Суммарная α-β радиоактивность

Описание: показатель, характеризующий радиационную безопасность водных ресурсов. Составляется из двух частей – альфа- и бета-активности.

Что такое α-радиоактивность

Под данным понятием подразумевается наличие радиоактивных веществ, чье излучение сопровождается выбросом альфа-частиц.

Альфа-частица – это мельчайшая частица, которая несет положительный заряд +2. Она состоит из двух протонов и двух нейтронов, что соответствует строению ядра гелия-4. Возникает при ядерных реакциях, ионизации гелия и распаде ядер тяжелых атомов. Основное свойство альфа-излучения – его малая проникающая способность, которая сильно зависит от плотности вещества и условий окружающей среды. К примеру, в воздушном пространстве альфа-излучение преодолевает от 25 до 105 миллиметров, а при контакте с человеческим организмом извне неспособно даже преодолеть эпителий.

α-радиоактивность в воде

Причиной обнаружения альфа-частиц в воде являются вещества, которые служат источником ионизирующего излучения. В их числе:

• Уран
• Радий
• Плутоний
• Полоний
• Торий

Следовательно, причиной радиоактивности воды может служить нахождение источника проб в зоне залегания подобных элементов и их изотопов. Кроме того, в теории излишняя радиоактивность может иметь место при нарушениях в хранении ядерного топлива, охлаждении реакторов АЭС и неправильной утилизации отходов. Однако на практике опасность радиации настолько очевидна, что за соблюдением таких правил строго следят.

Влияние альфа-радиоактивности на организм

Как уже было сказано, даже при интенсивном альфа-облучении извне для человеческого организма может не наступить неприятных последствий, поскольку кинетической энергии α-частицы не хватит даже для того, чтобы проникнуть через омертвевшую кожу.

Однако при концентрации таких частиц в употребляемой воде опасность значительно возрастает, так как они уже могут воздействовать непосредственно на органы. Даже микроскопического количества радионуклида будет достаточно, чтобы спровоцировать развитие острой лучевой болезни. Если же речь идет только о наличии альфа-радиоактивности, то побочным эффектом будет повреждение биомолекул.

Что такое β-радиоактивность

Бета-частицы представляют собой частицы с отрицательным зарядом, которые выходят из ядер нестабильных элементов при процессе бета-распада. Чаще всего речь идет об электроне с зарядом -1, но иногда источником может быть и его античастица – позитрон с зарядом +1.

В отличие от альфа-частиц, электроны и позитроны обладают увеличенной проникающей силой – в воздухе она составляет от 0,04 до 170 метров, в воде – до 19 см, а в алюминии – до 4,3 см, следовательно, такие вещества уже способны проникать в организм даже извне и оказывать на него разрушающее воздействие.

β-радиоактивность в воде

Причиной распространения бета-частиц в воде также служат атомы, участвующие в процессе β-распада. К ним относятся:

• Тритий (водород-3)
• Стронций-90
• Плутоний-238
• Иттрий-90
• Криптон-85
• И другие атомы или их изотопы

Воздействие бета-частиц на организм

В отличие от альфа-излучения, β-частицы способны проникать сквозь ткани, поэтому угроза для человеческого организма высока. При внешнем воздействии могут останавливаться одеждой, а на открытых участках вызывать ожоги кожи. При попадании внутрь организма практически не встречает препятствий и вызывает необратимые изменения в системе кроветворения и клетках слизистых оболочек и нервной системы. Большая доза облучения приводит к развитию ОЛБ.

Нормирование

Санитарными нормами и правилами не нормируется такой показатель, как суммарная радиоактивность, однако он может использоваться для того, чтобы убедиться в полном отсутствии радиации в воде или том, что ее уровень не превышает величины природного фона. Если же загрязнение будет обнаружено, потребуется провести дополнительное исследование, чтобы определить, какие именно частицы ионизируют воду и не превышает ли их концентрация ПДК.

Согласно требованиям российского СанПиН, предельная величина радиоактивности для питьевой воды составляет:

• Альфа активность – до 0,2 Бк/кг
• Бета активность – до 1,0 Бк/кг

Способы очистки

Очистка воды от радионуклидов называется дезактивацией. Важно помнить, что альфа- и бета-частицы имеют свой заряд, что делает способы их удаления сходными со способами очистки от ионов. Для дезактивации воды применяются следующие методы:

• Ионный обмен
• Фильтрование
• Перегонка

При использовании технологий дезактивации важно своевременно менять картриджи и прочие элементы, а также проводить регулярную проверку воды на выходе из сооружений на наличие ионизирующих частиц, чтобы убедиться в эффективности очистки.