Экология и производственная безопасность

Ион-Ион молекул. Выбитые из молекул электро­ ны, обладающие меньшей энергией («вторичные» электроны), разлетаясь в стороны, в свою очередь, ионизируют молекулы, только на более коротком ра­ диусе действия, соответствующем их энергии. В результате происходит раз­ ветвленная (веерная) ионизация и воз­ буждение молекул. «Вторичные» элек­ троны ионизируют молекулы, посте­ пенно замедляют свою скорость, пре­ вращая часть оставшейся энергии в тепловую. В жидкой среде замедление скорости происходит значительно ин­ тенсивнее (10 - 10 с) по сравнению с газовой средой. Это свойство превращения энер­ гии ионизации в тепловую энергию при воздействии и.и. на человека, в тканях которого около 75 % воды, имеет поло­ жительный результат, проявляющийся в способности воды «гасить» ионизацию; отрицательность заключается в посте­ пенном, незаметном для человека накап­ ливании ионизированных молекул и их инициировании распада молекул ДНК. Ионизацию веществ можно разде­ лить на три основных стадии. В первой, физической, стадии при столкновении заряженной частицы с молекулами вещества (среды) кинети­ ческая энергия частицы передается мо­ лекулам вещества и их энергетическое состояние изменяется. Энергия, переда­ ваемая заряженной частицей молекулам вещества, распределяется по различным молекулярным (атомным) уровням и в результате возникает большое количе­ ство «активированных» молекул с раз­ личным уровнем возбуждения. Время этого первичного периода очень мало (10 - 10 с) и в возбужденном состо­ янии молекулы вещества нестабильны: либо они распадаются, либо вступают во взаимодействие с другими молекула­ ми, либо во взаимодействие друг с дру­ гом. В результате образуются промежу­ точные частицы - ионы, атомы и ради­ калы. Эта вторая стадия продолжается 10-13-10-" с. На третьей стадии образовавши­ еся ионы, атомы, радикалы взаимодей­ ствуют с окружающими молекулами или друг с другом, образуя новые конечные вещества. Длительность третьей стадии составляет 10-" - 10-® с. Реакционная способность молекул определяется величиной энергетическо­ го барьера (энергии активации), который необходимо преодолеть для осуществле­ ния реакции. В обычных условиях избы­ точная энергия, необходимая для преодо­ ления барьера, сообщается нагреванием среды. Число превратившихся в резуль­ тате обычной химической реакции моле­ кул составляет 1-20 молекул на 100 эв поглощенной средой энергии. Для реак­ ций, инициированных ионизирующим излучением, количество превращенных молекул может достигать сотен тысяч. Количество поглощенной веществом энергии называется поглощенной дозой и измеряется в рентгенах или радах. Известны следующие виды радио­ активных превращений: а-распад, сопро­ вождающийся испусканием а-частиц; Р-распад, сопровождающийся испуска­ нием электронов, позитронов; самопро­ извольное деление ядер, при котором из одного ядра образуется два; протонная или двухпротонная радиоактивности, сопровождающиеся испусканием одно­ го или двух протонов; распад, связанный с испусканием р-частиц и сопровожда­ ющийся вылетом протонов, нейтронов и т.д. (запаздывающих частиц). 262