انواع تشعشعات با بالاترین قابلیت نفوذ. فواید و مضرات پرتوهای رادیواکتیو. انتشار کورپوسکولار. ذرات آلفا

مفهوم "تابش" شامل طیف وسیعی از امواج الکترومغناطیسی و همچنین جریان الکتریکی، امواج رادیویی و تشعشعات یونیزان است. با دومی، وضعیت فیزیکی اتم ها و هسته های آنها تغییر می کند و آنها را به یون های باردار یا محصولات واکنش های هسته ای تبدیل می کند. کوچکترین ذرات دارای انرژی هستند که به تدریج در تعامل با واحدهای ساختاری از بین می رود. در نتیجه حرکت، ماده ای که عناصر از آن نفوذ می کنند یونیزه می شود. عمق نفوذ برای هر ذره متفاوت است. نور رادیواکتیو به دلیل توانایی آن در تغییر مواد برای بدن مضر است. چه نوع تشعشعی وجود دارد؟

انتشار کورپوسکولار. ذرات آلفا

این نوع جریانی از عناصر رادیواکتیو است که جرم آنها با صفر متفاوت است. به عنوان مثال تابش آلفا و بتا و همچنین الکترون، نوترون، پروتون و مزون است. ذرات آلفا هسته‌های اتمی هستند که هنگام واپاشی اتم‌های رادیواکتیو خاص ساطع می‌شوند. آنها از دو نوترون و دو پروتون تشکیل شده اند. تابش آلفا از هسته اتم های هلیوم می آید که دارای بار مثبت هستند. انتشار طبیعی برای رادیونوکلئیدهای ناپایدار سری توریم و اورانیوم معمولی است. ذرات آلفا با سرعت 20 هزار کیلومتر بر ثانیه از هسته خارج می شوند. در طول مسیر حرکت، آنها یونیزاسیون قوی محیط را تشکیل می دهند و الکترون ها را از مدار اتم ها جدا می کنند. یونیزاسیون توسط پرتوها منجر به تغییرات شیمیایی در ماده و همچنین اختلال در ساختار بلوری آن می شود.

ویژگی های تابش آلفا

پرتوهای این نوع ذرات آلفا با جرم 4.0015 واحد اتمی هستند. ممان مغناطیسی و اسپین صفر است و بار ذره دو برابر بار اولیه است. انرژی پرتوهای آلفا در محدوده 4-9 مگا ولت است. تابش آلفای یونیزه زمانی اتفاق می افتد که اتم الکترون خود را از دست داده و تبدیل به یون می شود. الکترون به دلیل وزن زیاد ذرات آلفا که تقریباً هفت هزار برابر بزرگتر از آن هستند، از بین می رود. با عبور ذرات از یک اتم و شکستن هر عنصر دارای بار منفی، انرژی و سرعت خود را از دست می دهند. وقتی تمام انرژی مصرف شود و ذره آلفا به اتم هلیوم تبدیل شود، توانایی یونیزاسیون ماده از بین می رود.

تابش بتا

این فرآیندی است که در آن الکترون ها و پوزیترون ها با واپاشی بتا عناصر از سبک ترین تا سنگین ترین تولید می شوند. ذرات بتا با الکترون‌های پوسته‌های اتمی همکاری می‌کنند، مقداری از انرژی را به آنها منتقل می‌کنند و آنها را از مدار خارج می‌کنند. در این حالت یک یون مثبت و یک الکترون آزاد تشکیل می شود. تابش آلفا و بتا سرعت حرکت متفاوتی دارند. بنابراین، برای پرتوهای نوع دوم به سرعت نور نزدیک می شود. ذرات بتا را می توان با استفاده از یک لایه آلومینیومی به ضخامت 1 میلی متر جذب کرد.

اشعه گاما

آنها در طی تجزیه هسته های رادیواکتیو و همچنین ذرات بنیادی تشکیل می شوند. این یک نوع تابش الکترومغناطیسی موج کوتاه است. زمانی تشکیل می شود که یک هسته از حالت انرژی برانگیخته تر به حالت کمتر برانگیخته تبدیل شود. طول موج کوتاهی دارد و به همین دلیل قدرت نفوذ بالایی دارد که می تواند آسیب جدی به سلامت انسان وارد کند.

خواص

ذراتی که در حین فروپاشی هسته های عنصری تشکیل می شوند، می توانند به روش های مختلف با محیط تعامل داشته باشند. این اتصال به جرم، بار و انرژی ذرات بستگی دارد. خواص پرتوهای رادیواکتیو شامل پارامترهای زیر است:

1. قابلیت نفوذ.

2. یونیزاسیون محیط.

3. واکنش گرمازا.

4. تاثیر بر امولسیون عکاسی.

5. قابلیت ایجاد درخشش مواد شب تاب.

6. با قرار گرفتن در معرض طولانی مدت، واکنش های شیمیایی و تجزیه مولکول ها امکان پذیر است. به عنوان مثال، رنگ یک شی تغییر می کند.

خواص ذکر شده در تشخیص تشعشعات به دلیل عدم توانایی انسان در تشخیص آنها با حواس استفاده می شود.

منابع تشعشع

دلایل مختلفی برای انتشار ذرات وجود دارد. اینها می توانند اجسام زمینی یا فضایی حاوی مواد رادیواکتیو، وسایل فنی که تشعشعات یونیزان ساطع می کنند باشند. همچنین از علل پیدایش ذرات رادیواکتیو می توان به تاسیسات هسته ای، وسایل کنترل و اندازه گیری، تجهیزات پزشکی و تخریب تاسیسات ذخیره سازی زباله تشعشعات اشاره کرد. منابع خطرناک به دو گروه تقسیم می شوند:

1. بسته شد. هنگام کار با آنها، تشعشع به محیط نفوذ نمی کند. به عنوان مثال می توان به فناوری تابش در نیروگاه های هسته ای و همچنین تجهیزات اتاق اشعه ایکس اشاره کرد.
2. باز کن. در این حالت محیط در معرض تشعشعات قرار می گیرد. منابع می توانند گازها، آئروسل ها، زباله های رادیواکتیو باشند.

عناصر سری اورانیوم، اکتینیم و توریم عناصر رادیواکتیو طبیعی هستند. هنگامی که آنها تجزیه می شوند، ذرات آلفا و بتا ساطع می شوند. منابع پرتوهای آلفا پلونیوم با وزن اتمی 214 و 218 است. دومی محصول واپاشی رادون است. این یک گاز سمی به مقدار زیاد است که از خاک نفوذ می کند و در زیرزمین خانه ها جمع می شود.

منابع تابش آلفای پرانرژی، انواع شتاب دهنده های ذرات باردار هستند. یکی از این ابزارها، فازوترون است. این یک شتاب دهنده رزونانس حلقوی با میدان مغناطیسی کنترل ثابت است. فرکانس میدان الکتریکی شتاب دهنده به آرامی با دوره تغییر می کند. این ذرات به صورت مارپیچی در حال باز شدن حرکت می کنند و تا انرژی 1GeV شتاب می گیرند.

قابلیت نفوذ به مواد

تابش آلفا، بتا و گاما دارای محدوده مشخصی هستند. بنابراین، حرکت ذرات آلفا در هوا چندین سانتی متر است، در حالی که ذرات بتا می توانند چندین متر و پرتوهای گاما تا صدها متر حرکت کنند. اگر فردی تشعشعات آلفای خارجی را تجربه کرده باشد که قدرت نفوذ آن برابر با لایه سطحی پوست است، تنها در صورت ایجاد زخم های باز روی بدن در معرض خطر قرار می گیرد. خوردن غذای پرتودهی شده با این عناصر باعث آسیب شدید می شود.

ذرات بتا فقط تا عمق 2 سانتی متری می توانند به بدن نفوذ کنند، اما ذرات گاما می توانند باعث تابش کل بدن شوند. پرتوهای آخرین ذرات را فقط می توان با دال های بتنی یا سربی متوقف کرد.

تابش آلفا تاثیر بر انسان

انرژی این ذرات تشکیل شده در طی پوسیدگی رادیواکتیو برای غلبه بر لایه اولیه پوست کافی نیست، بنابراین تابش خارجی به بدن آسیب نمی رساند. اما اگر منبع تشکیل ذرات آلفا یک شتاب دهنده باشد و انرژی آنها به بیش از ده ها مگا الکترون ولت برسد، تهدیدی برای عملکرد طبیعی بدن وجود دارد. نفوذ مستقیم یک ماده رادیواکتیو به بدن صدمات زیادی را به همراه دارد. به عنوان مثال، از طریق استنشاق هوای مسموم یا از طریق دستگاه گوارش. تشعشعات آلفا در حداقل دوز می تواند باعث بیماری تشعشع در انسان شود که اغلب به مرگ قربانی ختم می شود.

اشعه آلفا را نمی توان با استفاده از دزیمتر تشخیص داد. پس از ورود به بدن، آنها شروع به تابش سلول های مجاور می کنند. بدن سلول‌ها را مجبور می‌کند سریع‌تر تقسیم شوند تا شکاف را پر کنند، اما متولدین دوباره در معرض اثرات مضر قرار می‌گیرند. این منجر به از دست دادن اطلاعات ژنتیکی، جهش و تشکیل تومورهای بدخیم می شود.

محدودیت های مجاز قرار گرفتن در معرض

استاندارد تشعشعات یونیزان در روسیه توسط "استانداردهای ایمنی پرتویی" و "قوانین بهداشتی اساسی برای کار با مواد رادیواکتیو و سایر منابع پرتوهای یونیزان" تنظیم می شود. با توجه به این اسناد، محدودیت های مواجهه برای دسته های زیر ایجاد شده است:

1. "الف". این شامل کارکنانی می شود که به طور دائم یا موقت با منبع تشعشع کار می کنند. حد مجاز به عنوان دوز معادل فردی پرتوهای خارجی و داخلی در سال محاسبه می شود. این به اصطلاح حداکثر دوز مجاز است.

2. «ب». این دسته شامل بخشی از جمعیت است که ممکن است به دلیل زندگی یا کار در نزدیکی منابع تشعشع در معرض آنها قرار گیرند. در این صورت دوز مجاز در سال نیز محاسبه می شود که تا 70 سال مشکل سلامتی پیش نخواهد آمد.

3. "ب". این نوع شامل جمعیت یک منطقه، منطقه یا کشوری است که در معرض تشعشعات قرار دارند. محدودیت قرار گرفتن در معرض از طریق معرفی استانداردها و کنترل رادیواکتیویته اشیاء در محیط، انتشارات مضر از نیروگاه های هسته ای، با در نظر گرفتن محدودیت های دوز برای دسته های قبلی رخ می دهد. تأثیر تشعشعات بر جمعیت مشمول مقررات نیست، زیرا سطح قرار گرفتن در معرض بسیار پایین است. در صورت بروز حوادث تشعشعي در مناطق، تمامي اقدامات ايمني لازم اعمال مي شود.

تمهیدات امنیتی

حفاظت در برابر اشعه آلفا مشکلی ندارد. پرتوهای تشعشع به طور کامل توسط یک کاغذ ضخیم و حتی لباس انسان مسدود می شوند. خطر فقط از قرار گرفتن در معرض داخلی ناشی می شود. برای جلوگیری از آن، از تجهیزات حفاظت فردی استفاده می شود. اینها شامل روپوش (شلوار، کلاه ایمنی پوست)، پیش بند پلاستیکی، آستین، دستکش لاستیکی و کفش های مخصوص است. برای محافظت از چشم ها از محافظ های پلکسی گلاس، محصولات پوستی (خمیر، پماد، کرم) و ماسک تنفسی نیز استفاده می شود. شرکت ها به اقدامات حفاظتی جمعی متوسل می شوند. در مورد محافظت در برابر گاز رادون، که می تواند در زیرزمین ها و حمام ها جمع شود، در این مورد لازم است که به طور مکرر محل را تهویه کنید و زیرزمین ها را از داخل عایق بندی کنید.

ویژگی های تابش آلفا ما را به این نتیجه می رساند که این نوع دارای توان عملیاتی پایینی است و نیازی به اقدامات محافظتی جدی در هنگام قرار گرفتن در معرض خارجی ندارد. این ذرات رادیواکتیو وقتی به داخل بدن نفوذ می کنند آسیب زیادی می رسانند. عناصر این نوع در حداقل فاصله گسترش می یابند. پرتوهای آلفا، بتا و گاما از نظر خواص، توانایی نفوذ و تأثیر بر محیط با یکدیگر متفاوت هستند.

ریزذرات تشعشعی با عبور از ماده، انرژی خود را در برخورد با الکترون های مداری و همچنین در برهمکنش با میدان های الکتریکی و مغناطیسی قدرتمند هنگامی که ذرات در نزدیکی هسته پرواز می کنند، هدر می دهند. بیشتر برخوردها و برهمکنش ها نه با هسته، بلکه با الکترون های روی پوسته اتم اتفاق می افتد. کوبیدن یک الکترون از یک اتم منجر به تشکیل یون می شود، یعنی یونیزاسیون.
انرژی ذرات ساطع شده در طول واپاشی رادیواکتیو در حد مگا یا کیلوالکترون ولت است و در یک برخورد به طور متوسط ​​حدود 33-35 eV انرژی جذب می شود (به اتم های محیط منتقل می شود) که از آن نتیجه می شود که اتلاف تمام انرژی به تعداد زیادی رویداد یونیزاسیون نیاز دارد. به عنوان مثال، با انرژی متوسط ​​تابش β 90Y برابر با 930 کو، جذب کامل آن در 10.4 برخورد رخ می دهد.
طول کل مسیر یک ذره به چگالی محیط بستگی دارد. روی میز 2.5 مقادیر تقریبی توانایی نفوذ انواع مختلف تشعشع بر روی مواد مختلف را نشان می دهد. به طور کلی، نسبت قدرت نفوذ انواع مختلف تابش را می توان به صورت γ > β > α نشان داد.

علاوه بر توانایی نفوذ، یکی دیگر از شاخص های مهم تابش، چگالی یونیزاسیون است که به عنوان میانگین تعداد جفت یون های تشکیل شده در واحد طول مسیر یک ذره تعریف می شود. طبیعتاً هر دوی این شاخص ها در یک رابطه معکوس به هم مرتبط هستند. چگالی یونیزاسیون، از جمله، به اندازه ذرات تشعشع بستگی دارد: هر چه ذرات بزرگتر باشند، احتمال برخورد در هنگام عبور از اتم های محیط و چگالی یونیزاسیون بیشتر است. بالاترین مقدار این نشانگر برای تابش های α- و n، برای تابش های β (جریان الکترون ها و پوزیترون ها) بسیار کمتر و برای فوتون های γ بسیار کم است، به خصوص که دومی ها هنوز بار الکتریکی ندارند، و بنابراین نمی تواند در میدان های مغناطیسی و الکتریکی در یک اتم منحرف شود. اما ترتیب بزرگی چگالی یونیزاسیون تابش α-، β- و γ در یک نوع محیط مشابه تقریباً در نسبت 10:4:10:2:1 متفاوت است.
ردی از حرکت ذرات در یک محیط، مسیر نامیده می شود. از برخورد با الکترون های مداری، جهت حرکت ذره بزرگی مانند α (جرم آن تقریباً 7400 برابر جرم الکترون است) عملاً تغییر نمی کند، اما مسیر حرکت ذرات سبک (الکترون های آزاد یا پوزیترون ها) تغییر نمی کند. به شدت شکسته و زیگزاگی است. اجازه دهید ویژگی های عبور انواع مختلف تابش از ماده را در نظر بگیریم.
تابش α مطابق با بالاترین چگالی یونیزاسیون ذرات α، دامنه آنها در همه محیط ها بسیار کوچک است: حتی در هوا، تابش α در فاصله بیش از 3-7 سانتی متر منتشر می شود و در محیط های متراکم این محدوده حتی کوتاه تر است. در بافت های بیولوژیکی، محدوده یک ذره α به ندرت از 40-60 میکرومتر فراتر می رود، یعنی اثر آن معمولاً به اندازه یک سلول محدود می شود. توانایی نفوذ کم تشعشع α، هرگونه محافظت در برابر منابع بسته اشعه α را عملا غیر ضروری می کند.
تابش β محدوده ذرات بتا بسته به انرژی آنها به طور قابل توجهی متفاوت است. تشعشعات نرم با انرژی کمتر از 0.5 مگا ولت و تشعشعات سخت با انرژی بیشتر از 1 مگا ولت وجود دارد. محدوده ذرات β از ساطع کننده های سخت (به عنوان مثال، 32P یا 90Y) در هوا به 10 متر یا بیشتر می رسد، اما در محیط های متراکم تنها چند میلی متر است. محدوده واقعی (با توجه به ضخامت ماده ای که تابش را به طور کامل جذب می کند) به دلیل مسیرهای زیگزاگی ذرات β کمتر است. بنابراین، با آلودگی خاک سطحی، تابش خارجی از ایزوتوپ های بتا ساطع کننده (به عنوان مثال از رادیو استرونسیوم) خطر جدی ایجاد نمی کند، زیرا تابش زمانی که رادیونوکلئید در عمق بیش از 1 سانتی متر است به سطح خاک نمی رسد. .
در آزمایشگاه از صفحات شیشه ای آلی تا ضخامت 10 میلی متر برای محافظت در برابر تابش β استفاده می شود. برای کار با ساطع کننده های بتا نرم، حتی چنین محافظتی لازم نیست، زیرا حداکثر دامنه تابش β در هوا از 14 درجه سانتیگراد (حداکثر انرژی 0.156 مگا ولت) فقط 15 سانتی متر است، از تریتیوم (2H، حداکثر انرژی 0.019 MeV) - کمتر. بیش از 5 میلی متر
تابش γ. در شرایط مقایسه، قدرت نفوذ تابش γ بیشترین است، با این حال، با در نظر گرفتن ضریب پراکندگی هندسی، که متناسب با مربع فاصله است، محدوده واقعی منابع γ در مناطق باز 200-300 متر است. با کمک هواپیماها یا هلیکوپترهای مجهز به تجهیزات حساس، پرتوهای γ می توانند سطوح آلودگی رادیواکتیو یک منطقه را در نقشه کشی شناسایی و نقشه برداری کنند، این کار با استفاده از روش بررسی گامای هوایی انجام می شود. با این حال، باید به یاد داشته باشیم که مطمئن ترین و دقیق ترین نتایج در هنگام پرواز در ارتفاع 25-50 تا 200-254) متر است، اما نه بالاتر.
در محیط های متراکم، تابش γ می تواند از ده ها و حتی صدها سانتی متر ضخامت عبور کند. برای محافظت از تابش γ، مواد با چگالی بالا، مانند سرب، انتخاب می شوند. ضخامت محافظ محافظ با توجه به فعالیت کلی منبع برای محافظت قابل اعتماد تعیین می شود، ممکن است ضخامت سرب تا 5-30 سانتی متر (یا حتی بیشتر) مورد نیاز باشد.
تابش نوترونی جذب نوترون‌ها در محیط‌های متراکم با چگالی یونیزاسیون نسبتاً بالایی اتفاق می‌افتد، بنابراین توانایی نفوذ آنها کم است. در ورودی، نوترون‌های سریع در فواصل 8 سانتی‌متر، در خاک‌ها یا سازه‌های ساختمانی - تا 20-40 سانتی‌متر کاهش می‌یابند، مکانیسم‌های جذب نوترون بسیار خاص هستند، بنابراین لازم است که ویژه انتخاب شود موادی برای محافظت در برابر نوترون های سریع یا کند.

انواع مختلف تشعشعات با آزاد شدن مقادیر مختلف انرژی همراه هستند و توانایی های نفوذ متفاوتی دارند، بنابراین اثرات متفاوتی بر بافت های موجود زنده می گذارند.

هر چه انرژی تشعشع و عمق نفوذ پرتوها بیشتر باشد، آسیب تشعشع شدیدتر است.

بنابراین، قدرت نفوذ تابش g، که با سرعت نور حرکت می کند، بسیار زیاد است: فقط یک سرب ضخیم یا دال بتنی می تواند آن را متوقف کند.

در صورت تابش خارجی به فرد:

ذرات آلفا به طور کامل توسط لایه سطحی پوست حفظ می شوند.

ذرات بتا نمی توانند بیشتر از چند میلی متر به بدن انسان نفوذ کنند.

اشعه گاما می تواند باعث تابش کل بدن شود.

نیمه عمر

تعداد واپاشی در ثانیه در یک منبع رادیواکتیو نامیده می شود فعالیت. واحد فعالیت – بکرل (Bq,Bq): 1 Bq برابر است با یک پوسیدگی در ثانیه.

زمانی که در طی آن به طور متوسط ​​نیمی از رادیونوکلئیدهای یک نوع معین در هر منبع رادیواکتیو واپاشی می شوند، نیمه عمر نامیده می شود. کاهش غلظت رادیونوکلئیدها در بدن به نصف نیمه عمر نامیده می شود. به عنوان مثال، در خاک اوکراین، در نتیجه حادثه چرنوبیل، رادیونوکلئیدهای زیر با دوره نیمه عمر و نیمه عمر سقوط کردند: کربن به ترتیب 14 - 5730 سال و 200 روز. سزیم 137، 30 سال و 100 روز، به ترتیب. استرانسیوم به ترتیب 90 تا 29 و 20 سال. ید به ترتیب 131 – 8 و 138 روز. این منطقه پس از تقریباً 10 نیمه عمر برای زندگی و استفاده ایمن می شود.

پس زمینه طبیعی رادیواکتیو

جمعیت جهان دائماً در معرض تشعشعات پس زمینه طبیعی هستند. این تابش کیهانی (پروتون ها، ذرات آلفا، پرتوهای گاما)، تابش مواد رادیواکتیو طبیعی موجود در خاک، و تابش از آن مواد رادیواکتیو (همچنین طبیعی) است که با هوا، غذا و آب وارد بدن انسان می شود. دوز کل تولید شده توسط تشعشعات طبیعی در مناطق مختلف زمین بسیار متفاوت است. در اوکراین از 70 تا 200 mrem / سال متغیر است.

پس زمینه طبیعی تقریباً یک سوم از به اصطلاح دوز جمعیتی پس زمینه عمومی را فراهم می کند. یک سوم دیگر از مردم آن را در طی اقدامات تشخیصی پزشکی - اشعه ایکس، فلوروگرافی، اشعه ایکس و غیره دریافت می کنند. بقیه دوز جمعیت از اقامت انسان در ساختمان‌های مدرن ناشی می‌شود. نیروگاه های حرارتی زغال سنگ نیز به افزایش تشعشعات زمینه کمک می کنند، زیرا زغال سنگ حاوی عناصر پرتوزای پراکنده است. هنگام پرواز در هواپیما، یک فرد دوز کمی از تابش یونیزان نیز دریافت می کند. اما همه اینها مقادیر بسیار کمی هستند که تأثیر مضری بر سلامت انسان ندارند.

اثر تشعشعات یونیزان

در اندام ها و بافت های اشیاء بیولوژیکی، مانند هر محیطی، در هنگام تابش، در نتیجه جذب انرژی، فرآیندهای یونیزاسیون و تحریک اتم ها رخ می دهد.

اثر تشعشعات یونیزان، تجزیه رادیویی مولکول های آب است. همانطور که می دانید آب حدود 80 درصد جرم تمام اندام ها و بافت های بدن انسان را تشکیل می دهد.

هنگامی که آب یونیزه می شود، رادیکال هایی تشکیل می شوند که هم خاصیت اکسید کننده و هم خاصیت کاهنده دارند.

رادیکال های آزاد - ذرات با الکترون های جفت نشده در اوربیتال های اتمی یا مولکولی بیرونی

مواد پراکسید (یا رادیکال های آزاد) دارای خواص اکسید کننده و سمی قوی هستند. ترکیب آنها با مواد آلی باعث تغییرات شیمیایی قابل توجهی در سلول ها و بافت ها، دناتوره شدن پروتئین و سایر ساختارهای آلی با تشکیل مواد سمی مشابه هیستامین می شود.

تابش بتا جریانی از الکترون ها یا پوزیترون ها است که از هسته اتم های مواد رادیواکتیو در طی واپاشی رادیواکتیو ساطع می شود. حداکثر دامنه در هوا 1800 سانتی متر و در بافت های زنده - 2.5 سانتی متر است. توانایی یونیزاسیون ذرات p کمتر است و توانایی نفوذ بیشتر از ذرات oc است، زیرا آنها دارای جرم قابل توجهی کوچکتر هستند. انرژی مشابه ذرات a دارای بار کمتری است.

تابش نوترونی جریانی از نوترون ها است که انرژی خود را در برهمکنش های الاستیک و غیرالاستیک با هسته های اتمی تبدیل می کند. در طی فعل و انفعالات غیر کشسان، تشعشعات ثانویه بوجود می آیند که می توانند از ذرات باردار و کوانتاهای گاما (تابش گاما) تشکیل شوند. در فعل و انفعالات الاستیک، یونیزاسیون معمولی یک ماده امکان پذیر است. قدرت نفوذ نوترون ها زیاد است.

آب پرمصرف ترین عامل خاموش کننده است. ظرفیت گرمایی قابل توجهی دارد و گرمای تبخیر بسیار بالایی دارد (-2.22 کیلوژول بر گرم) که به همین دلیل اثر خنک کنندگی قوی بر روی آتش دارد. از مهمترین معایب آب می توان به عدم رطوبت کافی (و بنابراین نفوذپذیری) آن در هنگام خاموش کردن مواد فیبری (چوب، پنبه و غیره) و تحرک زیاد آن اشاره کرد که منجر به تلفات زیاد آب و آسیب به اجسام اطراف می شود. برای غلبه بر این معایب، سورفکتانت ها (مواد مرطوب کننده) و مواد افزایش دهنده ویسکوزیته (سدیم کربوکسی متیل سلولز) به آب اضافه می شوند.

در مناطق انفجاری از خنثی کننده های رادیوایزوتوپ استفاده می شود که عمل آنها بر اساس یونیزه شدن هوا توسط تابش آلفای پلوتونیوم-239 و تابش بتا پرومتیم-147 است، توانایی نفوذ ذرات آلفا در هوا چندین سانتی متر است استفاده از منبع آلفا برای پرسنل بی خطر است.

بسته به اندازه قطرات، جت ها به صورت قطره ای (قطر قطره > 0.4 میلی متر)، اتمیزه شده (قطر قطره 0.2-0.4 میلی متر) و ریز اتمیزه (قطر قطره مه مانند) هستند.
هنگام خاموش کردن با جت های آب، قابلیت نفوذ آنها ضروری است که با فشار تعیین می شود.

فشار جت آب به طور تجربی با سرعت حرکت قطره ها و جریان هوایی که آنها به درون خود وارد می کنند تعیین می شود. توانایی نفوذ با کاهش فشار جت و اندازه قطرات کاهش می یابد. هنگامی که قطر قطره بیش از 0.8 میلی متر است، توانایی نفوذ به فشار جت بستگی ندارد.

ایزوتوپ های رادیواکتیو انواع مختلفی از تشعشعات نامرئی را برای چشم ساطع می کنند: پرتوهای a (اشعه آلفا)، پرتوهای 3 (اشعه بتا)، اشعه (اشعه گاما) و نوترون. آنها قادر به نفوذ به اجسام جامد، مایع و گاز هستند و برای انواع مختلف تابش توانایی نفوذ یکسان نیست: پرتوها بیشترین توانایی نفوذ را دارند. برای نگه داشتن آنها، یک لایه سرب به ضخامت تقریباً 15 سانتی متر مورد نیاز است.)