ЛЕКЦИЯ 4
Химическая гармония организма:
экологические аспекты производства пищевых продуктов
Часть3. Загрязнение продовольственного сырья и пищевых продуктов ксенобиотиками биологического и химического происхождения (радиоактивные вещества и полимерные упаковки)
Радиоактивное загрязнение продовольственного сырья и пищевых продуктов
3.1.1 Основные представления о радиоактивности
Как известно, атом состоит из положительно заряженного ядра и отрицательно заряженных электронов. В состав ядра входят положительно заряженные протоны и нейтральные нейтроны, которые вместе называются нуклонами. Протоны и нейтроны имеют приблизительно одинаковую массу, которая в 1840 раз превышает массу электрона, поэтому масса атома определяется в основном массой нуклонов. Количество нуклонов в ядре характеризуется массовым числом А.
Нуклиды — разновидности атомов с определенным массовым числом и атомным номером. Например, нуклид стронция — 90/38 Sr, Е где 90 — массовое число, 38 — атомный номер.
Изотопы — атомы одного и того же элемента, имеющие разные массовые числа.
Радиоактивность — самопроизвольный распад атомных ядер некоторых элементов, приводящий к изменению их атомного номера и массового числа. Радиоактивный распад не может быть остановлен или ускорен, он осуществляется со строго определенной скоростью, измеряемой периодом полураспада — временем, в течение которого распадается половина всех атомов. Распад радиоактивных элементов сопровождается потоками ионизирующих излучений, каждое из которых характеризуется своими физико-химическими свойствами. Альфа {а)-излучение (а-распад) представляет собой поток положительно заряженных частиц — атомов гелия Не, движущихся со скоростью около 10 000 км/с; вследствие наличия положительного заряда а-частицы отклоняются электрическими и магнитными полями (к северному полюсу). Бета-излучение — это
поток электронов, движущихся со скоростью, близкой к скорости света, — до 300 000 км/с; вследствие наличия отрицательного заряда электроны отклоняются электрическими и магнитными полями (к южному полюсу). Гамма(у) -излучение — коротковолновое электромагнитное излучение (длина волны около 1012м), близкое по свойствам к рентгеновскому; ведет себя подобно потоку у-частиц (у-квантов, или фотонов), движущихся со скоростью света; в электрических и магнитных полях не отклоняется; обладает высокой энергией — от нескольких тысяч до нескольких миллионов эпект-ронвольт.
Ионизация. Описанные выше ионизирующие излучения обладают способностью проходить через различные вещества живой и неживой природы, возбуждая при этом их атомы и молекулы. Такое возбуждение заканчивается вырыванием отдельных электронов из электронных оболочек нейтрального атома, который превращается в положительно заряженный ион. Так происходит первичная ионизация объекта воздействия излучений. Освобожденные электроны, обладая определенной энергией, взаимодействуют со встречными атомами и молекулами, создавая новые ионы, — происходит вторичная ионизация.
Единицы измерения ионизации.
В системе СИ единицей измерения радиоактивности служит беккерель (Бк) — одно ядерное превращение в секунду. Внесистемная единица активности — кюри (Ки), равный активности нуклида, в котором происходит 3,7 - 1010 актов распада в одну секунду.
Доза излучения характеризует величину поглощенной энергии излучения, за единицу которой принимают грей (или грэй).
Грей — положительная доза излучения, переданная массе излучаемого вещества в 1 кг и измеряемая энергией в 1 Дж любого ионизирующего излучения (1 Гр = 1 Дж/кг).
Внесистемной единицей является, рад — поглощенная доза, при которой количество поглощенной энергии в 1 г любого вещества составляет 100 эрг (эрг — единица энергии в системе СГСЕ, 1 эрг = = 10 7Дж} независимо от вида и энергии излучения.
Под мощностью поглощенной дозы следует понимать приращение дозы в единицу времени.
Экспозиционная доза рентгеновского и у-излучения — количественная характеристика рентгеновского альфа и гамма -излучения, основанная на ионизирующем действии. Выражается суммарным электрическим зарядом ионов, образованных в единице объема воздуха. За единицу экспозиционной дозы принят кулон на килограмм. 1 Кл/кг — такая экспозиционная доза, при которой сопряженная I с этим излучением корпускулярная эмиссия на 1 кг сухого атмосферного воздуха производит в воздухе ионы, несущие заряд в Кл электричества каждого знака.
Ренген(Р)- внесистемная единица экспозиционной дозы рентгеновского альфа и гамма-излучения. Рентген — единица экспозиции-S ионной дозы фотонного излучения, при прохождении которого через 0,001293 г воздуха создаются ионы, несущие одну электростатическую единицу количества электричества (0,001293 г — масса Щ) см3сухого атмосферного воздуха).
Мощность поглощенной и экспозиционной доз - поглощенная и экспозиционная дозы излучений, отнесенные к единице времени.
