Разница между радиоактивностью и радиацией

Источники излучения

Люди каждый день подвергаются воздействию естественного и искусственного излучения. Естественное излучение происходит из многочисленных источников, включая более 60 естественным образом возникающих радиоактивных веществ в почве, воде и воздухе. Радон, естественным образом возникающий газ, образуется из горных пород, почвы и является главным источником естественного излучения. Ежедневно люди вдыхают и поглощают радионуклиды из воздуха, пищи и воды.

Люди подвергаются также воздействию естественного излучения из космических лучей, особенно на большой высоте. В среднем 80% ежегодной дозы, которую человек получает от фонового излучения, это естественно возникающие наземные и космические источники излучения. Уровни такого излучения варьируются в разных реогрфических зонах, и в некоторых районах уровень может быть в 200 раз выше, чем глобальная средняя величина.

На человека воздействует также излучение из искусственных источников — от производства ядерной энергии до медицинского использования радиационной диагностики или лечения. Сегодня самыми распространенными искусственными источниками ионизирующего излучения являются медицинские аппараты, как рентгеновские аппараты, и другие медицинские устройства.

Животные чувствуют радиацию

Полуправда

Ионизирующее излучение может — при достаточной мощности — расщеплять молекулы кислорода в воздухе. В результате появляется специфический запах озона. Некоторые животные с очень чувствительным обонянием могут уловить этот запах. Однако это не избирательное выявление радиационной угрозы, а просто реакция на странный и потому потенциально опасный раздражитель.

Кстати, еще немного о животных: есть очень старое поверье, пошедшее со времен громоздких электронно-лучевых трубок и мониторов, на верхней поверхности которых мог легко поместиться кот. Именно ему и доставалось ионизирующее излучение: оно возникало при торможении электронного пучка и выходило преимущественно сзади, а не через экран (который был довольно толстым). Впрочем, если вы не кот и у вас не было привычки греться на мониторе, то рентгеновскими лучами от компьютерного дисплея можно было пренебречь.

Какая доза облучения считается безопасной для здоровья?

Точно определить, сколько радиации может получать организм без серьезного вреда, ученые не могут. Реакция на облучение у каждого человека своя, к тому же существуют особые нормы для врачей-рентгенологов (не более 20 мЗв в год).

В российском законодательстве прописан показатель 15 мЗв — именно таков максимум для взрослого в год, при этом врачи настоятельно рекомендуют не делать компьютерную томографию чаще, чем в 2 месяца, даже если дозировка процедуры незначительная. Для профилактических осмотров безопасной считается нагрузка в размере 1 мЗв. Критические последствия для здоровья имеет воздействие на организм радиацией в размере свыше 3 Зв, но даже при частом прохождении КТ подобной дозы человек не получит.

Необходимо помнить, что исследование на компьютерном томографе проводится исключительно по назначению доктора (хотя направление в медицинских центрах требуется не всегда), который определяет:

нужно ли вам КТ или лучше выбрать другой диагностический метод;
какую конкретно зону предстоит обследовать;
на аппарате какой мощности лучше проходить сканирование;
есть ли смысл в повторном скрининге.

Без рекомендации кардиолога, хирурга, ортопеда, гастроэнтеролога и т.д. тратить деньги и подвергать свое здоровье риску, определенно, не стоит. Если же процедуру назначили, то пройти её стоит как можно скорее, чтобы не откладывать начало лечения.

КТ головного мозга КТ брюшной полости КТ зубов КТ орбит КТ челюсти КТ сосудов головного мозга КТ брюшной аорты КТ надпочечников КТ лицевых костей КТ височных костей КТ пояснично-крестцового отдела позвоночника КТ грудного отдела позвоночника КТ локтевого сустава КТ плечевого сустава КТ грудной аорты КТ шейного отдела позвоночника КТ сердца КТ тазобедренного сустава КТ коленного сустава КТ малого таза КТ легких КТ почек КТ пазух носа КТ гортани КТ коронарных сосудов КТ печени КТ кишечника КТ сосудов нижних конечностей КТ кисти КТ костей таза КТ стопы КТ грудной клетки КТ сосудов шеи КТ копчика КТ голеностопного сустава КТ мочевого пузыря КТ щитовидной железы КТ черепа КТ мягких тканей шеи КТ лучезапястного сустава КТ внутреннего уха

Генетические последствия аварии на Чернобыльской АЭС

Обсудив воздействие на конкретных индивидуумов и на популяцию в целом, мы подбираемся к интересному вопросу о генетических последствиях облучения. Массовая культура позволяет по достоинству оценить воображение создателей игр и книг с многорукими осклизлыми мутантами и прочими, несомненно, приятными существами. Полагаю, что читателям «биомолекулы» не нужно объяснять, что у облучённого человека не может вырасти вторая голова или третья рука, но как быть с потомством этих людей? Многочисленные антиядерные сообщества с упоением рассказывают нам об ужасных последствиях рождения детей у облучённых родителей.

Для обсуждения этого вопроса обратимся к докладу Всемирной организации здравоохранения и отчётам Научного комитета ООН по действию атомной радиации (НКДАР). Они исчерпывающе сообщают, опираясь на множество исследований, что не ожидается регистрируемого повышения наследственных эффектов у населения и ликвидаторов, облучённых в результате Чернобыльской аварии. Несмотря на то, что появлялись сообщения о врождённых пороках развития у младенцев, рождённых на загрязнённых территориях, эпидемиологический анализ убедительно показывает, что различий по этому показателю между загрязнёнными и не загрязнёнными территориями нет. Стоит отметить, что наиболее вероятный порог для возникновения врождённых пороков развития составляет 100 мЗв (50 естественных фонов). Чтобы было понятно — это не значит, что при облучении родителей в дозе 100 мЗв у потомства будут дефекты развития. Это значит, что ниже 100 мЗв этот эффект не будет регистрироваться вообще, а с постепенным повышением дозы от 100 мЗв будет регистрироваться чаще.

Более того, по данным ВОЗ, несмотря на сообщения о значительно ухудшившемся состоянии здоровья детей, связь этого эффекта с радиационным воздействием не была показана , . Предполагается, что данные эффекты связаны с повышенным беспокойством населения и улучшением уровня медицинского документирования (грубо говоря — дети с загрязнённых территорий обследуются тщательнее и чаще, потому у них чаще и находят всякие пакости).

Следует отметить, что по прошествии 20 лет после Чернобыльской аварии, Международная комиссия по радиационной защите (МКРЗ) снизила генетические риски для населения в 10 раз . Это связано с тем, что за весь период наблюдений не было получено значимых свидетельств о том, что генетические последствия аварии вообще существуют. Поэтому, цитируя профессора Р.В. Арутюняна из ИБРАЭ, «разговоры о генетических последствиях Чернобыльской катастрофы можно с полной уверенностью назвать фантастикой, или ложью, что будет более точно» .

Корпускулярное ИИ состоит из частиц вещества – элементарных частиц и ионов, в т.ч. ядер атомов. Корпускулярное ИИ делят на:

заряженные частицы, в том числе,
легкие заряженные частицы (электроны и позитроны);
тяжелые заряженные частицы (мюоны, пионы и другие мезоны, протоны, заряженные гипероны, дейтроны, альфа-частицы, и другие ионы);
электрически нейтральные частицы (нейтрино, нейтральные пионы и другие мезоны, нейтроны, нейтральные гипероны).

Альфа-излучение (поток ядер гелия, возникающий в результате альфа распада ядер элементов) обладает высокой ионизирующей, но слабой проникающей способностью: пробег альфа-частиц в сухом воздухе при нормальных условиях не превышает 20 см, а в биологической ткани – 260 мкм. То есть слой воздуха 9-10 см, верхняя одежда, резиновые перчатки, марлевые повязки, даже бумага полностью защищают организм от внешних потоков альфа-частиц.

*Попадание источников альфа-частиц внутрь организма с воздухом, водой и пищей уже очень опасно.

Бета-излучение (поток электронов или позитронов, возникающий в результате бета-распада ядер) имеет меньшую ионизирующую способность, чем альфа-излучение, но большую проникающую способность. Поскольку максимальные энергии бета-частиц не превышают 3 МэВ, то от них гарантированно защитит оргстекло толщиной 1,2 см, либо слой алюминия в 5,2 мм. А вот на ускорителе с максимальной энергией электронов 7 МэВ от электронов защитит слой алюминия в 1,5 см, либо слой бетона шириной в 2 см.

Гамма-излучение — сопутствующее ядерным превращениям электромагнитное излучение. Сегодня к гамма-излучению относят также жесткое рентгеновское излучение. Обладает очень высокой проникающей способностью. Оградить себя от гамма-излучения практически невозможно, однако можно ослабить его до приемлемого уровня. Защитные средства, обладающие экранирующим действием от такого рода радиации, выполняются из свинца, чугуна, стали, вольфрама и других металлов с высоким порядковым номером.

*Интенсивность гамма лучей (Cs-137) уменьшают в два раза сталь толщиной 2,8 см., бетон – 10 см., грунт – 14 см., дерево – 30 см.

Нейтронное излучение – поток нейтронов – тяжелых частиц, входящих в состав ядра. Для защиты от этого излучения можно использовать убежища, противорадиационные укрытия, дооборудованные подвалы и погреба. Потоки нейтронов, как и потоки гамма-излучения невозможно полностью экранировать. Быстрые нейтроны сначала надо замедлить в воде, полиэтилене, парафине, можно в бетоне, а затем их необходимо поглотить, например, в кадмиевой фольге, за которой должен стоять достаточный слой свинца, чтобы экранировать возникающее при захвате нейтронов ядрами кадмия высокоэнергетическое гамма-излучение. Поэтому защита от нейтронов, как правило, делается комбинированной.

Немного теории: что такое радиация

Я постараюсь рассказать максимально незанудно и упрощённо (да простят меня физики).
По-простому радиация — это некоторое вредное (ионизирующее) излучение, которое, проходя через клетки живых организмов, способно их портить (неправильно изменяя их состав).
Что такое излучение, и почему оно бывает вредным? Обычно под излучением понимают некий поток энергии — электромагнитных волн или элементарных частиц. Волна — это что-то неосязаемое (например, свет или радиосигнал), а частица — это то, что имеет какую-то массу (например, нейтрон — элементарная частица, входящая в состав ядер атомов), но руками их потрогать всё равно не выйдет — слишком уж маленькие, меньше атомов.
Электромагнитные волны условно можно поделить на следующие категории:

радиоволны — на их основе работает практически вся наша связь;
инфракрасное излучение;
видимый свет — это волны, которые мы видим нашими глазами;
ультрафиолетовое излучение;
рентгеновское излучение — на его основе работает рентген (спасибо, кэп!);
жёсткое излучение (или гамма-излучение).

Радиация преимущественно состоит из потока частиц (альфа, бета, нейтронов и других — как правило, поток частиц всегда будет ионизирующим) и/или потока рентгеновских и гамма волн (эти две категории относятся к ионизирующему излучению).
Откуда берётся радиация?
Как правило, основные источники радиации следующие:

радиоактивный распад — некоторые вещества не являются стабильными, и их атомы самопроизвольно распадаются с течением времени, побочным эффектом является радиоактивное излучение;
ядерные реакции — обычно протекают в реакторах атомных станций или же во время ядерного взрыва, очень редко в природе;
космос — космические и солнечные лучи (солнце — природный термоядерный реактор).

Как и в чём измеряется уровень радиации?
Для того, чтобы измерить уровень радиации, необходимо иметь специальный прибор — дозиметр. Уровень радиации измеряется в разных величинах в зависимости от целей измерения, но, поскольку я рассматриваю радиацию с точки зрения её воздействия на человека, то я буду использовать зиверты (Зв) — единицы измерения эффективной дозы радиации, которая условно отражает полученный организмом вред. Очень условно можно считать, что 1 зиверт равен 100 рентгенам.
Какой уровень радиации опасен для здоровья?
При сильном или длительном облучении организма наступает хроническая лучевая болезнь, при очень сильном — острая лучевая болезнь. Как правило, дозы свыше 1 Зв считаются смертельно опасными. В случае неоказания медицинской помощи дозы порядка 3-5 Зв приводят к смерти в течении нескольких месяцев в половине случаев. Дозы свыше 10 Зв абсолютно смертельны и приводят к неминуемой смерти в течение нескольких суток. Доза в 120 Зв или выше убивает человека сразу.

Деятельность ВОЗ

ВОЗ разработала радиационную программу защиты пациентов, работников и общественности от опасности воздействия радиации на здоровье в планируемых, существующих и чрезвычайных случаях воздействия. Эта программа, которая сосредоточена на аспектах общественного здравоохранения, охватывает деятельность, связанную с оценкой риска облучения, его устранением и информированием о нем.

В соответствии с основной функцией, касающейся «установления норм и стандартов, содействия в их соблюдении и соответствующего контроля» ВОЗ сотрудничает с 7 другими международными организациями в целях пересмотра и обновления международных стандартов базовой безопасности, связанной с радиацией (СББ). ВОЗ приняла новые международные СББ в 2012 году и в настоящее время проводит работу по оказанию поддержки в осуществлении СББ в своих государствах-членах.

Вошедший в атмосферу спутник с источником радиоизотопов на борту чреват глобальной катастрофой

Судный день после них не наступит

Этот миф обосновывают тем, что суммарной активности радионуклидов на борту, скажем, советского разведывательного спутника «Бук» теоретически хватит для того, чтобы смертельно облучить большое количество человек. Но, исходя из столь же сомнительной логики, перевернувшийся в кювет грузовик яблок несет угрозу для небольшого городка, — за счет цианидов в косточках.

Спутники с радиоактивными материалами на борту уже входили в атмосферу Земли, и никаких жутких последствий после этого не произошло. Во-первых, часть радионуклидов падала компактным блоком, а во-вторых, все, что рассеивалось в атмосфере, распределялось по большой площади.

Безусловно, лучше бы такие спутники на Землю не ронять, без плутония в стратосфере мы прекрасно обойдемся, но и на машину Судного дня космические реакторы никак не тянут.

Разновидности излучения

Как отмечалось, радиоактивное излучение и его виды могут по-разному воздействовать на человеческий организм. Можно выделить следующие основные разновидности радиации.

Альфа-излучение

Излучения корпускулярного типа, представляющие собой потоки частиц:

Альфа-излучение. Это поток, составленный из альфа-частиц, имеющих огромную ионизирующую способность, но глубина проникновения небольшая. Даже листок плотной бумаги способен остановить такие частицы. Одежда человека достаточно эффективно исполняет роль защиты.
Бета-излучение обусловлено потоком бета-частиц, летящих со скоростью, близкой к скорости света. Из-за огромной скорости эти частицы имеют повышенную проникающую способность, но ионизирующие возможности у них ниже, чем в предыдущем варианте. В качестве экрана от данного излучения могут служить оконные окна или металлический лист толщиной 8-10 мм. Для человека оно очень опасно при прямом попадании на кожу.
Нейтронное излучение состоит из нейтронов и обладает наибольшим поражающим воздействием. Достаточная защита от них обеспечивается материалами, в структуре которых есть водород: вода, парафин, полиэтилен и т.п.

Волновое излучение, представляющее собой лучевое распространение энергии:

Гамма-излучение является, по своей сути, электромагнитным полем, создающимся при радиоактивных превращениях в атомах. Волны испускаются в виде квантов, импульсами. Излучение имеет очень высокую проницаемость, но низкую ионизирующую способность. Для защиты от таких лучей нужны экраны из тяжелых металлов.
Рентгеновское излучение, или Х-лучи. Эти квантовые лучи во многом аналогичны гамма-излучению, но проникающие возможности несколько занижены. Такой тип волны вырабатывается в вакуумных рентгеновских установках за счет удара электронами о специальную мишень. Общеизвестно диагностическое назначение данного излучения. Однако следует помнить, что продолжительное действие его способно нанести человеческому организму серьезный вред.

Природа и радиация

Антиядерные организации утверждают — авария на Чернобыльской АЭС стала настоящей катастрофой для природных сообществ на огромных территориях.

После аварии медики и эпидемиологи бросились исследовать человека. Но от них не отставали биологи, в частности генетики, зоологи, ботаники, экологи и многие другие. Нужно понимать, что эффект воздействия ионизирующей радиации на природную среду зависит от радиочувствительности отдельных видов растений и животных. Например, хвойные породы деревьев гораздо более радиочувствительны, чем цветковые, а беспозвоночные животные во много раз более радиоустойчивы, чем млекопитающие. После нескольких лет исследований 30-км зоны аварии в облучённых экосистемах стали выделять две группы ответных реакций — непосредственная реакция на облучение и реакция всей системы на выпадение из неё радиочувствительных видов. Облучение природных экосистем в первый период после аварии было гораздо более значительным, чем облучение людей, потому что население-то эвакуировали, а природу предоставили самой себе.

Рисунок 3. Радиационное поражение растений. Слева: «Рыжий лес» в 30-км зоне аварии на Чернобыльской АЭС. Справа: Примеры аномалий развития высших растений в ранний период после аварии (слева направо: сосна, рябина, земляника).

Генетические последствия аварии для биоты на настоящий момент до конца не очевидны. Ясно, что природа быстро вернула своё после бегства человека, но до сих пор на Чернобыльских территориях можно наблюдать повышенный уровень мутагенеза. Сложно сказать, как именно он скажется на судьбе живых существ, населяющих эти территории. Будут ли эти мутации генетическим грузом, отягощающим генофонд популяций, либо их роль позитивна и дает адаптивное преимущество своим носителям, — покажет только время.

Рисунок 4. Статистические распределения радиочувствительности к хроническому воздействию у наземных видов. По оси абсцисс отложены значения мощности дозы хронического облучения, по оси ординат — доля видов, использованных в каждом эксперименте, которые при данной мощности дозы выраженно реагировали на радиационное воздействие. Лог-нормальное распределение основано на наборе самых низких значений EDR₁₀ (при оценке радиационных рисков так называют дозу, которая вызывает изменение изучаемого показателя на 10%). Вверху — наборы данных из экспериментов с контролируемым внешним облучением организмов. Внизу — наборы данных из Чернобыльской зоны. Данные Мёллера очевидно выпадают из общей картины, полученной независимыми друг от друга исследователями.

В заключение хотелось бы отметить, что это от силы одна сотая данных, реально существующих в мировой научной литературе по Чернобыльской аварии. А ведь помимо неё была авария на Три-Май-Айленд в США, тяжёлая радиационная авария на Южном Урале, в результате которой образовался Восточно-Уральский радиоактивный след, авария на АЭС в Фукусиме в Японии. Эти примеры говорят нам о том, что атомная энергетика и атомная промышленность вообще — это ответственная и сложная область, требующая максимальной самоотдачи от конструкторов, работников, контролирующих органов. Но не позволяйте запугать себя сверх меры и всегда критически анализируйте информацию о последствиях атомных аварий. Практически всегда крупицы правды падают в жернова паники, и радиофобия продолжает свой торжествующий путь по планете.

Последствия ионизирующего излучения для здоровья

Радиационное повреждение тканей и/или органов зависит от полученной дозы облучения или поглощенной дозы, которая выражается в грэях (Гр).
Эффективная доза используется для измерения ионизирующего излучения с точки зрения его потенциала причинить вред. Зиверт (Зв) — единица эффективной дозы, в которой учитывается вид излучения и чувствительность ткани и органов. Она дает возможность измерить ионизирующее излучение с точки зрения потенциала нанесения вреда. Зв учитывает вид радиации и чувствительность органов и тканей.

Зв является очень большой единицей, поэтому более практично использовать меньшие единицы, такие как миллизиверт (мЗв) или микрозиверт (мкЗв). В одном мЗв содержится тысяча мкЗв, а тысяча мЗв составляют один Зв. Помимо количества радиации (дозы), часто полезно показать скорость выделения этой дозы, например мкЗв/час или мЗв/год.

Выше определенных пороговых значений облучение может нарушить функционирование тканей и/или органов и может вызвать острые реакции, такие как покраснение кожи, выпадение волос, радиационные ожоги или острый лучевой синдром. Эти реакции являются более сильными при более высоких дозах и более высокой мощности дозы. Например, пороговая доза острого лучевого синдрома составляет приблизительно 1 Зв (1000 мЗв).

Если доза является низкой и/или воздействует длительный период времени (низкая мощность дозы), обусловленный этим риск существенно снижается, поскольку в этом случае увеличивается вероятность восстановления поврежденных тканей. Тем не менее риск долгосрочных последствий, таких как рак, который может проявиться через годы и даже десятилетия, существует. Воздействия этого типа проявляются не всегда, однако их вероятность пропорциональна дозе облучения. Этот риск выше в случае детей и подростков, так как они намного более чувствительны к воздействию радиации, чем взрослые.

Эпидемиологические исследования в группах населения, подвергшихся облучению, например людей, выживших после взрыва атомной бомбы, или пациентов радиотерапии, показали значительное увеличение вероятности рака при дозах выше 100 мЗв. В ряде случаев более поздние эпидемиологические исследования на людях, которые подвергались воздействию в детском возрасте в медицинских целях (КТ в детском возрасте), позволяют сделать вывод о том, что вероятность рака может повышаться даже при более низких дозах (в диапазоне 50-100 мЗв).

Дородовое воздействие ионизирующего излучения может вызвать повреждение мозга плода при сильной дозе, превышающей 100 мЗв между 8 и 15 неделей беременности и 200 мЗв между 16 и 25 неделей беременности. Исследования на людях показали, что до 8 недели или после 25 недели беременности связанный с облучением риск для развития мозга плода отсутствует. Эпидемиологические исследования свидетельствуют о том, что риск развития рака у плода после воздействия облучения аналогичен риску после воздействия облучения в раннем детском возрасте.

Источники радиации

С начала изучения урана и его обращения в изотоп свинца Пьером и Марией Кюри, ученые считали, что радиоактивность – природное качество. Но Фредерик и Ирен Жолио-Кюри открыли радиоактивность ядерных реакций. В XXI в. из более 2000 радионуклидов – 300 имеют естественное происхождение, остальные виды радиации сделаны людьми.

Естественные источники

В единой вселенной не существует отдельных форм энергии, информации, внешнего и внутреннего, категорий причины и следствия, времени и пространства – все это ментальные конструкции человеческого мышления для ориентации в мире.

Природные источники радиации – формы электромагнитных излучений, которые являются неотделимой частью всего на планете – естественным фоном.

Разновидности источников естественного происхождения

Космические источники. Процессы в активных галактиках и взрывы «сверхновых» в нашей, сопровождаются появлением лучей, которые миллионы лет блуждают в пространстве и влетают в атмосферу Земли со скоростями близкими к световым.

Излучение идет от Солнца и от заряженных частиц, вращающихся вокруг планеты. Каждую секунду через 1 кв. м поверхности атмосферы проходят 10 тыс. частиц – 90% протонов (ядер водорода), 9% гелия и 1% почти всех элементов периодической таблицы.

Житель Москвы получает из космоса 0,5 мЗв/год, на вершине Эвереста – 8 мЗв/год.

Земные источники излучения. Природная радиация появляется от гранитных пород гор, базальтов, сланцев, урана-238 и тория-232 с периодом распада миллионы лет и продуктов их полураспада.

Есть геопатогенные зоны с вертикальным излучением альфа, бета и гамма типов, которые не экранируются и не уменьшаются при удалении от поверхности. Исследования разломов коры под населенными пунктами показало, что в некоторых районах смертность в 5-20 раз выше естественной.

Газ радон – продукт превращения радия, источник мифов о злых горных духах, непонятным способом связан с солнечной активностью и пятнами на звезде.

Внутреннее облучение – 60-70% воздействия на организм. Оно происходит от попадающих в тело с пищей, дыханием, повреждениями кожи радиоактивных элементов.

По оценкам ученых 180 мЗв/год человек получает с калием-40, который содержится в продуктах питания (больше всего в какао, горохе, картофеле, говядине).

Искусственные источники

Антропогенное радиационное излучение составляет 2-3% от всей радиации. Но оно часто бывает концентрированным – аварии на АС, атомные взрывы, ускорители, ядерные исследования, захоронения отходов, бытовые источники, и представляет угрозу персоналу, пользователям, населению.

Фосфатные удобрения увеличивают активность урана. Производящие их заводы наполняют местный воздух в 14 раз большим содержанием радионуклидов, чем нормальный фон. Сжигание каменного угля приводит к выбросам в атмосферу калия-40, урана и тория.

Дозу содержат строительные материалы, перераспределяемые людьми из зон с повышенной радиацией.

Облучением подвергаются пациенты при медицинских обследованиях с применением рентгена и радионуклидной диагностики.

Что такое нормальный радиационный фон?

Для Москвы на открытом воздухе все источники радиации вместе не дают более 15-25 мкЗв/час.

В России нормальным считается фон, который соответствует «Нормам радиационной безопасности» (НРБ). Муниципальные органы Госсанэпиднадзора могут разрешить повышение норм не более 100 мЗв/год. 200 мЗв/год допускается распоряжением федерального Госкомсанэпиднадзора.

Переселение жильцов из зданий необходимо, когда мощность γ-излучения не удается снизить меньше 0,6 мкЗв/час.

Спектральный состав солнечной радиации

На интервал длин волн между 0,1 и 4 мк приходится 99% всей энергии солнечной радиации. Всего 1% остается на радиацию с меньшими и большими длинами волн, вплоть до рентгеновых лучей и радиоволн.
Видимый свет занимает узкий интервал длин волн, всего от 0,40 до 0,75 мк. Однако в этом интервале заключается почти половина всей солнечной лучистой энергии (46%). Почти столько же (47%) приходится на инфракрасные лучи, а остальные 7% — на ультрафиолетовые.
В метеорологии принято выделять коротковолновую и длинноволновую радиацию. Коротковолновой называют радиацию в диапазоне длин волн от 0,1 до 4 мк. Она включает, кроме видимого света, еще ближайшую к нему по длинам волн ультрафиолетовую и инфракрасную радиацию. Солнечная радиация на 99% является такой коротковолновой радиацией. К длинноволновой радиации относят радиацию земной поверхности и атмосферы с длинами волн от 4 до 100-120 мк.
Интенсивность прямой солнечной радиации

Радиацию, приходящую к земной поверхности непосредственно от солнечного диска, называют прямой солнечной радиацией, в отличие от радиации, рассеянной в атмосфере. Солнечная радиация распространяется от Солнца по всем направлениям. Но расстояние от Земли до Солнца так велико, что прямая радиация падает на любую поверхность на Земле в виде пучка параллельных лучей, исходящего как бы из бесконечности. Даже Земной шар в целом так мал в сравнении с расстоянием от Солнца, что всю солнечную радиацию, падающую на него, без заметной погрешности можно считать пучком параллельных лучей.

Приток прямой солнечной радиации на земную поверхность или на любой вышележащий уровень в атмосфере характеризуется интенсивностью радиации I, т. е. количеством лучистой энергии, поступающим за единицу времени (одну минуту) на единицу площади (один квадратный сантиметр), перпендикулярной к солнечным лучам.

Рис. 1. Приток солнечной радиации на поверхность, перпендикулярную к лучам (АВ), и на горизонтальную поверхность (АС).

Легко понять, что единица площади, расположенной перпендикулярно к солнечным лучам, получит максимально возможное в данных условиях количество радиации. На единицу горизонтальной площади придется меньшее количество лучистой энергии:

I’ = I sinh

где h — высота солнца (рис. 1).

Все виды энергии взаимно эквивалентны. Поэтому лучистую энергию можно выразить в единицах любого вида энергии, например в тепловых или механических. Естественно выражать ее в тепловых единицах, потому что измерительные приборы основаны на тепловом действии радиации: лучистая энергия, почти полностью поглощаемая в приборе, переходит в тепло, которое и измеряется. Таким образом, интенсивность прямой солнечной радиации будет выражаться в калориях на квадратный сантиметр в минуту (кал/см2мин).

Все радиоактивные вещества обязательно светятся

Частичная правда

Все, что так или иначе связано с радиоактивным свечением специалисты называют радиолюминесценцией, и это не считается каким-то чрезвычайно распространенным явлением. Причем, оно по обыкновению вызывается не свечением самих радиоактивных материалов, а происходит при взаимодействии излучаемой радиации с окружающими материалами.

Еще в 1920–1930-х годах, на пике публичной заинтересованности в радиоактивных материалах, в различные бытовые приборы, лекарства и во многое другое, в том числе и в краску для стрелок в часах и окраски циферблата добавляли немного радия. В основном эту краску составляла основа сульфида цинка, смешанная с медью. Примеси радия испускали радиоактивное излучение, а при взаимодействии с краской светились зеленым.

Распределение радиации «на границе атмосферы»

Для климатологии представляет существенный интерес вопрос о распределении притока и отдачи радиации по Земному шару. Рассмотрим сначала распределение солнечной радиации на горизонтальную поверхность «на границе атмосферы». Можно было бы также сказать: «в отсутствии атмосферы». Этим мы допускаем, что нет ни поглощения, ни рассеяния радиации, ни отражения ее облаками. Распределение солнечной радиации на границе атмосферы является простейшим. Оно действительно существует на высоте нескольких десятков километров. Указанное распределение называют солярным климатом.
Известно, как меняется в течение года солнечная постоянная и, стало быть, количество радиации, приходящее к Земле. Если определять солнечную постоянную для фактического расстояния Земли от Солнца, то при среднем годовом значении 1,98 кал/см2 мин. она будет равна 2,05 кал/см2 мин. в январе и 1,91 кал/см2 мин. в июле.

Стало быть, северное полушарие за летний день получает на границе атмосферы несколько меньше радиации, чем южное полушарие за свой летний день.

Количество радиации, получаемое за сутки на границе атмосферы, зависит от времени года и широты места. Под каждой широтой время года определяет продолжительность притока радиации. Но под разными широтами продолжительность дневной части суток в одно и то же время разная.

На полюсе солнце летом не заходит вовсе, а зимой не восходит в течение 6 месяцев. Между полюсом и полярным кругом солнце летом не заходит, а зимой не восходит в течение периода от полугода до одних суток. На экваторе дневная часть суток всегда продолжается 12 часов. От полярного круга до экватора дневное время суток летом убывает и зимой возрастает.

Но приток солнечной радиации на горизонтальную поверхность зависит не только от продолжительности дня, а еще и от высоты солнца. Количество радиации, приходящее на границе атмосферы на единицу горизонтальной поверхности, пропорционально синусу высоты солнца. А высота солнца не только меняется в каждом месте в течение дня, но зависит и от времени года. Высота солнца на экваторе меняется в течение года от 90 до 66,5°, на тропиках — от 90 до 43°, на полярных кругах — от 47 до 0° и на полюсах от 23,5 до 0°.

Шарообразность Земли и наклон плоскости экватора к плоскости эклиптики создают сложное распределение притока радиации по широтам на границе атмосферы и его изменения в течение года.
Зимой приток радиации очень быстро убывает от экватора к полюсу, летом — гораздо медленнее. При этом максимум летом наблюдается на тропике, а от тропика к экватору приток радиации несколько убывает. Малая разница в притоке радиации между тропическими и полярными широтами летом объясняется тем, что хотя высоты солнца в полярных широтах летом ниже, чем в тропиках, но зато велика продолжительность дня. В день летнего солнцестояния полюс поэтому получал бы в отсутствии атмосферы больше радиации, чем экватор. Однако у земной поверхности в результате ослабления радиации атмосферой, отражения ее облачностью и т.д., летний приток радиации в полярных широтах существенно меньше, чем в более низких широтах.

На верхней границе атмосферы вне тропиков имеется в годовом ходе один максимум радиации, приходящийся на время летнего солнцестояния, и один минимум, приходящийся на время зимнего солнцестояния. Но между тропиками приток радиации имеет два максимума в году, приходящиеся на те сроки, когда солнце достигает наибольшей полуденной высоты. На экваторе это будет в дни равноденствий, в других внутритропических широтах — после весеннего и перед осенним равноденствием, отодвигаясь тем больше от сроков равноденствий, чем больше широта. Амплитуда годового хода на экваторе мала, внутри тропиков невелика; в умеренных и высоких широтах она значительно больше.