Номер 6, страница 315 - гдз по физике 9 класс учебник Пёрышкин, Гутник

Глава 4. Строение атома и атомного ядра. Использование энергии атомных ядер. Параграф 66. Биологическое действие радиации. Ответь на вопросы - номер 6, страница 315.

Условие.

6. Расскажите о способах защиты от воздействия радиоактивных частиц и излучений.

Решение.

Решение 2.

Защита от воздействия радиоактивных частиц и излучений основывается на нескольких фундаментальных принципах и комплексе методов, которые применяются в зависимости от типа излучения, его интенсивности и условий облучения (внешнее или внутреннее).

Основными принципами радиационной защиты, на которых строятся все практические меры, являются:

• Защита временем: Сокращение времени пребывания вблизи источника ионизирующего излучения. Полученная доза облучения прямо пропорциональна времени воздействия. Чем меньше времени человек находится в зоне с повышенным радиационным фоном, тем меньшую дозу он получит.
• Защита расстоянием: Увеличение расстояния от источника излучения. Интенсивность излучения от точечного источника убывает пропорционально квадрату расстояния до него. Поэтому даже небольшое увеличение дистанции может многократно снизить уровень облучения.
• Защита экранированием (барьерами): Использование защитных экранов из материалов, которые эффективно поглощают или ослабляют ионизирующее излучение. Выбор материала и его толщина зависят от вида и энергии излучения.

Способы защиты существенно различаются для разных видов радиоактивных частиц и излучений:

• Альфа-излучение (α-частицы): Это потоки тяжёлых положительно заряженных частиц (ядер гелия). Они обладают очень низкой проникающей способностью и могут быть полностью задержаны листом бумаги, одеждой или наружным ороговевшим слоем кожи. Основную опасность представляет внутреннее облучение, когда альфа-активные вещества попадают внутрь организма с вдыхаемым воздухом, пищей или водой. Для защиты от внутреннего облучения альфа-частицами применяют средства индивидуальной защиты органов дыхания (респираторы, противогазы) и кожи (спецодежда, перчатки), а также осуществляют строгий контроль за чистотой продуктов питания и воды.
• Бета-излучение (β-частицы): Это потоки электронов или позитронов. Они имеют большую проникающую способность, чем альфа-частицы, и могут проникать в ткани тела на глубину до 1-2 см. Для защиты от них используют экраны из лёгких материалов, таких как оргстекло, плексиглас, алюминий (толщиной в несколько миллиметров) или даже плотная одежда. Использование материалов с большим атомным номером (например, свинца) для защиты непосредственно от бета-излучения нежелательно, так как при торможении бета-частиц в таких материалах возникает вторичное, тормозное рентгеновское излучение, которое само по себе является проникающим. Бета-излучатели также очень опасны при попадании внутрь организма.
• Гамма-излучение (γ-кванты) и рентгеновское излучение: Это электромагнитное излучение высокой энергии. Оно обладает очень высокой проникающей способностью и может проходить через тело человека насквозь. Для защиты от него требуются толстые экраны из плотных материалов с высоким атомным номером. Наиболее эффективными материалами являются свинец, вольфрам, сталь, чугун, бетон. Например, в рентгеновских кабинетах используют просвинцованные фартуки, ширмы, а стены, пол и потолок содержат баритовый или свинцовый компонент.
• Нейтронное излучение: Это поток незаряженных частиц — нейтронов. Оно также обладает высокой проникающей способностью. Защита от нейтронов является наиболее сложной и, как правило, многоступенчатой. Сначала быстрые нейтроны необходимо замедлить. Для этого используют материалы, содержащие лёгкие ядра (особенно водород), такие как вода, парафин, полиэтилен. Затем замедленные (тепловые) нейтроны поглощаются материалами, эффективно захватывающими их, например, бором или кадмием. Часто используют композитные материалы, например, борированный полиэтилен или бетон с добавками бора.

Помимо этих методов, существует и другие важные меры защиты:

• Организационные меры: Правильное планирование работ, ограничивающее дозы облучения персонала, зонирование территорий на "чистые" и "грязные", установление контрольных уровней, обучение персонала правилам радиационной безопасности.
• Средства индивидуальной защиты (СИЗ): Включают специальную одежду, спецобувь, перчатки, средства защиты органов дыхания (респираторы, противогазы) и глаз.
• Дозиметрический контроль: Постоянное измерение уровней излучения на местности и рабочих местах, а также индивидуальных доз облучения с помощью персональных дозиметров для контроля за полученной дозой и предотвращения её превышения над установленными нормами.
• Медико-профилактические средства: Применение специальных препаратов (радиопротекторов), которые снижают негативное воздействие радиации на организм, а также препаратов, способствующих ускоренному выведению радионуклидов из организма (например, проведение йодной профилактики препаратами стабильного йода при угрозе поступления радиоактивного йода).
• Дезактивация: Комплекс мер по удалению радиоактивных веществ с поверхностей зданий, техники, одежды, кожи человека, а также из окружающей среды.

Ответ:

Способы защиты от радиоактивных частиц и излучений основываются на трёх главных принципах: защита временем (минимизация времени нахождения у источника), защита расстоянием (максимальное удаление от источника) и защита экранированием (использование поглощающих материалов). Выбор конкретных методов защиты зависит от типа излучения. От альфа-частиц, имеющих низкую проникающую способность, защищает одежда и кожа, но главная опасность – их попадание внутрь организма, для предотвращения чего используются респираторы и СИЗ. От бета-частиц защищают экраны из лёгких материалов (алюминий, оргстекло). Для защиты от высокопроникающего гамма-излучения требуются массивные экраны из плотных материалов, таких как свинец, сталь или бетон. Защита от нейтронного излучения требует комбинированных барьеров: сначала из водородсодержащих материалов (вода, полиэтилен) для замедления нейтронов, а затем из материалов, поглощающих их (бор, кадмий). Общий комплекс мер также включает организационные мероприятия, дозиметрический контроль, дезактивацию заражённых объектов и применение специальных медико-профилактических средств.