Единицы измерения ионизации.

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.