Jakie są najczęstsze rodzaje rozpadu promieniotwórczego? Jak możemy chronić się przed szkodliwym wpływem powstającego promieniowania?
W zależności od rodzaju cząstek lub fal, które jądro uwalnia, aby osiągnąć stabilność, występują różne rodzaje rozpadów promieniotwórczych prowadzących do promieniowania jonizującego. Do najczęstszych należą cząstki alfa, cząstki beta, promienie gamma i neutrony.
Promieniowanie alfa
Rozpad alfa (Infografika: A. Vargas/IAEA).
W promieniowaniu alfa rozpadające się jądra uwalniają ciężkie, dodatnio naładowane cząstki, aby stać się bardziej stabilne. Cząsteczki te nie mogą przeniknąć przez skórę i wyrządzić szkody, a często można je zatrzymać nawet za pomocą jednej kartki papieru.
Jeśli jednak substancje emitujące promieniowanie alfa dostaną się do organizmu poprzez oddychanie, jedzenie lub picie, mogą one bezpośrednio narazić tkanki wewnętrzne i w konsekwencji zaszkodzić zdrowiu.
Ameryk-241 jest przykładem atomu, który rozpada się na cząstki alfa i jest stosowany w czujnikach dymu na całym świecie.
Promieniowanie beta
Rozpad beta (Infografika: A. Vargas/IAEA).
W promieniowaniu beta jądra atomowe uwalniają mniejsze cząsteczki (elektrony), które są bardziej przenikliwe niż cząsteczki alfa i mogą przenikać przez np. 1-2 centymetry wody, w zależności od ich energii. Ogólnie rzecz biorąc, arkusz aluminium o grubości kilku milimetrów może zatrzymać promieniowanie beta.
Niektóre z niestabilnych atomów emitujących promieniowanie beta to wodór-3 (tryt) i węgiel-14. Tryt jest używany między innymi w lampach awaryjnych, na przykład do oznaczania wyjść ewakuacyjnych w ciemności. Dzieje się tak, ponieważ promieniowanie beta z trytu powoduje świecenie materiału fosforowego podczas oddziaływania z promieniowaniem, bez elektryczności. Węgiel-14 jest używany na przykład do datowania obiektów z przeszłości.
Promienie gamma
Promienie gamma (infografika: A. Vargas/IAEA).
Promieniowanie gamma, które ma różne zastosowania, takie jak leczenie raka, to promieniowanie elektromagnetyczne, podobne do promieniowania rentgenowskiego. Niektóre promienie gamma przenikają przez ludzkie ciało bez powodowania szkód, podczas gdy inne są przez nie absorbowane i mogą powodować uszkodzenia. Natężenie promieniowania gamma można zredukować do poziomów, które stanowią mniejsze zagrożenie, stosując grube ściany z betonu lub ołowiu. Właśnie dlatego ściany w salach radioterapii w szpitalach dla pacjentów onkologicznych są tak grube.
Neutrony
Rozszczepienie jądra atomowego w reaktorze jądrowym jest przykładem radioaktywnej reakcji łańcuchowej podtrzymywanej przez neutrony (Grafika: A. Vargas/IAEA).
Neutrony to stosunkowo masywne cząstki, które stanowią jeden z głównych składników jądra atomowego. Nie posiadają ładunku i dlatego nie powodują bezpośredniej jonizacji. Jednak ich interakcja z atomami materii może prowadzić do emisji promieniowania alfa, beta, gamma lub rentgenowskiego, co z kolei prowadzi do jonizacji. Neutrony przenikają i mogą zostać zatrzymane jedynie przez grube warstwy betonu, wody lub parafiny.
Neutrony mogą być wytwarzane na wiele sposobów, na przykład w reaktorach jądrowych lub w reakcjach jądrowych inicjowanych przez cząstki o wysokiej energii w wiązkach akceleratora. Neutrony mogą stanowić istotne źródło pośrednio jonizującego promieniowania.
Czas publikacji: 11-11-2022