Номер 11, страница 258 - гдз по физике 11 класс учебник Жилко, Маркович

11. Какие из естественных внутренних источников ионизирующего излучения являются наиболее опасными?

Внутреннее облучение организма происходит, когда радиоактивные вещества (радионуклиды) попадают внутрь с вдыхаемым воздухом, пищей или водой. Оказавшись внутри, они облучают органы и ткани, что может быть особенно опасно. Опасность конкретного радионуклида определяется типом его излучения (например, $\alpha$-частицы гораздо опаснее $\beta$- или $\gamma$-квантов при внутреннем облучении), его энергией, периодом полураспада и способностью накапливаться в определенных органах.

Хотя в организме человека постоянно присутствуют такие естественные радионуклиды, как калий-40 ($^{40}K$) и углерод-14 ($^{14}C$), они не являются самыми опасными. Концентрация калия-40 регулируется самим организмом, а вклад углерода-14 в общую дозу облучения невелик.

Наиболее опасными естественными внутренними источниками ионизирующего излучения являются радон-222 ($^{222}Rn$) и его дочерние продукты распада (ДПР), в частности, изотопы полония — полоний-218 ($^{218}Po$) и полоний-214 ($^{214}Po$).

Их высокая опасность обусловлена несколькими факторами. Во-первых, радон — это тяжелый инертный газ, продукт распада природного урана, который повсеместно присутствует в почве и горных породах. Он просачивается из земли и может накапливаться в воздухе помещений, особенно в подвалах и на нижних этажах. Во-вторых, мы вдыхаем этот газ. Сам радон в основном выдыхается, но его дочерние продукты распада — это твердые радиоактивные частицы. Они прикрепляются к пыли и аэрозолям в воздухе и при вдыхании оседают на слизистой оболочке дыхательных путей, в основном в легких. В-третьих, и это самое главное, осевшие в легких продукты распада (полоний-218 и полоний-214) являются мощными $\alpha$-излучателями. Альфа-частицы ($\alpha$-частицы) имеют очень короткий пробег в ткани, но чрезвычайно высокую ионизирующую способность. Они высвобождают всю свою разрушительную энергию непосредственно в клетках легочного эпителия, вызывая серьезные повреждения ДНК и значительно повышая риск развития рака легких. На долю радона и его ДПР приходится около половины всей годовой дозы облучения, получаемой человеком от естественных источников.

Также значительную опасность представляет другой природный $\alpha$-излучатель — полоний-210 ($^{210}Po$), который может поступать в организм с некоторыми продуктами питания и при курении.

Ответ: Наиболее опасными естественными внутренними источниками ионизирующего излучения являются радон-222 ($^{222}Rn$) и его дочерние продукты распада (в первую очередь, полоний-218 и полоний-214), а также полоний-210 ($^{210}Po$). Их опасность обусловлена тем, что они являются $\alpha$-излучателями, которые при попадании внутрь организма (в основном в легкие с вдыхаемым воздухом) создают высокую плотность ионизации в малом объеме ткани, нанося клеткам максимальный ущерб.