Представьте, что какой-нибудь злоумышленник набрал кучу разных пружин, сжал их в общий комок, облепил пластилином и оставил. Получается этакая бомба замедленного действия, которая может в любой момент развалиться на части. Точно так же ведут себя ядра атомов. Их части держатся вместе благодаря сильному взаимодействию, но стремятся оттолкнуться друг от друга. Поэтому в какой-то момент часть ядра может отвалиться и улететь в неизвестном направлении.
Вернемся к пружинкам в пластилине. Если пружинки слабо сжаты, а пластилина много, то такой комок может никогда и не развалиться. Такие ядра называются стабильными. Но есть и нестабильные ядра. Например, с краю ядра отпрыгивает одна слабо закрепленная частица. Так происходит альфа- и бета-излучение. Другой вариант —когда ядро раскалывается на два больших куска, и из него вылетают маленькие частицы. Это называется спонтанным делением. При этом осколки приобретают большую скорость, а значит увеличивается и температура вещества. Такие реакции происходят в атомных электростанциях.
А бывает, что какая-нибудь пружинка распрямляется, но не вылетает из комка. Тогда мы услышим характерный звук типа «пеум-м-м-м». То есть энергия пружины переходит в звук — колебания воздуха. Подобное может происходить и с ядром. Его энергия может уменьшиться, ядро перейдет в стабильное состояние, а разница энергий перейдет в энергию колебаний, только не воздуха, а электромагнитного поля. Это называется гамма-излучением. Вот все это альфа-, бета-, гамма-излучение и называется радиацией.
Понятно, что единственное, что интересует людей относительно радиации, — это то, насколько она опасна. Радиационное излучение может выбивать электроны из молекул или атомов. Этот процесс, когда из нейтральной молекулы выбивают электрон и она становится положительно заряженной, называется ионизацией. Если это происходит в нашем организме, то такие положительно заряженные молекулы становятся химически активными, начинают прицепляться к другим молекулам, и химические реакции у нас внутри идут неправильно. Это может привести к раку, мутациям и лучевой болезни, поэтому от радиации лучше держаться подальше.
Радиоактивное излучение все время дейстует на человека и в малых дозах не причиняет вреда. Сама Земля, пыль и космические тела — источники радиации. Космические источники самые мощные, и спасает то, что все эти источники далеко, и большая часть радиации поглощается атмосферой Земли. На высоте, где летают самолеты, уровень радиации выше, и за 5 часов полета можно получить такую же дозу, что и при рентгеновском обследовании.
Дозы поглощенной организмом радиации измеряются в миллизивертах (мЗв). Нормальный радиационный фон составляет 1-10 мЗв в год. При флюорографии мы получаем около 0,5 мЗв, за час полета на самолете — 0,1 мЗв. Если получать больше 50 мЗв в год, то возникает серьезный риск заболевания раком, а если за раз получить 300 мЗв, может начаться лучевая болезнь. Максимальный уровень радиации, зафиксированный вблизи реактора Фукусимы-1, составил 1000 мЗв в час, а на ее границе — 4 мЗв в час. То есть, чтобы заболеть лучевой болезнью, достаточно было 18 минут провести рядом с реактором или трое суток неподалеку от границы.