Александр Константинов - Занимательная радиация. Всё, о чём вы хотели спросить: чем нас пугают, чего мы боимся, чего следует опасаться на самом деле, как снизить риски

Во-вторых, сегодня мы живём не на открытом воздухе, а в помещениях. И в результате появляются два дополнительных источника облучения. Первый называют внешним облучением от строительных материалов: ведь бетон и кирпич всегда содержат немного урана и тория, а также радиоактивные продукты их распада. Поэтому в каждом килограмме бетона ежесекундно происходит 30–50 радиоактивных распадов, а в килограмме кирпича – 100–150 распадов. По-научному это называется так: «удельная активность бетона составляет 30–50, кирпича – 100–150 беккерелей на килограмм (Бк/кг)».

А второй, более мощный источник облучения, – внутренний , за счёт вдыхаемого радиоактивного радона, который накапливается внутри помещений.

В итоге мы получаем приличную добавку к природному фону. Итак, мы жили, живём и будем жить в радиоактивном мире.

Хорошо это или плохо? Пока примем как данность.

1. Ильин Л.А., Кириллов В.Ф., Коренков Ю.П. Радиационная гигиена: учебник. – М.: Медицина, 1999. – 384 с.

Откуда взялась эта мрачная популярность радиоактивного стронция? Ведь в работающем ядерном реакторе образуется 374 искусственных радионуклида, из них одного стронция – 10 разных изотопов. Нет, подавай нам стронций не абы какой, а именно стронций-90.

Возможно, в головах читателей мелькает смутная мысль о таинственном периоде полураспада, о долгоживущих и короткоживущих радионуклидах? Что же, попробуем разобраться. Кстати, не пугайтесь слова радионуклид . Сегодня этим термином принято называть радиоактивные изотопы. Именно так – радионуклид , а не исковерканный « радионуклеид» или даже « радионуклеотид» . Со взрыва первой атомной бомбы прошло 70 лет, и многие термины обновились. Сегодня вместо « атомный котёл» мы говорим: « ядерный реактор» , вместо « радиоактивные лучи» – « ионизирующие излучения» , ну, а вместо « радиоактивный изотоп» – « радионуклид» .

Но вернемся к стронцию. И в самом деле, всенародная любовь к стронцию-90 связана с его периодом полураспада.

А кстати, что это такое: период полураспада ? Дело в том, что радионуклиды тем и отличаются от стабильных изотопов, что их ядра неустойчивы, нестабильны. Рано или поздно они распадаются – это и называется радиоактивным распадом . При этом радионуклиды, превращаясь в другие изотопы, испускают эти самые ионизирующие излучения. Так вот, различные радионуклиды нестабильны в разной степени. Одни распадаются очень медленно, в течение сотен, тысяч, миллионов и даже миллиардов лет. Их называют долгоживущими радионуклидами . Например, все природные изотопы урана – долгоживущие. А есть короткоживущи ерадионуклиды, они распадаются быстро: в течение секунд, часов, суток, месяцев. Но радиоактивный распад всегда происходит по одному и тому же закону (рис. 2.1).

Сколько бы мы ни взяли радионуклида (тонну или миллиграмм), половина этого количества всегдараспадается за одинаковый ( для данного радионуклида) промежуток времени. Его-то и называют «периодом полураспада» и обозначают: Т1/2.

Повторим: этот временной промежуток уникален и неизменен для каждого радионуклида. Можно делать что угодно с тем же стронцием-90: нагревать, охлаждать, сжимать под давлением, облучать лазером, – всё равно половина любой порции стронция распадётся за 29,1 лет, половина оставшегося количества – ещё в течение 29,1 лет и так далее. Считается, что через 20 периодов полураспада радионуклид исчезает полностью.

Чем быстрее распадается радионуклид, тем он более радиоактивен, ведь каждый распад сопровождается выбросом одной порции ионизирующего излучения в виде альфа- или бета-частицы, иногда «в сопровождении» гамма-излучения («чистого» гамма-распада в природе не существует).

Но что значит «большая» или «маленькая» радиоактивность, в чём её измерить? Для этой цели используют понятие активность . Активность позволяет оценить интенсивность радиоактивного распада в цифрах. Если в секунду происходит один распад, говорят: «Активность радионуклида равна одному беккерелю (1 Бк)». А раньше использовали намного более крупную единицу – кюри : 1 Ки = 37 миллиардов Бк.

Конечно, сравнивать следует одинаковые количества разных радионуклидов, например 1 кг или 1 мг. Активность единицы массы радионуклида называют удельной активностью . Вот она-то, эта самая удельная активность, обратно пропорциональнапериоду полураспада данного радионуклида (так, надо передохнуть).

Давайте сравним эти характеристики для самых известных радионуклидов (таблица 2.1).

Так почему же всё-таки стронций-90? Вроде бы ничем особенным не выделяется – так, серединка на половинку. И как раз в этом всё дело!

Сначала попробуем ответить на один (сразу предупреждаю) провокационный вопрос. Какие радионуклиды опаснее: короткоживущие или долгоживущие? Так, мнения разделились.

Рис. 2.1 Закон радиоактивного распада

С одной стороны, опаснее короткоживущие: они более активны. А с другой стороны, после быстрого распада «коротышей» проблема радиации исчезает.

Кто постарше, помнит: сразу после чернобыльской аварии больше всего шума было вокруг радиоактивного йода. Короткоживущий йод-131 подорвал здоровье многих чернобыльцев. Зато сегодня с этим радионуклидом проблем нет. Уже через полгода после аварии выброшенный из реактора йод-131 распался, даже следа не осталось.

Теперь о долгоживущих изотопах. Их период полураспада может составлять миллионы и миллиарды лет. Такие нуклиды малоактивны. Поэтому в Чернобыле не было, нет и не будет проблем с радиоактивным загрязнением территорий ураном. Хотя по массе выброшенных из реактора химических элементов лидировал именно уран, причём с большим отрывом. Но кто же измеряет радиацию в тоннах? По активности, по беккерелям уран не представляет серьёзной опасности: слишком долгоживущий.

И вот теперь мы подошли к ответу на вопрос о стронции-90. У этого изотопа период полураспада равен 29 лет. Очень «противный» срок, ибо соизмерим с продолжительностью жизни человека. Стронций-90 достаточно долгоживущий, чтобы загрязнить территорию на десятки и сотни лет. Но не настолько долгоживущий, чтобы иметь низкую удельную активность. По значению периода полураспада к стронцию очень близок цезий-137 (30 лет). Вот почему при радиационных авариях именно эта «сладкая парочка» создаёт б ольшую часть «долгоиграющих» проблем. Кстати, в негативных последствиях чернобыльской аварии гамма-активный(потерпите три странички) цезий виновен сильнее «чистого» бета-излучателя стронция.