Альфа и Бета активность в воде

Человек регулярно сталкивается с радиоактивным излучением, которое может иметь как природное, так и искусственное происхождение. К природному фону наш организм в большей степени адаптировался, но при высоких концентрациях есть риск нанесения серьезного вреда. Чтобы не допустить тяжелых последствий, важно отслеживать показатели радионуклидов в воздухе и воде.

Понятие радиоактивности

Радиоактивность – это спонтанные изменения, которые влияют на состав или внутреннее строение нестабильных атомных ядер. По своей структуре и особенностям процесса они делятся на альфа- и бета-распад. Исходя из активности радионуклида в источнике устанавливается мощность исходящей радиации. Показатель равен отношению числа ядерных превращений, происходящих произвольно, к величине интервала, за который они происходят.

• α-активностью называют поток альфа-частиц, которые появляются в момент радиоактивного распада нуклидов. Каждая отдельно взятая частица представляет собой гелиевое ядро, которое в свою очередь состоит из двух протонов и двух нейронов. Само по себе альфа-излучение имеет малую проникающую способность, в связи с чем представляет опасность для человека только при попадании в организм. По этой причине его контролируют на этапе пребывания в воде.
• β-активность – это поток частиц, которые образуются в процессе бета-распада нуклидов. Отрицательно заряженные частицы получают название электрон, положительно заряженные же являются позитронами. Бета-активность опасна при попадании на кожу, так как приводит к возникновению ожогов. При этом она способна нанести вред и внутренним органам.

Измерение активности радиоактивного источника осуществляется с использованием единицы измерения Беккерель. Показатель означает активность источника, внутри которого за секунду происходит один радиоактивный распад.

Что называют суммарной альфа-активностью?

Альфа-излучение представлено положительно заряженными альфа-частицами. В качестве их источников выступают изотопы, отличающиеся недостаточно прочными атомными связями. Подобное свойство объясняет их склонность к дальнейшим процессам распада.

Альфа-облучение в большинстве случаев не может нанести вреда человеку снаружи, так как из-за низкой проникающей способности не может пройти через слой кожи. Однако, такие частицы способны нанести серьезный вред организму, если попадают внутрь, так как переключаются на внутреннее облучение.

Чем чревато попадание радионуклидов в организм?

Оказавшись в теле человека, радионуклиды оказывают на него воздействие посредством ионизирующего излучения. Под его влиянием происходит сразу несколько процессов, как с обратимыми, так и необратимыми процессами. Одним из основных этапов, приводящих к значительным последствиям для организма, является ионизация. Она выступает в качестве катализатора, разрушая молекулы вещества, а также образует окислители, отличающиеся высоким значением химической активности. Вместе со свободными радикалами они нарушают нормальный ход биохимических процессов.

Альфа- и бета-активность радионуклидов в организме способны активизировать изменения, приводящие к раку легких, чаще всего бронхогенного типа. В особой группе риска находятся те, кто злоупотребляет курением.

Высокая плотность ионизации альфа-излучения способствует массовому разрушению биомолекул, а в дальнейшем вызывает мутацию гена. В связи с этим даже небольшое содержание -радиоактивного вещества рискует привести к развитию острой лучевой болезни, которая чревата летальным исходом. По этой причине уровень концентрации радионуклидов строго регламентируется – это касается воздуха, воды и пищевой продукции.

Как радионуклиды оказываются в организме человека?

Попадание радионуклидов в организм происходит несколькими путями – в основном с едой, водой, и загрязненным воздухом. В определенных случаях вещества могут проникать в тело и при повреждениях кожного покрова. Частицы не могут попасть в легкие самостоятельно, поскольку не обладают летучими свойствами – это происходит только при включении в состав радиоактивного радона, который после распадается в легких на составляющие с альфа-активностью. Это довольно частая причина заражения радионуклидами, которая требует ужесточения норм потребления подземных природных вод.

Нормативные показатели альфа- и бета-активности

Для предоставления населению воды, очищенной от радионуклидов, осуществляется обязательный контроль активности этих веществ путем определения суммарной α- и β-активности. Предельным значением, которое считается допустимым согласно требованиям СанПиН является 0,2 Бк/л для альфа-активности и 1,0 Бк/л для бета-активности – в случае превышения этих значений проводятся лабораторные испытания. Итоговая раскладка и использование математического расчета способствуют выявлению концентрации газов и степени их негативного влияния.

Оценка образцов воды в лаборатории позволяет установить возможность безопасного потребления воды без необходимости ее дополнительной очистки. При этом наибольшая эффективность расширенного исследования достигается при низких значениях – если уровень альфа-активности превышает 0,4-0,6 Бк/кг, удельный уровень будет гарантированно выше установленной нормы. В связи с этим углубленное изучение не потребуется.

Проверка радиационной безопасности воды

Для определения качества воды используется радиологический анализ, который позволяет установить степень ее опасности в радиационном отношении. Показатели нормируются СанПиН 2.1.4.1074-01. Перечень радионуклидов, наличие которых нужно установить в ходе тестов, вычисляется в соответствии с санитарным законодательством. Так, для подземных источников обязательным является анализ на содержание радона. Если в воде обнаруживается присутствие нескольких радионуклидов, специалисты лаборатории обращаются к приложению 2а к СанПиН 2.6.1.2523-09, касающемуся норм радиационной безопасности.

Удаление радионуклидов из воды

Есть несколько способов выведения из воды радионуклидов. Среди них особенной популярностью пользуются следующие:

• безнапорная аэрация;
• сорбция;
• мембранная фильтрация.

Безнапорная аэрация подразумевает подачу воздуха через аэраторы мелкими пузырями, что приводит к выводу радона воздушным потоком. Этот стандартный метод, часто используемый в муниципальных очистных сооружениях, позволяет избавиться от чистых газов, но для удаления продуктов распада его усилий будет недостаточно. Чтобы получить ожидаемый результат, во время очистки эти методы сочетают между собой.

Еще одним решением при бытовой очистке являются угольные фильтры, которые способны обеспечить выведение радионуклидов на уровне 85%, при условии дополнительного использования натрий-катионита. Однако, продолжительное использование одного и того же фильтра снижает эффективность очистки при этом определить, как долго и насколько качественно будет очищать воду активированный голь невозможно. В связи с этим его нужно дополнять другими методами.

Анализ воды в лаборатории «НОРТЕСТ»

Определение активности радионуклидов играет важную роль в вопросе обеспечения безопасного потребления воды. Московский испытательный центр «НОРТЕСТ» готов выполнить тщательную проверку взятого образца, используя собственное оборудование и общепринятые методы, которые доказали свою эффективность в ходе многочисленных исследований. Наша лаборатория аккредитована в соответствии с действующими требованиями и предоставляет квалифицированные услуги на протяжении многих лет. Каждый анализ сопровождается подробно составленным протоколом с рекомендациями по улучшению качества воды.