Радиация көздері, табиғи
радиоактивтілік, жергілікті жердің радиоактивті
зақымдалуы
Радиоактивтілік және
оған жалғасатын иондық сәулелену
Жер бетінде тіршілік пайда
болғанға дейін өмір сүрді. "Иондық
сәулелену" атауы физикалық
табиғаты бойынша әртүрлі сәулелену
түрлерін біріктіреді. Радиоактивтік
материалдар Жер мен Күн жүйесінің
планеталарының қүрамына олар
пайда болған сәттен бастап
кірді. Радионуклидтер тау жаныстарында,
топырақта, суда кездеседі. Олар
белгілі бір деңгейде өсімдіктер,
адам үлпасы мөн мүшелерінде
және хайуанаттарда да кездеседі.
Радиоактивтілікті ашу
француз ғалымы Анри Беккерелдің
есімімен байланысты, ол 1896 жылы
қара қағазбен жабылған фотопластинканы
ағартқан уран түзының сәулеленуін
анықтады. Жарыққа және 1895 жылы ашылған
рентген сәулелеріне үқсастыру
бойынша бүл қүбылыс радиоактивтілік
атауына ие болды, яғни сәулелендіру
қабілеті. Радиоактивтілік сәулелену
көптеген физиктер мен химиктердің
назарын аударды. Осы қүбылысты
зерттеуге Мария және Пьер
Кюри орасан зор үлес қосты.
1898 жылы олар уранның сәулеленгеннен
кейін басқа химиялық элементке
айналатындығын анықтады. Олардің
кейбірін - радий мен полонийді
ғалымдар таза күйінде ажыратты.
Бір грамм радийдің сәулеленуінің
бір грамм уранның сәулеленуінен
миллион есе асып түсетін болып
шықты. Бүдан кейін радий өзінің
"сәулеленуші" атауына ие
болды.
Аз уақыттан кейін
радиоактивті сәулеленудің біртекті
емес екендігі және иондаушы
және кіру қабілетімен ерекшеленетін
сәулеленудің үш түрінің бар
екендігі анықталды. Сәулеленудің
осы үш түрі грек харіпінің
алғашқы әріптерімен аталды: альфа,
бета және гамма. Кейіннен альфа-бөлшектің
гелийдің алты, ондық ядросы; бета-бөлшектің
электрон екендігі, гамма-сәуленің
электромагнитті сәулелену еРадиактивті
ластану – қоршаған ортаға өте қауіпті
әсер әкелетін физикалық ластанудың түрі.
Бұл ластану адам денсаулығы мен тірі
организмдерге радиациялық сәулелену
арқылы зиянды әсер жасайды. Қазіргі уақытта
дамыған елдерде ядролық энергетиканың
дамуына байланысты қоршаған ортаның
радиациялық ластануы үлкен қауіп туғызады.
Ластанудың бұл түрі химиялық ластанудан
кейін екінші орынға шықты. Радиациялық
ластануды мынадай топтарға бөледі:
1) радиактивті заттрдың
бөлінуінің нәтижесінде пайда
болатын альфа- (гелий ядросы), бета-
(жылдам электрондар) бөлшектердің
және гамма – сәулелердің әсерінен
болатын радияциялық ластану
(физикалық ластану түрі);
2) қоршаған ортадағы
радиактивті заттардың мөлшерінің
көбеюіне байланысты болатын
ластану (химиялық ластану түрі.
Ортаның радиактивті ластануына
атом қаруына сынау аз үлесін қосқан
жоқ, ол радионуклеиттер жауын –
шашынның түсуіне әкеледі.Радионуклеиттер
– бұл элементтердің электрондарды
атомдардан шығарып, олард басқа
атомдарға оң және теріс иондар жұбын
түзуімен қосуға қабілетті радиобелсенді
сәулелену шығаратын изотоптар.
Мұндай сәулеленуді иондаушы деп
атайды.Гелий ядроларынан (альфа-сәулелену)
немесе жлдам электрондардан (бета-сәулелену)
тұратын бөлшектер ағынын корпускулалық
сәулелену – бұл гамма-сәулелену
мен оған жақын рентгендік -сәулелену.
Альфа- және бета-сәулелену негізінен
организмге түскен кезде оған әсер етеді,
ал гамма-сәулелену организмнен тысқары
тұрып та әсер ете алады.
Радиациялық ластанудың көздері.Радиациялық
қауіптердің әсерлері шыққан тегі бойынша
табиғи және антропогенді болып бөлінеді.
Табиғи факторларға қазба рудалары,
жер қабатындағы радиактивті
элементтердің бөлінуі кезіндегі
сәулелену және т.б. жатады. Радиациялық
қауіптің антропогендік әсерлеріне
радиактивті затарды өндіруге және
қолдануға, атом энергиясын өндіруге және
ядролық қаруды сынауға байланысты
жұмыстар жатады. Сонымен адам өміріне
өте қауіпті радиациялық антропогендік
әсерлер адамзаттың мына іс — әрекеттерімен
тығыз баланысты:
- атом өнеркәсібі;
- ядролық жарылыстар;
- ядролық энергетика;
- медицина мен ғылым.
Бұлар қоршаған ортаны радиактивті
элементтермен және радиациялық
сәулеленмен ластады. Бұдан басқа
атом өнеркәсібі радиактивті қалдықтрдың
көзі болып, адамзатқа жаңа үлкен
қауіпті және әлі шешімін таппаған
мәселені – оларды көму мен жою
мәселелерін алп келді.
Келесі бір қауіпті
радионуклид – стронций –
90, ол ядролық сынақтардың нәтижесінде
түзіледі. Ол ағзаға асқазан –
ішек трактісі, өкпе, тері жабыны
арқылы түсіп, қаңқа мен жұмсақ
ұлпаларға жинақталады. Стронциц
қанада потологиялық құбылыстарды
тудырады, ішке қанның құйылуына,
сүйек кемігінің құрылысынның
бұзылуына әкеліп соғады. Зақымданған
соң ұзақ мерзімнен кейін (келесі
ұрпақтарда) ісіктер, ақ қан ауруы
болуы мүмкін.кендігі анықталды.
Радиоактивтік ыдырау
кезінде шығатын бөлшек пен
гамма-квант заттармен ықпалдаса
отыра өз энергиясын иондануға
жүмсайды. Осы сәулелердің ортақ
термин ретінде мына сөздер
пайдаланылады: иондаушы сәулелену,
иондағыш радиация немесе жай
ғана радиация.
Иондаушы сәулелену
- элементті бөлшектер ағынынан (электрон,
протон, нейтрон, позитрон) және электрон
магнитті сәулелену кванттарынан
түратын сәулелену, олардың заттар
мен ықпалдасуы бүл заттарда
әр түрлі заттардың пайда болуына
алып келеді.
Радионуклид - атомдық
салмағы мен атомдық заряды
бар радиоактивті заттың атомы.
Бірдей зарядтары бар, алайда
атомдық салмағы әр түрлі атомдар
осы элементтің изотоптары деп
аталады.
Радионуклидтің ыдырау
өнімдерінен басқа иондаушы радиацияға
Жерге ғаламдық кеңістіктен келген
ғарыш сәулелері мен электр
энергиясын иондаушы сәулеленуге
айналдыратын сәулеленудің жасанды
көздері жатады (рентген аппараты,
элементті бөлшектерді жылдамдатушылар
және т.б.). Иондаушы сәулелердің
әр түрлі ену қабілеті жоғалған
энергияның әр түрлі жылдамдығымен
байланысты болып шықты. Альфа
бөлшектөр заттармен ықпалдаса
отыра өз қозғалысының бойын
толық иондайды, сөйтіп энергиясын
жылдам жоғалтады. Сондықтан альфа
бөлшектердің көптеген заттардағы
қозғалысы үлкен емес - олар ауада
3 - 8 см өтеді, металда - 10 микрон,
ал тіпті тығыз қағаздың бір
бет парағы да альфа бөлшекті
толығынан ұстайды.
Бета-бөлшектер үлкен
ену қабілетіне ие, ауада олар
2 метрге дейінгі жолдан өтеді,
ал олардың металда жүтылуы
үшін қалыңдығы бірнеше миллиметр
қабат жеткілікті.
Гамма-кванттар ауада
жүтылмайды, ал олардың ағынының
әлсіреуі гамма квант пен жүту
материалының энергиясына тығыз
байланысты. Мысалы, цезий - 137 гамма-сәулеленуін
әлсірету үшін қалындығы 30 см
алюминий немесе қалындығы 8 см
қорғасын қабаты мыңдаған есе
қажет. Екінші жағынан гамма-кванттар
(альфа және бета-бөлшектер сияқты)
барлық бағыт бойынша кең мүмкіндікті
көз-дер ретінде шығады. Сондықтан
да олардың жиілігі қашықтық
квадратына сәйкес керісінше
азаяды, яғни бір метр қашықтықтағы
сәулелену жиілігі 10 см қашықтықтағыдан
100 есе аз болады.
Геохимиялық процестердің
нәтижесінде радиоактивті элемент-тер
жер қыртысында болуы, табиғи
суларға түсуі, желдету процес-теріне
қатысуы мүмкін.
Көп жағдайда тау
жыныстарындағы уран су бетіне
шығып, оны едәуір қашықтыққа
айдайды. Барлық табиғи суларда
уранның қандай да бір мөлшері
кездеседі. Егер судың жолында
уранды жақсы бөлетін геологиялық
ошақ кездессе ол сонда жинақталады
және геологиялық процестердің
үлкен созымдылығын ескергөнде (ондаған
және жүздегөн мың жылдар) бүл
орындардағы уранның жинақталуы
айтарлықтай көлемге жетуі мүмкін.
Уранның қайта жинақталуы
туралы ғана бірнеше мысал
келтіруге болады. Қазылған көне
хайуанаттар сүйектері қатты
байытылған - проценттің он үлесіне
дейін. Кейбір көмір өндіретін
орындарда уран проценттің жүздеген
үлесі деңгейіне дейін жинақталған
учаскелерге түседі. Алайда уранның
өзі организмге енгеннің өзінде
үлкен радиациялық қауіп төндірмейді,
өйткені оның үлөстік белсенділігі
(яғни, белсенділігі бір граммға
есептелген) көп емес, ол организмнөн
тез ығыстырылады және көп
мөлшерде енген жағдайда (бір
грамм шамасы) радиоактивтілікке
байланысты химиялық улану басталуы
мүмкін.
Ураннан ыдыраған өнімдердің
радиациялық қауіптілігі едәуір
жоғары. Олардың арасында радон
бірінші орын алады.
Радон - дәмі мен
иісі жоқ түссіз газ, ауадан
7,5 есе ауыр, радийдың ыдырау өнімі
болып табылады. Радон жер қыртысынан
біртіндеп бөлінеді, алайда оның
сырқы ауадағы жинақталуы көлемнің
әр түрлі нүктелері үшін елеулі
ерекшеліктерімен көрінеді. Топырақ
эмиссиясын қоспағанда минералдық
тектегі қүрылыс материалдары: қиыршық
ақ тас, цемент, кірпіш және
т.б. радон көздері бола алады.
Барлық жыныстарда уран мен
торий кездеседі. Ал кейбір
жыныстарда, мысалы гранитте уран көбірек
жинақталуы мүмкін. қүрылыс материалдарына
радон радий ыдырағанда пайда болады.
Пайда болған радонның бір бөлігі көзге
көрінбейтін тесік арқылы ғимаратқа түседі.
Егер ғимарат нашар желдетілсе, ал қүрылыс
материалдары мен топырақ уран мен радийдың
едәуір үлкен мөлшерін бойында үстаса,
онда радон үлкен мөлшерде жиналуы мүмкін.
Адамның ғимаратта едәуір уақыт болатындығын
ескергенде, ол ала алатын тиімді сәулелену
дозасы кәсіпқойлар алатын доза жүктемесінен
асып түсуі мүмкін. Көп жағдайда радонға
байланысты дозалық жүктемені едәуір
азайтуға болады. Жертөбелерді қымтау
мен желдету топырақтан радонның өтуін
айтарлықтай азайтады. Табиғи радиоактивтік
элементтер қабырғада көп болса, радонның
жиналуын қабырғаны герметикалық бояумен
сырлау және қатты желдету арқылы азайтуға
болады.
Радиацияның табиғи
көздеріне космостық сәуле жатады.
Олар алынатын радиацияның табиғи
көздері дозасының жартысын қүрайды.