Тайны будущего. Прогнозы на XXI век

Как происходит это излучение? Нестабильное ядро изотопа отделяет от себя комплекс из четырех частиц — двух протонов и двух нейтронов. Этот комплекс не случаен, он очень стабилен и представляет собой не что иное, как ядро химического элемента гелия. Если из ядра выбрасывается несколько протонов (скажем, два, входящие в описанный комплекс), то атом оказывается заряженным, поскольку положительных электрических зарядов внутри ядра стало на два меньше, чем число отрицательных электрических зарядов, которые несут на себе орбитальные электроны. Чтобы атом оставался электрически нейтральным, из него должны быть удалены лишние два электрона. Так что надо ожидать, что из нестабильного (радиоактивного) нуклида будут выбрасываться (излучаться) как ядра гелия, так и электроны. Но и это не все. Нестабильный радионуклид может сбрасывать лишнюю энергию в виде волнового, электромагнитного излучения. Его называют квантами.

Когда исследовали природу испускаемого радионуклидами излучения, то установили, как это излучение взаимодействует с магнитным полем. Физикам давно известно, что если частица несет на себе электрический заряд и движется поперек магнитного поля или наискосок к нему, то она под действием магнитного поля изменит направление своего движения — ее траектория будет закручиваться вокруг силовых линий магнитного поля. Любопытно, что частицы, заряженные положительно, будут закручиваться в одну сторону, а заряженные отрицательно — в противоположную сторону. В таких экспериментах ученые определяют знак электрического заряда частицы, несмотря на то, что сама частица является невидимой. Это возможно потому, что невидимые (из-за малых размеров) элементарные частицы в специальных камерах оставляют видимый след. Поэтому исследователь, зная направление магнитного поля, может по форме этого следа определить знак электрического заряда пролетающей элементарной частицы.

Мы говорили, что из радионуклида могут излучаться ядра гелия, электроны и кванты. Но в научной литературе, да и в широком обиходе совсем другие названия: говорят об альфа-излучении, бета-излучении и гамма-излучении, или о гаммах-квантах. Как это понимать? Проводя описанные выше эксперименты, ученые установили, что весь поток излучения из ядра в магнитном поле разделяется на три потока. Один из них при прохождении через магнитное поле отклонялся вправо, другой — влево, а третий присутствия магнитного поля не почувствовал — он продолжал двигаться так, как будто магнитного поля и вовсе не было.

Исследователи назвали эти три потока, три излучения первыми тремя буквами греческого алфавита: альфа, бета и гамма. Поэтому ядра гелия получили название альфа-излучения, электроны — бета-излучения, а независимые от магнитного поля кванты электромагнитного поля — гамма-излучения, или гамма-квантов. Общее между этими тремя излучениями только то, что они волею судьбы обозначены исследователями буквами, которые находятся рядом в греческом алфавите. Поэтому, когда речь идет о радиоактивности, об излучении радионуклидов, не удовлетворяйтесь общими цифрами, общими данными, а обязательно выясните, какое именно излучение имеет место в данном конкретном случае: альфа, бета или гамма. Вопрос этот отнюдь не праздный, поскольку эти излучения вредны для здоровья. В больших дозах они могут быть даже опасными не только для здоровья, но и для самой жизни. Первым это осознал сам Анри Беккерель. Он пробирку с радиоактивным радием положил в карман и получил ожог кожи.

Как только вы будете знать, с каким излучением вы имеете дело (альфа, бета или гамма), вам станет ясна степень опасности. Все эти излучения, попадая в организм, разрушают ткани, клетки, расстраивают его работу. К сожалению, это стало ясным не сразу и первые исследователи поплатились за свое научное любопытство не только здоровьем, но и жизнью. Сама Мария Кюри умерла от злокачественного заболевания крови, которое возникло как результат частых облучений. И еще не менее 336 человек, исследовавших радиоактивность в то время, облучились и ушли из жизни преждевременно. Важно понимать, что альфа-частицы (альфа-излучение) во много тысяч раз тяжелее бета-частиц, то есть электронов. Известно, что легкий шарик может легче преодолеть препятствия, среду, чем тяжелый. Поэтому от альфа-излучения вы можете защититься листом бумаги. Бумага задержит поток альфа-частиц. Если вы не защитились от альфа-излучения листом бумаги или чем-нибудь другим, то вас от него защитит наружный слой вашей кожи, состоящий из омертвевших клеток. Другое дело, если альфа-частицы попадут в ваш организм при дыхании, вместе с пылью и воздухом. Или при еде, вместе с пищей. Этого надо беречься! Что касается бета-излучения (потока электронов), то его проникающая способность намного выше (поскольку они легче). От него листом бумаги защищаться нельзя. Если вы не защитились, то бета-излучение пройдет в ткани вашего организма на глубину один-два сантиметра и последствия этого будут зависеть от количества энергии, которую они внесли в организм.