Сегодняшняя статья связана с радиоактивностью. Мы постараемся развеять в ней одно из очень распространённых заблуждений, навязанных нашему обществу СМИ. И другими инструментами влияния на массовое сознание.
Итак, о чём же идёт речь? Дело в том, что в кино- и телефильмах радиоактивные вещества (урановые стержни, ядерные отходы и т. д.) светятся зеленоватым или голубоватым цветом (в зависимости от фантазии режиссёра). Это выглядит примерно так: когда главный герой под звуки рыдающего саксофона открывает коробку из-под конфет, в которой лежит, например, полоний-210, который радиоактивен, из коробки исходит зеленоватый таинственный свет. Наш герой заворожённо смотрит на этот свет, куда-то внутрь коробки. Смотрит до тех пор, пока у него из носа не начинает идти кровь. Или все волосы не падают разом на землю…
Однако это полная чушь.
Ядра и электроны
Дело в том, что наши глаза способны обнаруживать электромагнитное излучение в очень узком диапазоне частот. Мы называем этот диапазон видимым участком электромагнитного спектра. Известно также, что частота фотона напрямую связана с имеющей у него энергией. Чем её больше – тем более высокочастотный фотон мы имеем. Фотоны с низкой энергией (например, микроволновое излучение) невидимы для нас. И фотоны с более высокой энергией (например, гамма-излучение) – тоже.
Радиоактивные вещества – это нестабильные изотопы какого-либо химического элемента. Через определённое время в ядре их атома происходит ядерная реакция, после которой остаётся атом с меньшей массой, чем исходный. Но куда же девается «пропавшая» масса? Она может быть испущена в виде материальных частиц или преобразована в энергию и испущена в виде электромагнитного излучения.
Испускаемые материальные частицы бывают двух типов: ядра гелия (два протона и два нейтрона) (альфа-излучение), и электроны (бета-излучение). Такие странные названия они имеют по той причине, что когда эти излучения были обнаружены, наука ещё не знала, какова их истинная природа. В любом случае наши глаза не способны обнаруживать ядра гелия или электроны. Поэтому, если что-то их испускает, Вы абсолютно ничего не увидите.
Частоты – не те!
Электромагнитное излучение становится радиоактивным, когда фотон этого излучения обладает просто гигантской энергией по сравнению с тем фотоном, который мы можем видеть невооружённым глазом. Такое излучение называется «гамма-лучи». Вдумайтесь только: видимый фотон имеет типичную энергию около 10 эВ (электронвольт). Гамма-фотон же имеет энергию около 100 000 эВ! То есть в десять тысяч раз больше. Именно поэтому такие фотоны очень опасны. Они имеют очень много энергии, и способны проникать глубоко в живые ткани и повреждать их.
Причина, по которой эти фотоны обладают огромной энергией, заключается в том, что масса, если можно так сказать, — это чрезвычайно концентрированная форма энергии. И какой бы ничтожной ни была масса, «утраченная» в ходе распада радиоактивного элемента, в ходе этого процесса высвобождается огромное количество энергии! Поэтому испускаемые фотоны обладают невероятной мощью. И они очень далеки по частоте от видимого участка электромагнитного спектра.
Всё просто и понятно? Да. Вроде бы да. Радиация невидима. Заблуждение развеяно! Но откуда же оно вообще возникло? Откуда растут ноги, так сказать?
Кто придумал миф про радиоактивные вещества?
Есть две причины, по которым это произошло. И одна из них немного старше другой.
Первая причина такова: когда простые граждане впервые столкнулись с радиоактивными веществами в повседневной жизни, они (вещества) на самом деле светились зелёным светом!
Произошло вот что: в начале 20 века какие-то любознательные люди обнаружили интересный эффект. Оказалось, что при смешивании порошкового радия с сульфидом цинка получается краска, светящаяся характерным зелёным светом, хорошо видимым в темноте!
Американская компания US Radium Corporation организовала производство этой краски (которую они назвали Undark). И принялась раскрашивать ей циферблаты и стрелки часов, которые можно было видеть в темноте.
Такие краски называются радиолюминесцентными. А вызываемый ими эффект называется радиолюминесценцией.
Но светится в них вовсе не радий.
Происходит вот что: радий-226, используемый в краске, нестабилен и подвергается бета-распаду. В ходе которого он испускает высокоэнергетические электроны. Эти электроны сталкиваются с окружающими их атомами цинка и серы, которые их поглощают. Через очень короткое время они высвобождают поглощённую энергию в виде фотонов видимого спектра. И свет этот – тот самый. «Радиоактивно-зелёный»!
Использование этого вещества привело к серьёзному ущербу для здоровья женщин, красивших циферблаты часов. Учёные, разработавшие его, старались не находиться рядом с радием без защиты. Однако работницы, красившие часы, не были проинформированы об опасности облучения бета-излучением, исходившим от радия. И даже красили радиоактивной краской ногти и губы. Для того чтобы порадовать своих друзей и близких.
Черенковское излучение
Менее драматическая (но тоже ложная) версия о свечении радиоактивных материалов такова: радиоактивные вещества (например, «горячий» уран на атомной электростанции) действительно светятся. Но не зелёным светом, а… голубым! Да, здесь есть доля правды. Но в целом это утверждение – ложь.
Когда Вы увидите голубоватое свечение в бассейне своего домашнего ядерного реактора, то отложите балалайку, привяжите медведя, достаньте блокнот и карандаш и пометьте – это светится не уран, а вода. После чего допейте из горла водку и раздуйте кирзовым сапогом самовар (шутка).
Если вы регулярно читаете наши статьи, то уже знаете причину этого свечения. Оно является видимой частью черенковского излучения, испускаемого водой, когда в ней двигаются очень быстрые электроны.
Очевидно, что если взять урановую таблетку из бассейна и высушить, она не будет светиться «радиоактивным светом». Ни зелёным, ни в синим, ни люминофорным розовым. Уран не будет светиться. И радий не будет. А вот плутоний – будет. Но не зелёным светом, а тёмно-красным. И не из-за (напрямую) радиоактивности.
Но это уже совсем другая история.
