Проникающая радиация

   Проникающая радиация. Третьим поражающим фак­тором при атомном взрыве является проникающая радиа­ция. Как известно, деление ядер урана, происходящее при атомном взрыве, сопровождается испусканием в окру­жающую среду потока нейтронов и гамма-лучей.

   Этот поток нейтронов и гамма-лучей, образующийся непосредственно при атомном взрыве, уносит примерно пять процентов общей энергии, выделяющейся при взрыве атомной бомбы.

   Кроме гамма-лучей, испускаемых в результате деле­ния ядер атомов урана, образующиеся в момент взрыва радиоактивные продукты деления (осколки) испускают в окружающую среду альфа- и бета-излучения. Альфа- и бета-распад также сопровождается испусканием гамма- лучей. Существенной и характерной особенностью этого излучения является его способность проникать через зна­чительные толщи различных преград. Поэтому поток ней­тронов и гамма-лучей, сопровождающих атомный взрыв, назвали проникающей радиацией.

   Если ударная волна и световое излучение являются непосредственно ощущаемыми и видимыми человеком, то проникающая радиация является невидимым и неощу- щаемым поражающим фактором.

   Рассмотрим некоторые основные свойства проникаю­щей радиации. Остановимся вначале на свойствах гамма- излучения.

Гамма-лучи, т. е. коротковолновое электромагнитное излучение, представляют собой поток материальных ча­стиц, называемых фотонами. При прохождении этих фотонов через вещество они вызывают ионизацию среды и рассеиваются, в  результате чего поток лучей значительно уменьшается.

   Проникающая способность гамма-лучей тем больше, чем меньше плотность вещества. Иными словами, легкие материалы лучше пропускают гамма-лучи, чем тяжелые. Мощные потоки гамма-лучей оказывают вредное биоло­гическое воздействие на живые организмы.

   Поток нейтронов, образующийся при атомном взрыве, представляет собой вторую часть проникающей радиа­ции. Так как нейтроны являются электрически незаря­женными частицами, то, проходя через вещество, они практически не вступают во взаимодействие с электро­нами, вращающимися вокруг ядер атомов и имеющими, как известно, отрицательный заряд. Но нейтроны могут взаимодействовать с ядрами атомов, теряя при этом свою энергию. Взаимодействуя с атомными ядрами, нейтроны могут или захватываться ядром или рассеиваться в ре­зультате упругого столкновения с ядром. Лучше ядрам захватываются медленно летящие нейтроны. Медленные нейтроны хорошо поглощаются ядрами таких элементов, как марганец, кадмий, бор, кобальт. Под действием по­тока нейтронов некоторые химические элементы стано­вятся радиоактивными. Иначе говоря, нейтронный поток вызывает искусственную, или, как говорят, наведенную, радиоактивность. Например, натрий под действием по­тока нейтронов становится радиоактивным. Распадаясь, он испускает бета- и гамма-лучи, превращаясь при этом в магний. Период полураспада радиоактивного натрия — 14,8 часа. Образование радиоактивного натрия опасно тем, что натрий широко распространен в природе и имеется в воде, в живых тканях, входит в состав почвы и т. д.

   Другой пример. Кремний, содержащийся в большом количестве в грунтах, под воздействием потока нейтронов также превращается в радиоактивный элемент и испу­скает бета-лучи. Таким же образом поток нейтронов воз­действует и на другие элементы — алюминий, калий, марганец, железо и др., которые, превращаясь в радио­активные элементы, испускают бета- и гамма-лучи.

   Нейтронный поток при взрыве действует доли се­кунды и сравнительно легко проникает не только через слои воздуха, но и через значительные толщи других материалов. При прохождении через различные толщи материальной среды поток нейтронов ослабевает.

  Таковы вкратце основные свойства проникающей ра­диации. При взрыве атомной бомбы действие проникаю­щей радиации продолжается 10—15 секунд, т. е. является кратковременным (действие гамма-лучей).

   Проникающая радиация оказывает вредное биологи­ческое действие на организм незащищенного человека и животных, нарушая различные жизненные процессы в организме. От воздействия проникающей радиации у че­ловека возможно специфическое заболевание, называемое лучевой болезнью. Основные признаки лучевой болезни следующие: повышение температуры, тошнота и желу­дочно-кишечные расстройства, недомогания, отсутствие аппетита, кровоточивость кожи и слизистых оболочек, выпадение волос, падение числа белых кровяных клеток.

  Лучевая болезнь развивается постепенно, т. е. прояв­ляется не сразу, а имеет скрытый период от нескольких часов и дней до нескольких недель. Степень лучевой бо­лезни зависит от дозы проникающей радиации, получен­ной организмом человека. Дозы излучений обычно изме­ряют в специальных единицах — рентгенах. Рентген — это такое количество гамма-излучения, которое создает в од­ном кубическом сантиметре воздуха при нормальном дав­лении и температуре два миллиарда пар ионов, несущих одну электростатическую единицу заряда. Доза радиации в 100—200 рентгенов может вызвать у человека только легкое заболевание лучевой болезнью, которое, как правило, заканчивается выздоровлением. Большие дозы проникающей радиации могут вызвать лучевую болезнь тяжелой степени, которая может повлечь за собой смер­тельный исход (на расстоянии до 800 метров от центра взрыва).

   Основной принцип лечения лучевой болезни состоит в том, чтобы поддерживать жизнь пострадавшего для восстановления нормальных функций организма.

   Под воздействием проникающей радиации могут изменяться также свойства некоторых материалов. На­пример, под воздействием больших доз проникающей ра­диации стекло темнеет, фотопленка и фотобумага засве­чиваются.

   Таким образом, проникающая радиация (т. е. поток нейтронов и гамма-излучение, образующиеся при атом­ном взрыве) может вызывать поражение незащищенных людей, вызывать так называемую наведенную радиоак­тивность, заражать местность и отдельные предметы. Не­которые продукты питания, вода в открытых водоемах также могут оказаться зараженными под воздействием проникающей радиации, вызывающей искусственную ра­диоактивность химических элементов, входящих в состав этих продуктов и воды. Со временем интенсивность зара­жения местности, воды, отдельных предметов быстро уменьшается.

   При подводном атомном взрыве почти вся проникаю­щая радиация поглощается сравнительно небольшим слоем воды, вследствие чего она не может оказывать по­ражающего действия на живые организмы (в том числе и на человека), находящиеся даже на небольших рас­стояниях от центра взрыва. Однако вследствие воздей­ствия проникающей радиации при подводном взрыве на различные вещества (растворенные в воде) создается искусственная радиоактивность у таких элементов, как натрий, йод, бром, калий и др., входящих в состав, ска­жем, морской воды. Со временем интенсивность зараже­ния воды быстро уменьшается. Длительное пребывание людей непосредственно в районе атомного подводного взрыва (вскоре после взрыва) опасно.

   Особенностью подземного и наземного атомных взры­вов является сильное заражение местности, превосходя­щее по степени и площади заражение, наблюдаемое при воздушном взрыве. Заражение местности происходит вследствие выпадения радиоактивных продуктов взрыва и искусственной радиоактивности, вызванной действием проникающей радиации на некоторые химические эле­менты, входящие в состав почвы.