11.6: puterea penetrantă a radiației

obiectiv de învățare

  • comparați calitativ puterea ionizantă și de penetrare a particulelor alfa \(\stânga( \alfa \dreapta)\), particule beta \(\stânga( \beta \dreapta)\) și raze gamma \(\stânga( \gamma \dreapta)\).

cu toate radiațiile din surse naturale și provocate de om, ar trebui să fim în mod rezonabil preocupați de modul în care toate radiațiile ne-ar putea afecta sănătatea. Deteriorarea sistemelor vii se face prin emisii radioactive atunci când particulele sau razele lovesc țesuturi, celule sau molecule și le modifică. Aceste interacțiuni pot modifica structura și funcția moleculară; celulele nu își mai îndeplinesc funcția corectă, iar moleculele, cum ar fi ADN-ul, nu mai poartă informațiile adecvate. Cantități mari de radiații sunt foarte periculoase, chiar mortale. În majoritatea cazurilor, radiațiile vor deteriora un singur (sau un număr foarte mic) de celule prin ruperea peretelui celular sau prin împiedicarea reproducerii unei celule.

capacitatea radiației de a deteriora moleculele este analizată în termeni de ceea ce se numește putere ionizantă. Când o particulă de radiație interacționează cu atomii, interacțiunea poate determina atomul să piardă electroni și astfel să devină ionizat. Cu cât este mai mare probabilitatea ca deteriorarea să apară printr-o interacțiune este puterea ionizantă a radiației.o mare parte din amenințarea cauzată de radiații este implicată cu ușurința sau dificultatea de a se proteja de particule. Cât de gros de perete trebuie să te ascunzi în spate pentru a fi în siguranță? Capacitatea fiecărui tip de radiație de a trece prin materie este exprimată în termeni de putere de penetrare. Cu cât mai mult material poate trece radiația, cu atât este mai mare puterea de penetrare și cu atât sunt mai periculoase. În general, cu cât masa este mai mare, cu atât este mai mare puterea ionizantă și cu atât este mai mică puterea de penetrare.

o diagramă prezintă patru particule într-o coloană verticală din stânga, urmată de o foaie verticală de hârtie, mâna unei persoane, o foaie verticală de metal, un pahar cu apă, un bloc gros de beton și o bucată verticală și groasă de plumb. Particula de sus listată este alcătuită din două sfere albe și două sfere verzi care sunt etichetate cu semne pozitive și sunt etichetate

figura \(\PageIndex{1}\) este prezentată capacitatea diferitelor tipuri de radiații de a trece prin material. De la cel mai puțin la cel mai penetrant, acestea sunt alfa < beta < neutron < gamma. (CC BY-SA, OpenStax).comparând doar cele trei tipuri comune de radiații ionizante, particulele alfa au cea mai mare masă. Datorită masei mari a particulei alfa, are cea mai mare putere ionizantă și cea mai mare capacitate de a deteriora țesutul. Cu toate acestea, aceeași dimensiune mare a particulelor alfa le face mai puțin capabile să pătrundă în materie. Particulele alfa au cea mai mică putere de penetrare și pot fi oprite de o foaie groasă de hârtie sau chiar de un strat de haine. Ele sunt, de asemenea, oprite de stratul exterior al pielii moarte pe oameni. Acest lucru poate părea pentru a elimina amenințarea de particule alfa, dar numai din surse externe. Într-o situație ca o explozie nucleară sau un fel de accident nuclear în care emițătorii radioactivi sunt răspândiți în mediul înconjurător, emițătorii pot fi inhalați sau luați cu alimente sau apă și odată ce emițătorul alfa este în interiorul vostru, nu aveți deloc protecție.

particulele Beta sunt mult mai mici decât particulele alfa și, prin urmare, au o putere ionizantă mult mai mică (capacitate mai mică de a deteriora țesutul), dar dimensiunea lor mică le conferă o putere de penetrare mult mai mare. Majoritatea resurselor spun că particulele beta pot fi oprite de o foaie de aluminiu groasă de un sfert de centimetru. Încă o dată, însă, cel mai mare pericol apare atunci când sursa care emite beta intră în tine.

razele Gamma nu sunt particule, ci o formă de radiație electromagnetică de înaltă energie (cum ar fi razele x, cu excepția celor mai puternice). Razele Gamma sunt energie care nu are masă sau sarcină. Razele Gamma au o putere de penetrare extraordinară și necesită câțiva centimetri de material dens (cum ar fi plumbul) pentru a le proteja. Razele Gamma pot trece tot drumul printr-un corp uman fără a lovi nimic. Se consideră că au cea mai mică putere ionizantă și cea mai mare putere de penetrare.

o comparație între particulele alfa, particulele beta și razele gamma este dată în tabelul \(\PageIndex{1}\).

tabel \(\PageIndex{1}\) compararea puterii penetrante,a puterii ionizante și a ecranării particulelor alfa și Beta și a razelor Gamma.

cea mai sigură cantitate de radiații pentru corpul uman este zero. Nu este posibil să fii expus la radiații ionizante, astfel încât următorul obiectiv cel mai bun este să fii expus la cât mai puțin posibil. Cele mai bune două modalități de a minimiza expunerea este de a limita timpul de expunere și de a crește distanța față de sursă.

rezumat

  • tipurile de radiații diferă prin capacitatea lor de a penetra materialul și de a deteriora țesutul, particulele alfa fiind cele mai puțin penetrante, dar potențial cele mai dăunătoare, iar razele gamma cele mai penetrante.
  • cele mai bune două moduri de a minimiza expunerea este de a limita timpul de expunere și de a crește distanța de la sursă.

colaboratori și atribuții

  • TextMap: Chimie introductivă (Tro și colab.)
  • Paul Flowers (Universitatea din Carolina de Nord – Pembroke), Klaus Theopold (Universitatea din Delaware) și Richard Langley (Universitatea de Stat Stephen F. Austin) cu autori care contribuie. Conținutul manualului produs de OpenStax College este licențiat sub licența Creative Commons Attribution License 4.0. Descărcați gratuit la http://cnx.org/contents/85abf193-2bd…[email protected]).

  • Elizabeth R. Gordon (Universitatea Furman)

  • Marisa Alviar-Agnew (Sacramento City College)

Related Posts

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *