Радиактивті сәулеленудің үш түрі - альфа, бета және гамма туралы әркім естіген болуы керек. Олардың барлығы заттардың радиоактивті ыдырау процесінде пайда болады және олардың ортақ қасиеттері де, айырмашылықтары да бар. Радиацияның соңғы түрі ең үлкен қауіп төндіреді. Бұл не?
Радиактивті ыдырау табиғаты
Гамма-ыдырау қасиеттерін толығырақ түсіну үшін иондаушы сәулеленудің табиғатын қарастыру қажет. Бұл анықтама сәулеленудің бұл түрінің энергиясының өте жоғары екенін білдіреді - ол «мақсатты атом» деп аталатын басқа атомға соқтығысқанда, ол өз орбитасында қозғалатын электронды сөндіреді. Бұл жағдайда нысана атом оң зарядталған ионға айналады (сондықтан сәулелену иондаушы деп аталды). Бұл сәуле ультракүлгін немесе инфрақызыл сәулелерден жоғары энергиямен ерекшеленеді.
Жалпы, альфа, бета және гамма ыдырауларының ортақ қасиеттері бар. Атомды кішкентай көкнәр тұқымы ретінде қарастыруға болады. Сонда электрондардың орбитасы оның айналасындағы сабын көпіршігі болады. Альфа, бета және гамма ыдырауында бұл дәннен кішкене бөлшек ұшып шығады. Бұл жағдайда ядроның заряды өзгереді, яғни жаңа химиялық элемент пайда болды. Бір түйір шаң үлкен жылдамдықпен ұшып, соғыладымақсатты атомның электронды қабаты. Электронды жоғалтқаннан кейін мақсатты атом оң зарядталған ионға айналады. Бірақ химиялық элемент өзгеріссіз қалады, өйткені нысана атомның ядросы өзгеріссіз қалады. Иондану – химиялық сипаттағы процесс, қышқылдарда еритін кейбір металдардың әрекеттесуі кезінде бірдей дерлік процесс жүреді.
γ-ыдырауы тағы қай жерде болады?
Бірақ иондаушы сәулелену тек радиоактивті ыдырауда ғана болмайды. Олар атомдық жарылыстарда және ядролық реакторларда да кездеседі. Күнде және басқа жұлдыздарда, сондай-ақ сутегі бомбасында иондаушы сәулеленумен бірге жеңіл ядролар синтезделеді. Бұл процесс рентгендік аппаратурада және бөлшектердің үдеткіштерінде де кездеседі. Альфа, бета, гамма ыдырауларының негізгі қасиеті - ең жоғары иондану энергиясы.
Ал сәулеленудің осы үш түрінің айырмашылығы олардың табиғатымен анықталады. Радиация 19 ғасырдың аяғында ашылды. Сонда бұл құбылыстың не екенін ешкім білмеді. Сондықтан сәулеленудің үш түрі латын әліпбиінің әріптерімен аталды. Гамма-сәулеленуді 1910 жылы Генри Грегг деген ғалым ашқан. Гамма-ыдырау күн сәулесі, инфрақызыл сәулелер, радиотолқындар сияқты табиғатқа ие. Өзінің қасиеттері бойынша γ-сәулелері фотонды сәулелену болып табылады, бірақ олардың құрамындағы фотондардың энергиясы өте жоғары. Басқаша айтқанда, бұл өте қысқа толқын ұзындығы бар сәуле.
Сипаттаргамма сәулелері
Бұл сәуле кез келген кедергілерден өте оңай өтеді. Материал оның жолында неғұрлым тығыз болса, соғұрлым оны кешіктіреді. Көбінесе бұл мақсат үшін қорғасын немесе бетон конструкциялары қолданылады. Ауада γ-сәулелері ондаған, тіпті мыңдаған метрлерді оңай жеңеді.
Гамма-ыдырау адам үшін өте қауіпті. Оған әсер еткенде тері мен ішкі ағзалар зақымдалуы мүмкін. Бета-сәулеленуді шағын оқтарды атумен, ал гамма-сәулеленуді инелерді атумен салыстыруға болады. Ядролық алау кезінде гамма-сәулеленуден басқа нейтрондық ағындардың түзілуі де жүреді. Гамма сәулелері ғарыштық сәулелермен бірге Жерге түседі. Олардан басқа, ол протондар мен басқа бөлшектерді Жерге тасымалдайды.
Гамма-сәулелердің тірі организмдерге әсері
Альфа, бета және гамма ыдырауын салыстыратын болсақ, соңғысы тірі организмдер үшін ең қауіпті болады. Сәулеленудің бұл түрінің таралу жылдамдығы жарық жылдамдығына тең. Оның жоғары жылдамдығына байланысты ол тірі жасушаларға тез еніп, олардың жойылуына әкеледі. Қалай?
Жолда γ-сәулелену иондалған атомдардың көп мөлшерін қалдырады, бұл өз кезегінде атомдардың жаңа бөлігін иондандырады. Күшті гамма-сәулеленуге ұшыраған жасушалар құрылымының әртүрлі деңгейлерінде өзгереді. Трансформацияланған олар денені ыдыратып, улана бастайды. Ал ең соңғы кезең - өз функцияларын қалыпты орындай алмайтын ақаулы жасушалардың пайда болуы.
Адамда әртүрлі мүшелер боладыгамма-сәулеленуге сезімталдықтың әртүрлі дәрежелері. Салдары иондаушы сәулеленудің алынған дозасына байланысты. Осының салдарынан денеде әртүрлі физикалық процестер пайда болуы мүмкін, биохимия бұзылуы мүмкін. Ең осал қан түзетін органдар, лимфа және ас қорыту жүйелері, сондай-ақ ДНҚ құрылымдары. Бұл әсер адам үшін қауіпті және радиацияның ағзада жиналуы. Оның кідіріс кезеңі де бар.
Гамма-ыдырау формуласы
Гамма-сәулелердің энергиясын есептеу үшін келесі формуланы қолдануға болады:
E=hv=hc/λ
Бұл формулада h - Планк тұрақтысы, v - электромагниттік энергияның кванттық жиілігі, c - жарық жылдамдығы, λ - толқын ұзындығы.
