Что такое абсолютно черное тело и почему оно важно в физике. Какие основные законы описывают его излучение. Как эти законы применяются на практике. Каковы основные характеристики чернотельного излучения.
Что такое абсолютно черное тело и почему оно важно
Абсолютно черное тело — это идеализированный физический объект, который поглощает все падающее на него электромагнитное излучение во всех диапазонах длин волн. При этом оно ничего не отражает. Несмотря на название, абсолютно черное тело может испускать излучение и иметь видимый цвет.
Почему абсолютно черное тело так важно в физике?
- Оно является эталонным объектом для изучения теплового излучения
- Его спектр излучения зависит только от температуры
- На его основе были открыты фундаментальные законы излучения
- Изучение его свойств привело к созданию квантовой механики
Хотя идеальных абсолютно черных тел в природе не существует, некоторые объекты близки к ним по свойствам. Например, Солнце можно с хорошей точностью считать абсолютно черным телом.
Основные законы излучения абсолютно черного тела
Излучение абсолютно черного тела описывается несколькими фундаментальными законами:
Закон Планка
Закон Планка описывает спектральную плотность энергетической светимости абсолютно черного тела в зависимости от температуры и длины волны:
I(λ,T) = (2hc²/λ⁵) * 1/(e^(hc/λkT) — 1)
где:
- I — спектральная плотность энергетической светимости
- λ — длина волны
- T — абсолютная температура
- h — постоянная Планка
- c — скорость света
- k — постоянная Больцмана
Закон смещения Вина
Закон Вина определяет длину волны, на которую приходится максимум излучения абсолютно черного тела:
λmax = b/T
где b ≈ 2,9 * 10^(-3) м*К — постоянная Вина.
Закон Стефана-Больцмана
Закон Стефана-Больцмана связывает полную мощность излучения абсолютно черного тела с его температурой:
P = σAT⁴
где:
- P — полная мощность излучения
- σ ≈ 5,67 * 10^(-8) Вт/(м²·К⁴) — постоянная Стефана-Больцмана
- A — площадь поверхности тела
- T — абсолютная температура
Практическое применение законов излучения абсолютно черного тела
Как законы излучения абсолютно черного тела применяются на практике?
- Определение температуры звезд и других космических объектов по их спектру излучения
- Расчет характеристик излучения в промышленных печах и других технологических процессах
- Создание эталонных источников излучения для калибровки оптических приборов
- Разработка тепловизоров и других устройств инфракрасного диапазона
- Моделирование процессов теплообмена излучением в различных системах
Основные характеристики чернотельного излучения
Какими свойствами обладает излучение абсолютно черного тела?
- Непрерывный спектр излучения
- Зависимость спектра только от температуры
- Наличие максимума в спектре, смещающегося с температурой
- Изотропность — излучение одинаково во всех направлениях
- Неполяризованность излучения
- Полное термодинамическое равновесие с излучающим телом
Отличие реальных тел от абсолютно черного тела
В чем заключаются основные отличия излучения реальных тел от абсолютно черного тела?
- Реальные тела поглощают не все падающее на них излучение
- Коэффициент поглощения зависит от длины волны
- Спектр излучения отличается от планковского
- Излучательная способность меньше, чем у абсолютно черного тела
- Возможна частичная поляризация излучения
Для описания излучения реальных тел вводят понятие серого тела, излучательная способность которого меньше абсолютно черного в определенное число раз.
Роль изучения абсолютно черного тела в развитии физики
Исследование свойств абсолютно черного тела сыграло ключевую роль в развитии физики в начале 20 века:
- Привело к открытию квантовой природы излучения
- Способствовало созданию квантовой механики
- Позволило объяснить фотоэффект и другие квантовые явления
- Заложило основы для развития квантовой оптики и лазерной физики
- Дало толчок развитию астрофизики и космологии
Таким образом, абсолютно черное тело, несмотря на свою идеализированность, оказалось чрезвычайно плодотворной моделью, во многом определившей развитие современной физики.
Методы создания моделей абсолютно черного тела
Как на практике создать модель, близкую по свойствам к абсолютно черному телу?
- Замкнутая полость с небольшим отверстием
- Использование специальных поглощающих покрытий
- Применение наноструктурированных материалов
- Создание оптических ловушек для излучения
- Использование углеродных нанотрубок
Наиболее распространенный метод — замкнутая полость с малым отверстием. Излучение, попадающее внутрь через отверстие, претерпевает многократные отражения и практически полностью поглощается.
Вопрос 12. Абсолютно черное тело (ачт). Экспериментальные законы излучения ачт.
Абсолютно чёрное тело — физическая идеализация, тело, поглощающее всё падающее на него электромагнитное излучение во всех диапазонах и ничего не отражающее. Несмотря на название, абсолютно чёрное тело само может испускать электромагнитное излучение любой частоты и визуально иметь цвет. Спектр излучения абсолютно чёрного тела определяется только его температурой.
Интенсивность излучения абсолютно чёрного тела в зависимости от температуры и частоты определяется законом Планка:
где — мощность излучения на единицу площади излучающей поверхности в единичном интервале частот в перпендикулярном направлении на единицу телесного угла (размерность в СИ: Дж·с−1·м−2·Гц −1·ср−1).
Эквивалентно,
где —
мощность излучения на единицу площади
излучающей поверхности в единичном
интервале длин волн в перпендикулярном
направлении на единицу телесного угла
(размерность в СИ: Дж·с−1·м−2·м−1·ср−1).
Полная (т.е. испускаемая во всех направлениях) спектральная мощность излучения с единицы поверхности абсолютно чёрного тела описывается этими же формулами с точностью до коэффициента π: ε(ν, T) = πI(ν, T), ε(λ, T) = πu(λ, T).
Общая энергия теплового излучения определяется законом Стефана — Больцмана, который гласит:
Мощность излучения абсолютно чёрного тела (интегральная мощность по всему спектру), приходящаяся на единицу площади поверхности, прямо пропорциональна четвёртой степени температуры тела:
где — мощность на единицу площади излучающей поверхности, а
Вт/(м²·К
Таким образом, абсолютно чёрное тело при = 100 K излучает 5,67 ватт с квадратного метра своей поверхности. При температуре 1000 К мощность излучения увеличивается до 56,7 киловатт с квадратного метра.
Для нечёрных тел можно приближённо записать:
где —
степень черноты (для всех веществ ,
для абсолютно чёрного тела ).
Константу Стефана — Больцмана можно теоретически вычислить только из квантовых соображений, воспользовавшись формулой Планка. В то же время общий вид формулы может быть получен из классических соображений (что не снимает проблемы ультрафиолетовой катастрофы).
Вопрос 13. Теория Планка. Понятие о квантах энергии. Формула Планка.
Вопрос 14. Фотоэффект. Формула Эйнштейна для фотоэффекта.
Фотоэффектом называют вырывание электронов из вещества под действием света.
Законы фотоэффекта.
Сила фототока прямо пропорциональна плотности светового потока
.Максимальная кинетическая энергия вырываемых светом электронов линейно возрастает с частотой света и не зависит от его интенсивности.
Для каждого вещества существует красная граница фотоэффекта, то есть минимальная частота света (или максимальная длина волны λ0), при которой ещё возможен фотоэффект, и если , то фотоэффект уже не происходит.
Вопрос 15. Эффект Комптона.
Эффект Комптона — некогерентное рассеяние фотонов на свободных электронах.
При рассеянии фотона на покоящемся электроне частоты фотона и (до и после рассеяния соответственно) связаны соотношением:
где — угол рассеяния (угол между направлениями распространения фотона до и после рассеяния).
Перейдя к длинам волн:
где — комптоновская длина волны электрона, равная м.
Уменьшение энергии фотона в результате комптоновского рассеяния называется комптоновским сдвигом. Объяснение эффекта Комптона в рамках классической электродинамики невозможно, так как рассеяние электромагнитной волны на заряде (томсоновское рассеяние) не меняет её частоты.
Закон сохранения энергии в случае эффекта Комптона можно записать следующим образом[1]:
АЧТ | это… Что такое АЧТ?
Излучение нагретого чёрного тела в видимом диапазоне
Абсолютно чёрное тело — физическая абстракция, применяемая в термодинамике, тело, поглощающее всё падающее на него электромагнитное излучение во всех диапазонах и ничего не отражающее.
Несмотря на название, абсолютно чёрное тело само может испускать электромагнитное излучение любой частоты и визуально иметь цвет. Спектр излучения абсолютно чёрного тела определяется только его температурой.
Наиболее чёрные реальные вещества, например, сажа, поглощают до 99 % падающего излучения (т. е. имеют альбедо, равное 0,01) в видимом диапазоне длин волн, однако инфракрасное излучение поглощается ими значительно хуже. Среди тел Солнечной системы свойствами абсолютно чёрного тела в наибольшей степени обладает Солнце. Термин был введён Густавом Кирхгофом в 1862.
Содержание
|
1 Цветность чернотельного излученияПрактическая модель
Модель абсолютно черного тела
Абсолютно чёрных тел в природе не существует, поэтому в физике для экспериментов используется модель. Она представляет из себя замкнутую полость с небольшим отверстием. Свет, попадающий внутрь сквозь это отверстие, после многократных отражений будет полностью поглощён, и отверстие снаружи будет выглядеть совершенно чёрным. Но при нагревании этой полости у неё появится собственное видимое излучение.
Законы излучения абсолютно чёрного тела
Классический подход
Изучение законов излучения абсолютно чёрного тела явилось одной из предпосылок появления квантовой механики.
Первый закон излучения Вина
В 1893 году Вильгельм Вин, исходя из представлений классической термодинамики, вывел следующую формулу:
- где uν — плотность энергии излучения
- ν — частота излучения
- T — температура излучающего тела
- f — функция, зависящая только от частоты и температуры. Вид этой функции невозможно установить, исходя только из термодинамических соображений.
Вид этой функции невозможно установить, исходя только из термодинамических соображений.Первая формула Вина справедлива для всех частот. Любая более конкретная формула (например, закон Планка) должна удовлетворять первой формуле Вина.
Из первой формулы Вина можно вывести закон смещения Вина (закон максимума) и закон Стефана-Больцмана, но нельзя найти значения постоянных, входящих в эти законы.
Исторически именно первый закон Вина назывался законом смещения, но в настоящее время термином «закон смещения Вина» называют закон максимума.
Второй закон излучения Вина
В 1896 году Вин на основе дополнительных предположений вывел второй закон:
- где uν — плотность энергии излучения
- ν — частота излучения
- T — температура излучающего тела
- C1,C
Опыт показывает, что вторая формула Вина справедлива лишь в пределе высоких частот (малых длин волн).
Она является частным конкретным случаем первого закона Вина.
Позже Макс Планк показал, что второй закон Вина следует из закона Планка для больших энергий квантов, а также нашёл постоянные C1 и C2. С учётом этого, второй закон Вина можно записать в виде:
- где uν — плотность энергии излучения
- ν — частота излучения
- T — температура излучающего тела
- h — постоянная Планка
- k — постоянная Больцмана
- c — скорость света в вакууме
Закон Релея — Джинса
Основная статья: закон Рэлея — Джинса
Попытка описать излучение абсолютно чёрного тела исходя из классических принципов термодинамики и электродинамики приводит к закону Рэлея — Джинса:
Эта формула предполагает квадратичное возрастание спектральной плотности излучения в зависимости от его частоты. На практике такой закон означал бы невозможность термодинамического равновесия между веществом и излучением, поскольку согласно ему вся тепловая энергия должна была бы перейти в энергию излучения коротковолновой области спектра.
Такое гипотетическое явление было названо ультрафиолетовой катастрофой.
Тем не менее закон излучения Рэлея — Джинса справедлив для длинноволновой области спектра и адекватно описывает характер излучения. Объяснить факт такого соответствия можно лишь при использовании квантово-механического подхода, согласно которому излучение происходит дискретно. Исходя из квантовых законов можно получить формулу Планка, которая будет совпадать с формулой Рэлея — Джинса при .
Этот факт является прекрасной иллюстрацией действия принципа соответствия, согласно которому новая физическая теория должна объяснять всё то, что была в состоянии объяснить старая.
Закон Планка
Основная статья: Формула Планка
Зависимость мощности излучения чёрного тела от длины волны
Интенсивность излучения абсолютно чёрного тела в зависимости от температуры и частоты определяется законом Планка:
где I(ν)dν — мощность излучения на единицу площади излучающей поверхности в диапазоне частот от ν до ν + dν.
Эквивалентно,
- ,
где u(λ)dλ — мощность излучения на единицу площади излучающей поверхности в диапазоне длин волн от λ до λ + dλ.
Закон Стефана — Больцмана
Основная статья: Закон Стефана — Больцмана
Общая энергия теплового излучения определяется законом Стефана — Больцмана:
- ,
где j — мощность на единицу площади излучающей поверхности, а
- Вт/(м²·К4) — постоянная Стефана — Больцмана.
Таким образом, абсолютно чёрное тело при T = 100 K излучает 5,67 ватт с квадратного метра своей поверхности. При температуре 1000 К мощность излучения увеличивается до 56,7 киловатт с квадратного метра.
Закон смещения Вина
Длина волны, при которой энергия излучения абсолютно чёрного тела максимальна, определяется законом смещения Вина:
где T — температура в кельвинах, а λmax — длина волны с максимальной интенсивностью в метрах.
Так, если считать в первом приближении, что кожа человека близка по свойствам к абсолютно чёрному телу, то максимум спектра излучения при температуре 36°C (309 К) лежит на длине волны 9400 нм (в инфракрасной области спектра).
Видимый цвет абсолютно чёрных тел с разной температурой представлен на диаграмме.
Чернотельное излучение
Электромагнитное излучение, находящееся в термодинамическом равновесии с абсолютно чёрным телом при данной температуре (например, излучение внутри полости в абсолютно чёрном теле), называется чернотельным (или тепловым равновесным) излучением. Равновесное тепловое излучение однородно, изотропно и неполяризовано, перенос энергии в нём отсутствует, все его характеристики зависят только от температуры абсолютно чёрного тела-излучателя (и, поскольку чернотельное излучение находится в тепловом равновесии с данным телом, эта температура может быть приписана излучению). Объёмная плотность энергии чернотельного излучения равна , его давление равно .
Очень близко по своим свойствам к чернотельному так называемое реликтовое излучение, или космический микроволновой фон — заполняющее Вселенную излучение с температурой около 3 К.
Цветность чернотельного излучения
| Температурный интервал в Кельвинах | Цвет |
|---|---|
| до 1000 | Красный |
| 1000—1500 | Оранжевый |
| 1500—2000 | Жёлтый |
| 2000—4000 | Бледно-жёлтый |
| 4000—5500 | Желтовато-белый |
| 5500—7000 | Чисто белый |
| 7000—9000 | Голубовато-белый |
| 9000—15000 | Бело-голубой |
| 15000—∞ | Голубой |
Примечание: Цвета даны в сравнении с рассеянным дневным светом (D65). Реально воспринимаемый цвет может быть искажён адаптацией глаза к условиям освещения.
См. также
- Фундаментальные физические постоянные
- Цветовая температура
- Тепловое излучение
- Инфракрасное излучение
- Электромагнитное излучение
- Flash приложение, Спектр чёрного тела
Ссылки
Побочные эффекты лучевой терапии — NCI
Кредит: iStock
Радиация не только убивает или замедляет рост раковых клеток, но также может воздействовать на соседние здоровые клетки.
Повреждение здоровых клеток может вызвать побочные эффекты.
Многие люди, получающие лучевую терапию, испытывают усталость. Усталость – это чувство истощения и истощения. Это может произойти сразу или постепенно. Люди чувствуют усталость по-разному, и вы можете чувствовать усталость больше или меньше, чем кто-то другой, который получает такое же количество лучевой терапии на ту же часть тела. См. «Усталость и лечение рака», чтобы узнать больше.
Другие побочные эффекты лучевой терапии, которые могут у вас возникнуть, зависят от того, какая часть тела подвергается лечению. Чтобы увидеть, какие побочные эффекты вы можете ожидать, найдите часть вашего тела, которую лечат, в следующей таблице. Многие из побочных эффектов в списке ссылаются на дополнительную информацию в разделе «Побочные эффекты». Обсудите эту таблицу со своим врачом или медсестрой. Спросите их о побочных эффектах, которые вы можете ожидать.
| Обрабатываемая часть тела | Возможные побочные эффекты |
|---|---|
| Мозг |
|
| Грудь |
|
| Сундук |
|
| Голова и шея |
|
| Таз |
|
| Прямая кишка |
|
| Желудок и брюшная полость |
|
Здоровые клетки, поврежденные во время лучевой терапии, обычно восстанавливаются в течение нескольких месяцев после окончания лечения.
Но иногда у людей могут быть побочные эффекты, которые не улучшаются. Другие побочные эффекты могут проявляться через месяцы или годы после окончания лучевой терапии. Это так называемые поздние эффекты. Могут ли у вас быть отдаленные эффекты и какими они могут быть, зависит от части вашего тела, которая подвергалась лечению, других методов лечения рака, которые у вас были, генетики и других факторов, таких как курение.
Спросите у своего врача или медсестры/медбрата, за какими поздними эффектами следует следить. См. раздел о поздних эффектах, чтобы узнать больше.
- Просмотрено:
Если вы хотите воспроизвести часть или весь этот контент, см. раздел «Повторное использование информации NCI» для получения указаний об авторских правах и разрешениях.
В случае разрешенного цифрового воспроизведения укажите Национальный институт рака в качестве источника и сделайте ссылку на оригинальный продукт NCI, используя название оригинального продукта; например, «Побочные эффекты лучевой терапии» были первоначально опубликованы Национальным институтом рака.
Хотите использовать этот контент на своем веб-сайте или другой цифровой платформе? На нашей странице услуг синдикации показано, как это сделать.
Что такое радиация? | МАГАТЭ
Ядерное объяснение
18 марта 2022 года
Андреа Галиндо, Бюро общественной информации и коммуникации МАГАТЭ
Излучение — это энергия, которая перемещается из одного места в другое в форме, которую можно описать как волны или частицы.
Мы подвергаемся воздействию радиации в повседневной жизни. Некоторые из наиболее известных источников излучения включают солнце, микроволновые печи на наших кухнях и радиоприемники, которые мы слушаем в наших автомобилях. Большая часть этого излучения не несет опасности для нашего здоровья. Но некоторые делают. В целом радиация имеет меньший риск при более низких дозах, но может быть связана с более высокими рисками при более высоких дозах. В зависимости от типа излучения необходимо принимать различные меры для защиты нашего тела и окружающей среды от его воздействия, позволяя нам получать выгоду от его многочисленных применений.
Для чего нужна радиация? – Некоторые примеры
- Здоровье: благодаря радиации мы можем получать пользу от медицинских процедур, таких как многие методы лечения рака и методы диагностической визуализации.
- Энергия: излучение позволяет нам производить электричество, например, с помощью солнечной энергии и ядерной энергии.
- Окружающая среда и изменение климата: излучение можно использовать для очистки сточных вод или для создания новых сортов растений, устойчивых к изменению климата.
- Промышленность и наука: с помощью ядерных методов, основанных на излучении, ученые могут исследовать объекты прошлого или производить материалы с превосходными характеристиками, например, в автомобильной промышленности.
Если радиация полезна, почему мы должны защищаться от нее?
Радиация имеет множество полезных применений, но, как и в любой другой деятельности, когда существуют риски, связанные с ее использованием, необходимо предпринять определенные действия для защиты людей и окружающей среды. Различные типы излучения требуют различных защитных мер: низкоэнергетическая форма, называемая «неионизирующим излучением», может потребовать меньше защитных мер, чем более высокоэнергетическое «ионизирующее излучение». МАГАТЭ устанавливает стандарты защиты людей и окружающей среды в отношении мирного использования ионизирующего излучения в соответствии со своим мандатом.
Виды излучения
Неионизирующее излучение
Некоторыми примерами неионизирующего излучения являются видимый свет, радиоволны и микроволны (Инфографика: Адриана Варгас/МАГАТЭ). , будь то в материи или живых организмах. Однако его энергия может заставить эти молекулы вибрировать и, таким образом, выделять тепло. Так, например, работают микроволновые печи.
Для большинства людей неионизирующее излучение не представляет опасности для здоровья. Однако работникам, которые находятся в постоянном контакте с некоторыми источниками неионизирующего излучения, могут потребоваться специальные меры для защиты, например, от выделяемого тепла.
Некоторые другие примеры неионизирующего излучения включают радиоволны и видимый свет. Видимый свет — это разновидность неионизирующего излучения, воспринимаемого человеческим глазом. А радиоволны — это разновидность неионизирующего излучения, которое невидимо для наших глаз и других органов чувств, но может быть расшифровано с помощью традиционных радиоприемников.
Ионизирующее излучение
Некоторые примеры ионизирующего излучения включают некоторые виды лечения рака с использованием гамма-лучей, рентгеновских лучей и излучения, испускаемого радиоактивными материалами, используемыми на атомных электростанциях (инфографика: Адриана Варгас/МАГАТЭ)
Ионизирующее излучение – это тип излучения такой энергии, что может отрывать электроны от атомов или молекул, что вызывает изменения на атомном уровне при взаимодействии с материей, в том числе с живыми организмами. Такие изменения обычно связаны с образованием ионов (электрически заряженных атомов или молекул) — отсюда и термин «ионизирующее» излучение.
В больших дозах ионизирующее излучение может повредить клетки или органы нашего тела или даже вызвать смерть. При правильном использовании и дозах, а также при соблюдении необходимых защитных мер этот вид излучения имеет множество полезных применений, например, в производстве энергии, в промышленности, в исследованиях, а также в медицинской диагностике и лечении различных заболеваний, таких как рак.
Хотя регулирование использования источников излучения и радиационная защита являются обязанностью государств, МАГАТЭ оказывает поддержку законодателям и регулирующим органам посредством всеобъемлющей системы международных норм безопасности, направленных на защиту работников и пациентов, а также населения и окружающей среды от потенциального вредное воздействие ионизирующего излучения.
Неионизирующее и ионизирующее излучение имеют разную длину волны, что напрямую связано с его энергией. (Инфографика: Адриана Варгас/МАГАТЭ).
Наука о радиоактивном распаде и возникающем в результате излучении
Ионизирующее излучение может исходить, например, от нестабильных (радиоактивных) атомов, когда они переходят в более стабильное состояние с выделением энергии.
Большинство атомов на Земле стабильны, в основном благодаря уравновешенному и стабильному составу частиц (нейтронов и протонов) в их центре (или ядре). Однако в некоторых типах нестабильных атомов количество протонов и нейтронов в их ядре не позволяет им удерживать эти частицы вместе.
Такие нестабильные атомы называются «радиоактивными атомами». Когда радиоактивные атомы распадаются, они выделяют энергию в виде ионизирующего излучения (например, альфа-частицы, бета-частицы, гамма-лучи или нейтроны), которые при безопасном использовании и использовании могут принести различные преимущества.
Процесс, при котором радиоактивный атом становится более стабильным, высвобождая частицы и энергию, называется «радиоактивным распадом». (Инфографика: Адриана Варгас/МАГАТЭ)
Какие типы радиоактивного распада наиболее распространены? Как мы можем защитить себя от вредного воздействия возникающего излучения?
В зависимости от типа частиц или волн, которые испускает ядро, чтобы стать стабильным, существуют различные виды радиоактивного распада, приводящие к ионизирующему излучению. Наиболее распространенными типами являются альфа-частицы, бета-частицы, гамма-лучи и нейтроны.
Альфа-излучение
Альфа-распад (Инфографика: А.
Варгас/МАГАТЭ).
При альфа-излучении распадающиеся ядра высвобождают тяжелые положительно заряженные частицы, чтобы стать более стабильными. Эти частицы не могут проникнуть через нашу кожу и причинить вред, и их часто можно остановить, используя даже один лист бумаги.
Однако, если альфа-излучающие материалы попадают в организм при вдыхании, еде или питье, они могут напрямую подвергать воздействию внутренние ткани и, следовательно, могут нанести вред здоровью.
Америций-241 является примером атома, который распадается с помощью альфа-частиц, и он используется в детекторах дыма по всему миру.
Бета-излучение
Бета-распад (Инфографика: А. Варгас/МАГАТЭ).
При бета-излучении ядра испускают более мелкие частицы (электроны), которые обладают большей проникающей способностью, чем альфа-частицы, и могут проходить, например, через 1-2 сантиметра воды, в зависимости от их энергии. В общем, лист алюминия толщиной в несколько миллиметров может остановить бета-излучение.
Некоторые из нестабильных атомов, испускающих бета-излучение, включают водород-3 (тритий) и углерод-14. Тритий используется, среди прочего, в аварийном освещении, например, для обозначения выхода в темноте. Это связано с тем, что бета-излучение трития заставляет люминофорный материал светиться при взаимодействии излучения без электричества. Углерод-14 используется, например, для датирования объектов из прошлого.
Гамма-лучи
Гамма-лучи (Инфографика: А. Варгас/МАГАТЭ).
Гамма-лучи, которые имеют различные применения, например, для лечения рака, представляют собой электромагнитное излучение, подобное рентгеновским лучам. Некоторые гамма-лучи проходят прямо через тело человека, не причиняя вреда, в то время как другие поглощаются организмом и могут причинить вред. Интенсивность гамма-излучения может быть снижена до уровней, представляющих меньший риск, за счет толстых стен из бетона или свинца. Вот почему стены кабинетов лучевой терапии в больницах для больных раком такие толстые.
Нейтроны
Ядерное деление внутри ядерного реактора является примером цепной радиоактивной реакции, поддерживаемой нейтронами (Графика: А. Варгас/МАГАТЭ).
Нейтроны — это относительно массивные частицы, которые являются одним из основных компонентов ядра. Они не заряжены и поэтому не производят ионизацию напрямую. Но при их взаимодействии с атомами вещества могут возникать альфа-, бета-, гамма- или рентгеновские лучи, которые затем приводят к ионизации. Нейтроны проникают и могут быть остановлены только толстыми массами бетона, воды или парафина.
Нейтроны могут быть получены различными способами, например, в ядерных реакторах или в ядерных реакциях, инициированных высокоэнергетическими частицами в пучках ускорителей. Нейтроны могут представлять собой значительный источник косвенно ионизирующего излучения.
Какова роль МАГАТЭ?
- МАГАТЭ помогает своим государствам-членам в использовании ядерных технологий, включая использование радиации, в здравоохранении, сельском хозяйстве, охране окружающей среды, управлении водными ресурсами, энергетике и промышленности.
