быта и даже в продуктах питания. Стоит ли говорить, что за эту моду многие расплатились здоровьем.
