Моноенергетично йонизиращо лъчение- йонизиращо лъчение, състоящо се от фотони с еднаква енергия или частици от същия тип с еднаква кинетична енергия.

Смесено йонизиращо лъчение- йонизиращо лъчение, състоящо се от частици от различни видове или от частици и фотони.

Насочено йонизиращо лъчениейонизиращо лъчение с избрана посока на разпространение.

Естествен радиационен фон- йонизиращо лъчение, създадено от космическо лъчение и лъчение от естествено разпространени естествени радиоактивни вещества (на земната повърхност, в приземната атмосфера, в храната, водата, в човешкото тяло и др.).

Фон - йонизиращо лъчение, състоящо се от естествен фон и йонизиращо лъчение от външни източници.

Космическа радиация- йонизиращо лъчение, което се състои от първично лъчение, идващо от космоса, и вторично лъчение в резултат на взаимодействието на първичното лъчение с атмосферата.

Тесен лъч радиация- радиационна геометрия, при която детекторът регистрира само неразсеяно лъчение от източника.

Широк лъч радиация- такава радиационна геометрия, при която детекторът регистрира неразсеяно и разсеяно лъчение от източника.

Поле на йонизиращо лъчение- пространствено-времево разпределение на йонизиращото лъчение в разглежданата среда.

Поток от йонизиращи частици (фотони)- съотношението на броя на йонизиращите частици (фотони) dN, преминаващи през дадена повърхност за интервал от време dt към този интервал: F = dN/dt.

Енергиен поток на частици- отношението на енергията на падащите частици към интервала от време Ψ=dE/dt.

Плътност на потока на йонизиращи частици (фотони)- отношение на потока от йонизиращи частици (фотони) dF

проникваща в обема на елементарна сфера, до централната площ на напречното сечение dS на тази сфера: φ = dF/dS = d 2 N/dtdS. (Плътността на енергийния поток на частиците се определя по подобен начин).

Флуенс (пренос) на йонизиращи частици (фотони)- отношението на броя на йонизиращите частици (фотони) dN, проникващи в обема на елементарна сфера, към площта на централното напречно сечение dS на тази сфера: Ф = dN/dS.

Енергиен спектър на йонизиращи частици- разпределение на йонизиращите частици по тяхната енергия. Ефективна фотонна енергия- енергия на фотоните на такъв моноенергиен фотон

лъчение, чието относително затихване в абсорбер с определен състав и определена дебелина е същото като това на разглежданото немоноенергетично фотонно лъчение.

Енергия на граничния спектърβ-лъчение - най-високата енергия на β-частиците в непрекъснатия енергиен спектър на β-лъчението на даден радионуклид.

Радиационно албедо- съотношението на броя на частиците (фотоните), отразени от границата между две среди, към броя на частиците (фотоните), падащи върху границата.

Забавено облъчване: частици, излъчени от продукти на делене, за разлика от частици (неутрони и гама лъчи), произведени директно в момента на делене.

Йонизация в газове:отстраняване на един или повече електрони от атом или газова молекула. В резултат на йонизацията в газа се появяват свободни носители на заряд (електрони и йони) и той придобива способността да провежда електрически ток.

Терминът "радиация" обхваща набор от електромагнитни вълни, включително видимия спектър, инфрачервени и ултравиолетови области, както и радиовълни, електрически ток и йонизиращо лъчение. Цялото различие на тези явления се дължи само на честотата (дължината на вълната) на излъчването. Йонизиращото лъчение може да представлява риск за човешкото здраве. И йонизиращо лъчение(радиация) - вид радиация, която променя физическото състояние на атомите или атомните ядра, превръщайки ги в електрически заредени йони или продукти на ядрени реакции. При определени обстоятелства наличието на такива йони или продукти от ядрени реакции в тъканите на тялото може да промени хода на процесите в клетките и молекулите, а с натрупването на тези събития може да наруши хода на биологичните реакции в тялото. , т.е. представляват опасност за човешкото здраве.

2. ВИДОВЕ ЛЪЧЕНИЯ

Прави се разлика между корпускулярно излъчване, състоящо се от частици с маса, различна от нула, и електромагнитно (фотонно) излъчване.

2.1. Корпускулярно излъчване

Корпускулярното йонизиращо лъчение включва алфа лъчение, електронно, протонно, неутронно и мезонно лъчение. Корпускулярно излъчване, състоящо се от поток от заредени частици (α-, β-частици, протони, електрони), чиято кинетична енергия е достатъчна за йонизиране на атоми при

сблъсък, принадлежи към класа на директно йонизиращото лъчение. Неутроните и другите елементарни частици не предизвикват пряка йонизация, но в процеса на взаимодействие със средата отделят заредени частици (електрони, протони), които са способни да йонизират атомите и молекулите на средата, през която преминават.

Съответно, корпускулярното лъчение, състоящо се от поток от незаредени частици, се нарича индиректно йонизиращо лъчение.

Фиг. 1. Схема на разпадане на 212 Bi.

2.1.1 Алфа радиация

Алфа частиците (α - частици) са ядрата на хелиев атом, излъчвани по време на α - разпадане от някои радиоактивни атоми. α - частицата се състои от два протона и два неутрона.

Алфа радиацията е поток от ядра на хелиеви атоми (положително заредени и

относително тежки частици).

Естественото алфа лъчение в резултат на радиоактивен разпад на ядрото е характерно за нестабилни ядра на тежки елементи, започвайки с атомен номер над 83, т.е. за естествени радионуклиди от серията уран и торий, както и за изкуствено получени трансуранови елементи.

Типична диаграма на α -разпад на естествен радионуклид е представена на фиг. 1, а енергийният спектър на α -частици, образувани по време на разпадането на радионуклид, е показан на

Фиг.2.

Фиг.2 Енергиен спектър на α частици

Възможността за α-разпадане се дължи на факта, че масата (и следователно общата йонна енергия) на α-радиоактивното ядро ​​е по-голяма от сумата от масите на α-частицата и дъщерното ядро, образувано след α - разпад. Излишната енергия на първоначалното (майчиното) ядро ​​се освобождава под формата на кинетична енергия на α-частицата и откат на дъщерното ядро. α-частиците са положително заредени хелиеви ядра - 2 He4 и излитат от ядрото със скорост 15-20 хил. км/сек. По пътя си те произвеждат силна йонизация на околната среда,

изтръгване на електрони от орбитите на атомите.

Обхватът на α-частиците във въздуха е около 5-8 cm, във водата - 30-50 микрона, в металите - 10-20 микрона. При йонизиране от α-лъчи се наблюдават химични промени в веществото и се нарушава кристалната структура на твърдите вещества. Тъй като има електростатично отблъскване между α-частицата и ядрото, вероятността от ядрени реакции под въздействието на α-частици от естествени радионуклиди (максимална енергия 8,78 MeV в 214 Po) е много малка и се наблюдава само при леки ядра ( Li, Be, B, C , N, Na, Al) с образуването на радиоактивни изотопи и свободни неутрони.

2.1.2 Протонна радиация

Протонна радиация– радиация, генерирана по време на спонтанния разпад на атомни ядра с неутронен дефицит или като изходен лъч на йонен ускорител (например синхрофазоторон).

2.1.3 Неутронно лъчение

Неутронно лъчение -поток от неутрони, които преобразуват енергията си в еластични и нееластични взаимодействия с атомни ядра. Нееластични взаимодействия произвеждат вторично лъчение, което може да се състои както от заредени частици, така и от гама кванти (гама лъчение). При еластичните взаимодействия е възможна обикновена йонизация на веществото.

Източници на неутронно лъчение са: спонтанно делящи се радионуклиди; специално произведени радионуклидни неутронни източници; ускорители на електрони, протони, йони; ядрени реактори; космическа радиация.

От биологична гледна точкаНеутроните се произвеждат при ядрени реакции (в ядрени реактори и в други промишлени и лабораторни инсталации, както и по време на ядрени експлозии).

Неутроните нямат електрически заряд. Условно неутроните в зависимост от тяхната кинетична енергия се делят на бързи (до 10 MeV), свръхбързи, междинни, бавни и топлинни. Неутронното лъчение има голяма проникваща способност. Бавните и топлинните неутрони влизат в ядрени реакции, които могат да доведат до образуването на стабилни или радиоактивни изотопи.

Свободният неутрон е нестабилна, електрически неутрална частица със следното

Имоти:

Тези свойства на неутрона позволяват използването му, от една страна, като обект, който се изучава, а от друга страна, като инструмент, с който се извършват изследвания. В първия случай се изследват уникалните свойства на неутрона, което е от значение и дава възможност най-надеждно и точно да се определят основните параметри на електрослабото взаимодействие и по този начин да се потвърди или отхвърли Стандартния модел. Наличието на магнитен момент в неутрона вече показва неговата сложна структура, т.е. неговата „неелементарност”. Във втория случай взаимодействието на неполяризирани и поляризирани неутрони с различни енергии с ядра им позволява да се използват във физиката на ядрата и елементарните частици. Изследването на ефектите от нарушаване на пространствения паритет и инвариантност при обръщане на времето в различни процеси - от неутронна оптика до ядрено делене от неутрони - не е пълен списък на най-актуалните области на изследване.

Фактът, че неутроните на топлинния реактор имат дължини на вълните, сравними с междуатомните разстояния в материята, ги прави незаменим инструмент за изследване на кондензирана материя. Взаимодействието на неутроните с атомите е сравнително слабо, което позволява на неутроните да проникнат доста дълбоко в материята - това е тяхното значително предимство в сравнение с рентгеновите лъчи и γ-лъчите, както и сноповете от заредени частици. поради наличието на маса, неутроните при същия импулс (следователно при същата дължина на вълната) имат значително по-малка енергия от рентгеновите лъчи и γ-лъчите и тази енергия се оказва сравнима с енергията на топлинните вибрации на атомите и молекули в материята, което позволява да се изследва не само осреднената статична атомна структура на веществото, но и динамичните процеси, протичащи в него. Наличието на магнитен момент в неутроните позволява те да бъдат използвани за изследване на магнитната структура и магнитните възбуждания на материята, което е много важно за разбирането на свойствата и природата на магнетизма на материалите.

Разсейването на неутрони от атоми се дължи главно на ядрени сили; следователно напречните сечения на тяхното кохерентно разсейване по никакъв начин не са свързани с атомния номер (за разлика от рентгеновите лъчи и γ-лъчите). Следователно облъчването на материали с неутрони дава възможност да се разграничат позициите на атомите на леките (водород, кислород и др.) Елементи, чиято идентификация е почти невъзможна с помощта на рентгенови и γ-лъчи. Поради тази причина неутроните се използват успешно в изследването на биологични обекти, в материалознанието, в медицината и други области. В допълнение, разликата в напречните сечения на разсейване на неутрони за различни изотопи дава възможност не само да се разграничат елементи в материал с подобни атомни номера, но и да се изследва техният изотопен състав. Наличието на изотопи с отрицателна кохерентна амплитуда на разсейване предоставя уникална възможност за контрастиране на изследваните среди, което също се използва много често в биологията и медицината.

Кохерентно разсейване- разсейване на лъчение със запазване на честотата и с фаза, различна с π от фазата на първичното лъчение. Разсеяната вълна може да пречи на падащата вълна или на други кохерентно разпръснати вълни.

Радиацията е физически процес, който води до пренос на енергия с помощта на електромагнитни вълни. Обратният процес на излъчване се нарича абсорбция. Нека разгледаме този въпрос по-подробно и да дадем примери за радиация в ежедневието и природата.

Физика на възникване на радиация

Всяко тяло се състои от атоми, които от своя страна са образувани от ядра, заредени положително, и електрони, които образуват електронни обвивки около ядрата и са заредени отрицателно. Атомите са проектирани по такъв начин, че да могат да бъдат в различни енергийни състояния, тоест да имат както по-висока, така и по-ниска енергия. Когато един атом има най-ниска енергия, говорим за неговото основно състояние; всяко друго енергийно състояние на атома се нарича възбудено.

Съществуването на различни енергийни състояния на атома се дължи на факта, че неговите електрони могат да бъдат разположени на определени енергийни нива. Когато един електрон се движи от по-високо ниво към по-ниско, атомът губи енергия, която излъчва в околното пространство под формата на фотон, частица носител на електромагнитни вълни. Напротив, преходът на електрона от по-ниско към по-високо ниво е придружен от поглъщане на фотон.

Има няколко начина за прехвърляне на електрон от атом на по-високо енергийно ниво, които включват пренос на енергия. Това може да бъде или въздействието на външно електромагнитно излъчване върху въпросния атом, или предаването на енергия към него чрез механични или електрически средства. Освен това атомите могат да получават и след това да отделят енергия чрез химични реакции.

Електромагнитен спектър

Преди да преминем към примери за радиация във физиката, трябва да се отбележи, че всеки атом излъчва определени порции енергия. Това се случва, защото състоянията, в които един електрон може да бъде в атома, не са произволни, а строго определени. Съответно преходът между тези състояния е придружен от излъчване на определено количество енергия.

От атомната физика е известно, че фотоните, генерирани в резултат на електронни преходи в атома, имат енергия, която е право пропорционална на тяхната честота на трептене и обратно пропорционална на дължината на вълната (фотонът е електромагнитна вълна, която се характеризира със скорост на разпространение, дължина и честота). Тъй като атом на веществото може да излъчва само определен набор от енергии, това означава, че дължините на вълните на излъчваните фотони също са специфични. Наборът от всички тези дължини се нарича електромагнитен спектър.

Ако дължината на вълната на фотона е между 390 nm и 750 nm, тогава говорим за видима светлина, тъй като човек може да я възприеме със собствените си очи; ако дължината на вълната е по-малка от 390 nm, тогава такива електромагнитни вълни имат висока енергия и са наречено ултравиолетово, рентгеново или гама лъчение. За дължини, по-големи от 750 nm, фотоните имат ниска енергия и се наричат ​​инфрачервено, микро- или радио лъчение.

Топлинно излъчване на тела

Всяко тяло, което има някаква температура, различна от абсолютната нула, излъчва енергия, в този случай говорим за топлинно или температурно излъчване. В този случай температурата определя както електромагнитния спектър на топлинното излъчване, така и количеството енергия, излъчвано от тялото. Колкото по-висока е температурата, толкова повече енергия излъчва тялото в околното пространство и толкова повече неговият електромагнитен спектър се измества към високочестотната област. Процесите на топлинно излъчване се описват от законите на Стефан-Болцман, Планк и Виена.

Примери за радиация в ежедневието

Както беше казано по-горе, абсолютно всяко тяло излъчва енергия под формата на електромагнитни вълни, но този процес не винаги може да се види с просто око, тъй като температурите на телата около нас обикновено са твърде ниски, така че техният спектър се намира в ниско- честотна област, невидима за хората.

Ярък пример за радиация във видимия диапазон е електрическа лампа с нажежаема жичка. Преминавайки по спирала, електрическият ток загрява волфрамовата нишка до 3000 K. Такава висока температура води до факта, че нишката започва да излъчва електромагнитни вълни, чийто максимум пада върху дългата част на вълната на видимия спектър.

Друг пример за радиация в ежедневието е микровълнова фурна, която излъчва микровълни, които са невидими за човешкото око. Тези вълни се абсорбират от обекти, съдържащи вода, като по този начин се увеличава тяхната кинетична енергия и, като резултат, температурата.

И накрая, пример за излъчване в инфрачервения диапазон в ежедневието е радиаторът на отоплителна батерия. Ние не виждаме нейното излъчване, но усещаме тази топлина.

Естествено излъчващи обекти

Може би най-яркият пример за радиация в природата е нашата звезда – Слънцето. Температурата на повърхността на Слънцето е около, следователно максималното му излъчване се случва при дължина на вълната 475 nm, тоест се намира във видимия спектър.

Слънцето нагрява планетите около него и техните спътници, които също започват да светят. Тук е необходимо да се прави разлика между отразената светлина и топлинното излъчване. Така нашата Земя може да се види от космоса под формата на синя топка именно благодарение на отразената слънчева светлина. Ако говорим за топлинното излъчване на планетата, то също се случва, но се намира в областта на микровълновия спектър (около 10 микрона).

Освен отразената светлина, интересно е да се даде още един пример за радиация в природата, която се свързва с щурците. Видимата светлина, която излъчват, няма нищо общо с топлинното излъчване и е резултат от химическа реакция между атмосферния кислород и луциферин (вещество, намиращо се в клетките на насекомите). Това явление се нарича биолуминесценция.

За да използвате визуализации на презентации, създайте акаунт в Google и влезте в него: https://accounts.google.com

Надписи на слайдове:

Радиация

Радиацията е пренос на енергия чрез излъчване на електромагнитни вълни. Това могат да бъдат слънчевите лъчи, както и лъчите, излъчвани от нагрети тела около нас. Тези лъчи се наричат ​​топлинна радиация. Когато радиацията, разпространяваща се от тяло източник, достигне до други тела, част от нея се отразява, а част се поглъща от тях. При поглъщане енергията на топлинното излъчване се превръща във вътрешна енергия на телата и те се нагряват. Всички предмети около нас излъчват топлина в една или друга степен.

Коя рокля е гореща през лятото?

С повишаване на телесната температура се увеличава топлинното излъчване, т.е. Колкото по-висока е телесната температура, толкова по-интензивно е топлинното излъчване. Колко фантастичен би изглеждал светът около нас, ако можехме да видим топлинното излъчване на други тела, което е недостъпно за очите ни!

ЗНАЕШ ЛИ? Змиите перфектно възприемат топлинното излъчване, но не с очите си, а с кожата си. Следователно дори в пълна тъмнина те са в състояние да открият топлокръвна плячка.

Създадени са материали, които могат да се използват за преобразуване на топлинното лъчение във видимо лъчение. Използват се при производството на специални фотоленти за снимане при абсолютна тъмнина и в уредите за нощно виждане - термовизионни камери.

уреди за нощно виждане термовизионни камери

1) Кой тип пренос на топлина се придружава от пренос на материя А) Топлопроводимост Б) Конвекция В) Радиационен тест по темата: видове топлопредаване

2) По време на пренос на топлина чрез излъчване A) Енергията се пренася чрез струи и потоци от материя B) Енергията се пренася през слоеве неподвижна материя C) Енергията може да се пренася в безвъздушно пространство

3) Как се предава енергията от Слънцето към Земята? A) Топлопроводимост B) Конвекция C) Радиация

4) След включване на настолната лампа и лампата книгата, лежаща на масата, се нагорещи. Изберете правилното твърдение A) Книгата се нагрява поради конвекция във въздуха B) Книгата се нагрява поради радиация C) Книгата се нагрява толкова повече, колкото по-лека е корицата

5) Предаването на топлина чрез радиация и конвекция е възможно чрез A) Атмосферен въздух B) Завивка C) Метална плоча

6) От какво зависи интензивността на конвекцията А) От скоростта на движение на молекулите Б) От температурната разлика В) От силата на вятъра

7) Благодарение на какъв метод на пренос на топлина можете да се стоплите близо до огън? A) Топлопроводимост B) Конвекция C) Радиация

8) Какъв вид пренос на топлина НЕ е придружен от пренос на материя? А) Конвекция и топлопроводимост; B) Радиация и конвекция; Б) Топлопроводимост и излъчване

9) Как се нарича типът конвекция, при която топъл въздух от батерията се издига A) Изкуствен B) Естествен C) Принудителен

10) Как се нарича типът конвекция, когато разбъркваме горещ чай с лъжица, за да го охладим А) Изкуствена Б) Естествена В) Принудителна

Човек е постоянно под въздействието на различни външни фактори. Някои от тях са видими, като метеорологичните условия, и степента на въздействието им може да се контролира. Други не са видими за човешкото око и се наричат ​​лъчения. Всеки трябва да познава видовете радиация, тяхната роля и приложения.

Хората могат да се сблъскат с някои видове радиация навсякъде. Основен пример са радиовълните. Те са вибрации от електромагнитно естество, които могат да се разпространяват в пространството със скоростта на светлината. Такива вълни носят енергия от генератори.

Източниците на радиовълни могат да бъдат разделени на две групи.

1. Естествени, те включват светкавица и астрономически единици.
2. Изкуствени, тоест създадени от човека. Те включват излъчватели на променлив ток. Това могат да бъдат радиокомуникационни устройства, излъчващи устройства, компютри и навигационни системи.

Човешката кожа е способна да отлага този тип вълни върху повърхността си, така че има редица негативни последици от тяхното въздействие върху човека. Радиовълновото излъчване може да забави активността на мозъчните структури и също да причини мутации на генно ниво.

За хора, които имат пейсмейкър, такова излагане е фатално. Тези устройства имат ясно определено максимално допустимо ниво на радиация, надвишаването му води до дисбаланс в работата на стимулаторната система и води до нейната повреда.

Всички ефекти на радиовълните върху тялото са изследвани само при животни, няма преки доказателства за тяхното отрицателно въздействие върху хората, но учените все още търсят начини да се защитят. Все още няма ефективни методи като такива. Единственото, което можем да посъветваме, е да стоите далеч от опасни устройства. Тъй като домакинските уреди, свързани към мрежата, също създават радиовълново поле около себе си, просто е необходимо да изключите захранването на устройства, които човек не използва в момента.

Радиация от инфрачервен спектър

Всички видове радиация са взаимосвързани по един или друг начин. Някои от тях са видими за човешкото око. Инфрачервеното лъчение е в съседство с частта от спектъра, която човешкото око може да открие. Той не само осветява повърхността, но може и да я нагрява.

Основният естествен източник на инфрачервени лъчи е слънцето.Човекът е създал изкуствени излъчватели, чрез които се постига необходимия топлинен ефект.

Сега трябва да разберем колко полезен или вреден е този вид радиация за хората. Почти цялото дълговълново лъчение от инфрачервения спектър се абсорбира от горните слоеве на кожата, така че е не само безопасно, но и може да подобри имунитета и да засили регенеративните процеси в тъканите.

Що се отнася до късите вълни, те могат да проникнат дълбоко в тъканите и да причинят прегряване на органите. Така нареченият топлинен удар е следствие от излагане на къси инфрачервени вълни. Симптомите на тази патология са известни на почти всички:

• появата на замаяност в главата;
• усещане за гадене;
• повишаване на сърдечната честота;
• зрително увреждане, характеризиращо се с потъмняване на очите.

Как да се предпазите от опасни влияния? Необходимо е да се спазват предпазните мерки, като се използват топлозащитни облекла и екрани. Използването на късовълнови нагреватели трябва да бъде строго дозирано, нагревателният елемент трябва да бъде покрит с топлоизолационен материал, с помощта на който се постига излъчване на меки дълги вълни.

Ако се замислите, всички видове радиация могат да проникнат в тъканите. Но рентгеновото лъчение направи възможно използването на това свойство на практика в медицината.

Ако сравним рентгеновите лъчи със светлинните лъчи, първите са много дълги, което им позволява да проникнат дори през непрозрачни материали. Такива лъчи не могат да се отразяват или пречупват. Този тип спектър има мек и твърд компонент. Soft се състои от дълги вълни, които могат да бъдат напълно абсорбирани от човешката тъкан.Така постоянното излагане на дълги вълни води до увреждане на клетките и мутация на ДНК.

Има редица структури, които не могат да пропускат рентгенови лъчи през себе си. Те включват например костна тъкан и метали. Въз основа на това се правят снимки на човешки кости, за да се диагностицира тяхната цялост.

В момента са създадени устройства, които позволяват не само да се направи фиксирана снимка, например на крайник, но и да се наблюдават промените, настъпващи в него „онлайн“. Тези устройства помагат на лекаря да извърши операция на костите под визуален контрол, без да прави широки травматични разрези. С помощта на такива устройства е възможно да се изследва биомеханиката на ставите.

Що се отнася до отрицателните ефекти на рентгеновите лъчи, продължителният контакт с тях може да доведе до развитие на лъчева болест, която се проявява в редица признаци:

• неврологични разстройства;
• дерматит;
• намален имунитет;
• инхибиране на нормалната хематопоеза;
• развитие на онкологична патология;
• безплодие.

За да се предпазите от тежки последствия, когато влизате в контакт с този вид радиация, трябва да използвате щитове и облицовки, изработени от материали, които не пропускат лъчи.

Хората са свикнали просто да наричат ​​този тип лъчи светлина. Този вид излъчване може да се абсорбира от обекта на въздействие, като частично преминава през него и частично се отразява. Такива свойства се използват широко в науката и технологиите, особено при производството на оптични инструменти.

Всички източници на оптично лъчение са разделени на няколко групи.

1. Термичен, с непрекъснат спектър. В тях се отделя топлина поради ток или процес на горене. Това могат да бъдат електрически и халогенни лампи с нажежаема жичка, както и пиротехнически продукти и електрически осветителни устройства.
2. Луминесцентни, съдържащи газове, възбудени от потоци фотони. Такива източници са енергоспестяващи устройства и катодолуминесцентни устройства. Що се отнася до радио- и хемилуминесцентните източници, потоците в тях се възбуждат съответно от продукти на радиоактивно разпадане и химични реакции.
3. Плазма, чиито характеристики зависят от температурата и налягането на образуваната в тях плазма. Това могат да бъдат газоразрядни, живачни и ксенонови лампи. Спектралните източници, както и импулсните устройства, не са изключение.

Оптичното лъчение действа върху човешкото тяло в комбинация с ултравиолетовото лъчение, което провокира производството на меланин в кожата. Така положителният ефект продължава до достигане на прагова стойност на експозиция, над която съществува риск от изгаряния и рак на кожата.

Най-известното и широко използвано лъчение, чиито ефекти могат да бъдат открити навсякъде, е ултравиолетовото лъчение. Това лъчение има два спектъра, единият от които достига до земята и участва във всички процеси на земята. Вторият се задържа от озоновия слой и не преминава през него. Озоновият слой неутрализира този спектър, като по този начин изпълнява защитна роля.Разрушаването на озоновия слой е опасно поради проникването на вредни лъчи върху повърхността на земята.

Естественият източник на този вид радиация е Слънцето. Изобретени са огромен брой изкуствени източници:

• Еритемни лампи, които активират производството на витамин D в слоевете на кожата и подпомагат лечението на рахит.
• Солариумите не само ви позволяват да правите слънчеви бани, но и имат лечебен ефект за хора с патологии, причинени от липса на слънчева светлина.
• Лазерни излъчватели, използвани в биотехнологиите, медицината и електрониката.

Що се отнася до ефекта върху човешкия организъм, той е двоен. От една страна, липсата на ултравиолетова радиация може да причини различни заболявания. Дозираното натоварване от такова лъчение подпомага имунната система, функцията на мускулите и белите дробове, а също така предотвратява хипоксията.

Всички видове влияния са разделени на четири групи:

• способността да убива бактериите;
• облекчаване на възпалението;
• възстановяване на увредени тъкани;
• намаляване на болката.

Отрицателните ефекти на ултравиолетовото лъчение включват способността да провокират рак на кожата при продължително излагане. Меланомът на кожата е изключително злокачествен вид тумор. Такава диагноза почти 100 процента означава предстояща смърт.

Що се отнася до органа на зрението, прекомерното излагане на ултравиолетови лъчи уврежда ретината, роговицата и мембраните на окото. Следователно този вид радиация трябва да се използва умерено.Ако при определени обстоятелства трябва да сте в контакт с източник на ултравиолетови лъчи за дълго време, тогава е необходимо да защитите очите си с очила и кожата си със специални кремове или дрехи.

Това са така наречените космически лъчи, които носят ядрата на атомите на радиоактивните вещества и елементи. Потокът гама-лъчение има много висока енергия и е в състояние бързо да проникне в клетките на тялото, като йонизира съдържанието им. Унищожените клетъчни елементи действат като отрови, разлагат се и отравят цялото тяло. Клетъчното ядро ​​задължително участва в процеса, което води до мутации в генома. Здравите клетки се унищожават и на тяхно място се образуват мутантни клетки, които не са в състояние напълно да осигурят на тялото всичко необходимо.

Това лъчение е опасно, защото човек изобщо не го усеща. Последиците от експозицията не се появяват веднага, но имат дългосрочен ефект. Основно се засягат клетките на хемопоетичната система, косата, гениталните органи и лимфната система.

Радиацията е много опасна за развитието на лъчева болест, но дори този спектър е намерил полезни приложения:

• използва се за стерилизиране на продукти, оборудване и инструменти за медицински цели;
• измерване на дълбочината на подземни кладенци;
• измерване на дължината на пътя на космически кораби;
• въздействие върху растенията с цел идентифициране на продуктивни сортове;
• В медицината такова лъчение се използва за лъчева терапия при лечение на онкология.

В заключение трябва да се каже, че всички видове лъчи се използват успешно от хората и са необходими.Благодарение на тях съществуват растенията, животните и хората. Защитата от прекомерно излагане трябва да бъде приоритет при работа.

Днес ще говорим за това какво е радиация във физиката. Нека поговорим за природата на електронните преходи и да дадем електромагнитна скала.

Божество и атом

Структурата на материята стана обект на интерес за учените преди повече от две хиляди години. Древногръцките философи задават въпроси за това как въздухът се различава от огъня и земята от водата, защо мраморът е бял, а въглищата са черни. Те създадоха сложни системи от взаимозависими компоненти, които се опровергаваха или подкрепяха взаимно. И най-неразбираемите явления, например удар от мълния или изгрев, се приписват на действието на боговете.

Веднъж, след като наблюдавал стъпалата на храма в продължение на много години, един учен забелязал: всеки крак, който стои на камък, отнася малка частица материя. С течение на времето мраморът промени формата си и увисна в средата. Името на този учен е Левкип и той нарича най-малките частици атоми, неделими. Това започна пътя към изучаването на това какво е радиация във физиката.

Великден и светлина

Тогава настъпиха мрачни времена и науката беше изоставена. Всички, които се опитваха да изучават природните сили, бяха наричани вещици и магьосници. Но, колкото и да е странно, именно религията даде тласък на по-нататъшното развитие на науката. Изследването на това какво е радиация във физиката започна с астрономията.

Всеки път в онези дни времето за празнуване на Великден се изчисляваше по различен начин. Сложната система от връзки между пролетното равноденствие, 26-дневния лунен цикъл и 7-дневната седмица възпрепятства съставянето на таблици с дати за празнуването на Великден повече от няколко години. Но църквата трябваше да планира всичко предварително. Затова папа Лъв X нарежда съставянето на по-точни таблици. Това изискваше внимателно наблюдение на движенията на Луната, звездите и Слънцето. И в крайна сметка Николай Коперник осъзнава: Земята не е плоска и не е център на Вселената. Планетата е топка, която се върти около Слънцето. А Луната е сфера в орбитата на Земята. Разбира се, някой може да попита: „Какво общо има всичко това с това какво е радиация във физиката?“ Нека го разкрием сега.

Овал и греда

По-късно Кеплер допълва системата на Коперник, като установява, че планетите се движат по овални орбити и това движение е неравномерно. Но именно тази първа стъпка събуди у човечеството интерес към астрономията. И там не беше далеч от въпросите: "Какво е звезда?", "Защо хората виждат нейните лъчи?" и „Как едно светило се различава от друго?“ Но първо ще трябва да преминете от огромни обекти към най-малките. И тогава стигаме до радиацията, концепция във физиката.

Атом и стафиди

В края на деветнадесети век са натрупани достатъчно знания за най-малките химически единици на материята - атомите. Известно е, че те са електрически неутрални, но съдържат както положително, така и отрицателно заредени елементи.

Бяха направени много предположения: че положителните заряди се разпределят в отрицателно поле, като стафиди в кифличка, и че атомът е капка от течни части с различен заряд. Но опитът на Ръдърфорд изясни всичко. Той доказа, че в центъра на атома има положително тежко ядро, а около него има леки отрицателни електрони. И конфигурацията на черупките е различна за всеки атом. Тук се крият особеностите на излъчването във физиката на електронните преходи.

Бор и орбита

Когато учените разбраха, че леките отрицателни части на атома са електрони, възникна друг въпрос - защо те не попадат върху ядрото. В крайна сметка, според теорията на Максуел, всеки движещ се заряд излъчва и следователно губи енергия. Но атомите съществуват толкова дълго, колкото и Вселената, и нямаше да се унищожат. Бор се притекъл на помощ. Той постулира, че електроните са в определени стационарни орбити около атомното ядро ​​и могат да бъдат само в тях. Преходът на електрон между орбитите се извършва чрез рязък удар с поглъщане или излъчване на енергия. Тази енергия може да бъде например квант светлина. По същество вече очертахме определението за радиация във физиката на елементарните частици.

Водород и фотография

Първоначално фотографската технология е изобретена като търговски проект. Хората искаха да останат от векове, но не всеки можеше да си позволи да поръча портрет от художник. А снимките бяха евтини и не изискваха толкова големи инвестиции. Тогава изкуството на стъклото и сребърния нитрат постави военното дело в своя служба. И тогава науката започна да се възползва от фоточувствителните материали.

Първо бяха заснети спектрите. Отдавна е известно, че горещият водород излъчва специфични линии. Разстоянието между тях се подчиняваше на определен закон. Но спектърът на хелия беше по-сложен: той съдържаше същия набор от линии като водорода и още една. Втората серия вече не се подчинява на закона, получен за първата серия. Тук на помощ дойде теорията на Бор.

Оказа се, че във водородния атом има само един електрон и той може да се движи от всички по-високо възбудени орбити към една по-ниска. Това беше първата поредица от линии. По-тежките атоми са по-сложни.

Леща, решетка, спектър

Това бележи началото на използването на радиацията във физиката. Спектралният анализ е един от най-мощните и надеждни начини за определяне на състава, количеството и структурата на дадено вещество.

1. Спектърът на електронното излъчване ще ви каже какво се съдържа в обекта и какъв е процентът на определен компонент. Този метод се използва в абсолютно всички области на науката: от биологията и медицината до квантовата физика.
2. Абсорбционният спектър ще ви каже кои йони и в какви позиции присъстват в решетката на твърдото вещество.
3. Ротационният спектър ще демонстрира на какво разстояние една от друга са молекулите вътре в атома, колко и какви връзки има всеки елемент.

А диапазоните на приложение на електромагнитното излъчване са безброй:

• радиовълните изследват структурата на много отдалечени обекти и вътрешността на планетите;
• топлинното излъчване ще разкаже за енергията на процесите;
• видимата светлина ще ви каже в кои посоки лежат най-ярките звезди;
• ултравиолетовите лъчи ще изяснят, че възникват високоенергийни взаимодействия;
• Самият рентгенов спектър позволява на хората да изучават структурата на материята (включително човешкото тяло), а наличието на тези лъчи в космическите обекти ще уведоми учените, че във фокуса има неутронна звезда, експлозия на свръхнова или черна дупка на телескопа.

Чисто черно тяло

Но има специален раздел, който изучава какво е топлинното излъчване във физиката. За разлика от атомната светлина, топлинното излъчване на светлина има непрекъснат спектър. И най-добрият модел на обект за изчисления е абсолютно черно тяло. Това е обект, който "улавя" цялата светлина, падаща върху него, но не я пуска обратно. Колкото и да е странно, напълно черно тяло излъчва радиация, а максималната дължина на вълната ще зависи от температурата на модела. В класическата физика топлинното излъчване породи един парадокс – оказа се, че всяко нагрято нещо трябва да излъчва все повече и повече енергия, докато в ултравиолетовия диапазон енергията му унищожи Вселената.

Макс Планк успя да разреши парадокса. Той въвежда нова величина, квант, във формулата на радиацията. Без да му придава специално физическо значение, той откри цял един свят. Сега квантуването на количествата е в основата на съвременната наука. Учените разбраха, че полетата и явленията се състоят от неделими елементи, кванти. Това доведе до по-задълбочени изследвания на материята. Например, съвременният свят принадлежи на полупроводниците. Преди всичко беше просто: металът провежда ток, други вещества са диелектрици. И вещества като силиций и германий (полупроводници) се държат неразбираемо по отношение на електричеството. За да научите как да контролирате техните свойства, беше необходимо да създадете цяла теория и да изчислите всички възможности на p-n преходите.