Mely részecskék vagy sugárzások a leginkább áthatóak. Nukleáris oktatási program: ionizáló sugárzás. Az ionizáló sugárzás hatása

Az ionizáló sugárzás (továbbiakban IR) olyan sugárzás, amelynek az anyaggal való kölcsönhatása atomok és molekulák ionizációjához vezet, pl. ez a kölcsönhatás az atom gerjesztéséhez és az egyes elektronok (negatív töltésű részecskék) elválasztásához vezet az atomhéjaktól. Ennek eredményeként az egy vagy több elektrontól megfosztott atom pozitív töltésű ionná alakul - primer ionizáció következik be. A II magában foglalja az elektromágneses sugárzást (gamma-sugárzás), valamint a töltött és semleges részecskék áramlását - a korpuszkuláris sugárzást (alfa-sugárzás, béta-sugárzás és neutronsugárzás).

Alfa sugárzás korpuszkuláris sugárzásra utal. Ez a nehéz, pozitív töltésű alfa-részecskék (hélium atommagok) folyama, amely nehéz elemek, például urán, rádium és tórium atomjainak bomlása következtében jön létre. Mivel a részecskék nehezek, az alfa-részecskék hatótávolsága egy anyagban (azaz az út, amelyen keresztül ionizációt váltanak ki) nagyon rövidnek bizonyul: biológiai közegben századmilliméter, levegőben 2,5-8 cm. Így egy normál papírlap vagy a bőr külső elhalt rétege befoghatja ezeket a részecskéket.

Az alfa-részecskéket kibocsátó anyagok azonban hosszú életűek. Az ilyen anyagok táplálékkal, levegővel vagy sebeken keresztül a szervezetbe jutva a véráram útján az egész szervezetbe eljutnak, lerakódnak az anyagcseréért és a szervezet védelméért felelős szervekbe (például a lépbe vagy a nyirokcsomókba), így a szervezet belső besugárzását okozva . A szervezet ilyen belső besugárzásának veszélye nagy, mert ezek az alfa-részecskék nagyon sok iont hoznak létre (akár több ezer pár iont 1 mikron szöveti úton). Az ionizáció viszont meghatározza az anyagban, különösen az élő szövetben előforduló kémiai reakciók számos jellemzőjét (erős oxidálószerek, szabad hidrogén és oxigén képződése stb.).

Béta sugárzás(béta-sugarak, vagy béta-részecskék folyama) szintén a sugárzás korpuszkuláris típusára utal. Ez bizonyos atommagok radioaktív béta-bomlása során kibocsátott elektronok (β-sugárzás, vagy leggyakrabban csak β-sugárzás) vagy pozitronok (β+ sugárzás) áramlata. Az atommagban elektronok vagy pozitronok keletkeznek, amikor egy neutron protonná, illetve proton neutronná alakul.

Az elektronok lényegesen kisebbek, mint az alfa-részecskék, és 10-15 centiméter mélyre képesek behatolni egy anyagba (testbe) (vö. századmilliméter az alfa-részecskéknél). Az anyagon való áthaladáskor a béta-sugárzás kölcsönhatásba lép atomjai elektronjaival és magjaival, erre fordítja energiáját, és lelassítja a mozgást egészen addig, amíg teljesen meg nem áll. Ezen tulajdonságok miatt a béta sugárzás elleni védelemhez elegendő egy megfelelő vastagságú szerves üveg képernyő. A béta-sugárzás gyógyászatban történő felhasználása felületes, intersticiális és intracavitaris sugárterápiában ugyanezeken a tulajdonságokon alapul.

Neutronsugárzás- egy másik típusú corpuscularis típusú sugárzás. A neutronsugárzás neutronok (elektromos töltés nélküli elemi részecskék) áramlása. A neutronoknak nincs ionizáló hatásuk, viszont igen jelentős ionizáló hatás lép fel az anyagmagok rugalmas és rugalmatlan szórása miatt.

A neutronok által besugárzott anyagok radioaktív tulajdonságokat szerezhetnek, azaz úgynevezett indukált radioaktivitást kaphatnak. Neutronsugárzás részecskegyorsítók működése során, atomreaktorokban, ipari és laboratóriumi létesítményekben, nukleáris robbanások során stb. keletkezik. A neutronsugárzás a legnagyobb áthatoló képességgel rendelkezik. A neutronsugárzás elleni védelemre a legjobb anyagok a hidrogéntartalmú anyagok.

Gamma- és röntgensugárzás az elektromágneses sugárzáshoz tartoznak.

A kétféle sugárzás közötti alapvető különbség az előfordulásuk mechanizmusában rejlik. A röntgensugárzás extranukleáris eredetű, a gamma-sugárzás a magbomlás terméke.

A röntgensugárzást 1895-ben Roentgen fizikus fedezte fel. Ez egy láthatatlan sugárzás, amely képes behatolni, bár különböző mértékben, de minden anyagba. Ez egy elektromágneses sugárzás, amelynek hullámhossza - 10 -12 és 10 -7 közötti. A röntgensugárzás forrása egy röntgencső, néhány radionuklid (például béta-sugárzók), gyorsítók és elektrontároló eszközök (szinkrotronsugárzás).

A röntgencsőnek két elektródája van - a katód és az anód (negatív és pozitív elektródák). Amikor a katódot felmelegítjük, elektronemisszió lép fel (az a jelenség, amikor a szilárd vagy folyadék felülete elektronokat bocsát ki). A katódról kiszabaduló elektronok az elektromos tér hatására felgyorsulnak, és az anód felületére csapódnak, ahol élesen lelassulnak, ami röntgensugárzást eredményez. A látható fényhez hasonlóan a röntgensugarak is feketévé változtatják a filmet. Ez az egyik, az orvostudomány számára alapvető tulajdonsága, hogy áthatol a sugárzáson, és ennek megfelelően a beteg megvilágítható a segítségével, és mivel A különböző sűrűségű szövetek eltérően szívják el a röntgensugárzást – a belső szervek számos betegségét már nagyon korai stádiumban diagnosztizálhatjuk.

A gamma-sugárzás intranukleáris eredetű. Előfordul a radioaktív atommagok bomlásakor, az atommagok gerjesztett állapotból alapállapotba való átmenete során, gyors töltésű részecskék anyaggal való kölcsönhatása során, elektron-pozitron párok megsemmisülése során stb.

A gamma-sugárzás nagy áthatoló erejét rövid hullámhossza magyarázza. A gamma-sugárzás áramlásának gyengítésére jelentős tömegszámú anyagokat (ólom, wolfram, urán stb.) és mindenféle nagy sűrűségű összetételt (különféle fémtöltőanyagú betonokat) használnak.

A „sugárzás” fogalma magában foglalja az elektromágneses hullámok teljes tartományát, valamint az elektromos áramot, a rádióhullámokat és az ionizáló sugárzást. Ez utóbbival az atomok és atommagjaik fizikai állapota megváltozik, töltéssel ionokká vagy magreakciók termékeivé alakulva. A legkisebb részecskék energiával rendelkeznek, amely fokozatosan elveszik a szerkezeti egységekkel való kölcsönhatás során. A mozgás hatására az anyag, amelyen keresztül az elemek áthatolnak, ionizálódik. A behatolási mélység minden részecskénél eltérő. Anyagcserélő képessége miatt a radioaktív fény káros a szervezetre. Milyen típusú sugárzások léteznek?

Corpuscularis emisszió. Alfa részecskék

Ez a típus olyan radioaktív elemek áramlása, amelyek tömege eltér nullától. Ilyen például az alfa és béta sugárzás, valamint az elektron, neutron, proton és mezon. Az alfa-részecskék olyan atommagok, amelyek bizonyos radioaktív atomok bomlásakor bocsátódnak ki. Két neutronból és két protonból állnak. Az alfa-sugárzás a hélium atommagjaiból származik, amelyek pozitív töltésűek. A természetes emisszió jellemző a tórium- és uránsorozat instabil radionuklidjaira. Az alfa-részecskék legfeljebb 20 ezer km/s sebességgel lépnek ki az atommagból. A mozgás útja mentén a közeg erős ionizációját képezik, elektronokat szakítva le az atomok pályájáról. A sugarak általi ionizáció az anyag kémiai megváltozásához, valamint kristályszerkezetének megbomlásához vezet.

Az alfa-sugárzás jellemzői

Az ilyen típusú sugarak 4,0015 atomegység tömegű alfa részecskék. A mágneses momentum és a spin nulla, a részecske töltése kétszerese az elemi töltésnek. Az alfa-sugarak energiája 4-9 MeV tartományba esik. Az ionizáló alfa-sugárzás akkor következik be, amikor az atom elveszíti elektronját és ionná válik. Az elektron a nála csaknem hétezerszer nagyobb alfa-részecskék nagy tömege miatt kiütődik. Ahogy a részecskék áthaladnak egy atomon, és letörnek minden negatív töltésű elemet, elveszítik energiájukat és sebességüket. Az anyag ionizációs képessége elvész, amikor az összes energiát elhasználják, és az alfa-részecske héliumatommá alakul.

Béta sugárzás

Ez egy olyan folyamat, amelyben a legkönnyebbtől a legnehezebbig terjedő elemek béta-bomlása révén elektronok és pozitronok keletkeznek. A béta részecskék együttműködnek az atomhéjak elektronjaival, az energia egy részét átadják nekik, és kitépik őket a pályáról. Ebben az esetben pozitív ion és szabad elektron keletkezik. Az alfa- és béta-sugárzás mozgási sebessége eltérő. Tehát a második típusú sugarak esetében megközelíti a fénysebességet. A béta részecskéket 1 mm vastag alumíniumréteg segítségével lehet felszívni.

Gamma sugarak

A radioaktív atommagok, valamint az elemi részecskék bomlása során keletkeznek. Ez egy rövidhullámú elektromágneses sugárzás. Akkor jön létre, amikor egy atommag gerjesztettebb energiaállapotból kevésbé gerjesztett állapotba megy át. Rövid hullámhosszú, ezért nagy áthatolóképességgel rendelkezik, ami súlyosan károsíthatja az emberi egészséget.

Tulajdonságok

Az elemi magok bomlása során keletkező részecskék különböző módon léphetnek kölcsönhatásba a környezettel. Ez a kapcsolat a részecskék tömegétől, töltésétől és energiájától függ. A radioaktív sugárzás tulajdonságai a következő paramétereket tartalmazzák:

1. Áthatoló képesség.

2. A közeg ionizálása.

3. Exoterm reakció.

4. Hatás a fényképészeti emulzióra.

5. Lumineszcens anyagok ragyogását okozó képessége.

6. Hosszan tartó expozíció esetén kémiai reakciók és molekulák lebomlása lehetséges. Például egy objektum színe megváltozik.

A felsorolt ​​tulajdonságokat a sugárzás kimutatására használják, mivel az emberek nem képesek érzékelni őket.

Sugárforrások

A részecskekibocsátásnak több oka is van. Ezek lehetnek radioaktív anyagokat tartalmazó földi vagy űrobjektumok, ionizáló sugárzást kibocsátó műszaki eszközök. A radioaktív részecskék megjelenésének okai lehetnek nukleáris létesítmények, vezérlő- és mérőeszközök, egészségügyi felszerelések, valamint a sugárhulladék-tároló létesítmények megsemmisülése. A veszélyes forrásokat két csoportra osztják:

1. Zárva. A velük végzett munka során a sugárzás nem hatol be a környezetbe. Példa erre az atomerőművek sugárzási technológiája, valamint a röntgenszoba berendezései.
2. Nyisd ki. Ebben az esetben a környezet sugárzásnak van kitéve. Források lehetnek gázok, aeroszolok, radioaktív hulladékok.

Az urán, aktínium és tórium sorozat elemei a természetben előforduló radioaktív elemek. Bomlásuk során alfa- és béta-részecskéket bocsátanak ki. Az alfa-sugárzás forrása a 214 és 218 atomtömegű polónium. Ez utóbbi a radon bomlásterméke. Ez egy mérgező gáz nagy mennyiségben, amely behatol a talajból és felhalmozódik a házak pincéjében.

A nagyenergiájú alfa-sugárzás forrásai a különféle töltött részecskegyorsítók. Az egyik ilyen eszköz a phasotron. Ez egy ciklikus rezonanciagyorsító állandó vezérlésű mágneses térrel. A gyorsuló elektromos tér frekvenciája periódusonként lassan változik. A részecskék letekeredő spirálban mozognak, és 1 GeV energiára gyorsulnak fel.

Anyagok behatolásának képessége

Az alfa-, béta- és gamma-sugárzásnak van egy bizonyos tartománya. Így az alfa-részecskék mozgása a levegőben több centiméter, míg a béta-részecskék több métert, a gamma-sugarak pedig akár több száz métert is elérhetnek. Ha egy személy külső alfa-sugárzást tapasztalt, amelynek áthatolóereje megegyezik a bőr felületi rétegével, akkor csak a testen lévő nyílt sebek esetén lesz veszélyben. Az ezekkel az elemekkel besugárzott ételek fogyasztása súlyos károkat okoz.

A béta-részecskék legfeljebb 2 cm-es mélységig tudnak behatolni a testbe, de a gamma-részecskék az egész test besugárzását okozhatják. Az utolsó részecskék sugarait csak beton vagy ólomlapok akadályozhatják meg.

Alfa sugárzás. Hatás az emberekre

A radioaktív bomlás során keletkező részecskék energiája nem elegendő a bőr kezdeti rétegének leküzdésére, így a külső besugárzás nem károsítja a szervezetet. De ha az alfa-részecskék képződésének forrása egy gyorsító, és energiájuk több tíz MeV felett van, akkor a szervezet normális működését fenyegeti. Egy radioaktív anyag közvetlen behatolása a szervezetbe óriási károkat okoz. Például mérgezett levegő belélegzésével vagy az emésztőrendszeren keresztül. Az alfa-sugárzás minimális dózisban sugárbetegséget okozhat az emberben, amely gyakran az áldozat halálával végződik.

Az alfa-sugarak nem észlelhetők doziméterrel. A szervezetbe jutva elkezdik besugározni a közeli sejteket. A test gyorsabb osztódásra kényszeríti a sejteket, hogy kitöltse a hiányt, de az újjászületettek ismét káros hatásoknak vannak kitéve. Ez a genetikai információ elvesztéséhez, mutációkhoz és rosszindulatú daganatok kialakulásához vezet.

Megengedett expozíciós határértékek

Az ionizáló sugárzás szabványát Oroszországban a „Sugárzásbiztonsági Szabványok” és a „Radioaktív anyagokkal és egyéb ionizáló sugárzásforrásokkal való munkavégzés alapvető egészségügyi szabályai” szabályozzák. E dokumentumok szerint az alábbi kategóriákra dolgoztak ki expozíciós határértékeket:

1. "A". Ide tartoznak azok a munkavállalók, akik állandó jelleggel vagy ideiglenesen sugárforrással dolgoznak. A megengedett határértéket a külső és belső sugárzás évi egyéni egyenértékdózisaként kell kiszámítani. Ez az úgynevezett maximálisan megengedhető dózis.

2. "B". Ebbe a kategóriába tartozik a lakosság azon része, amely sugárforrásoknak lehet kitéve, mert a közelében lakik vagy dolgozik. Ebben az esetben az éves megengedett dózist is kiszámítják, amelynél 70 évig nem jelentkeznek egészségügyi problémák.

3. "B". Ez a típus magában foglalja egy régió, régió vagy ország sugárzásnak kitett lakosságát. Az expozíció korlátozása szabványok bevezetésével és a környezetben lévő tárgyak radioaktivitásának, az atomerőművek káros kibocsátásának ellenőrzésével történik, figyelembe véve az előző kategóriákra vonatkozó dóziskorlátokat. A sugárzás lakosságra gyakorolt ​​hatása nem szabályozott, mivel az expozíciós szint nagyon alacsony. A régiókban bekövetkezett sugárbalesetek esetén minden szükséges biztonsági intézkedést megtesznek.

Biztonsági intézkedések

Az alfa-sugárzás elleni védelem nem jelent problémát. A sugárzást teljesen blokkolja egy vastag papírlap és még az emberi ruha is. A veszély csak a belső expozícióból adódik. Ennek elkerülésére egyéni védőfelszerelést kell használni. Ide tartoznak az overallok (overallok, vakondbőr sisakok), a műanyag kötények, az ujjak, a gumikesztyűk és a speciális cipők. A szemek védelmére plexi pajzsokat, bőrgyógyászati ​​termékeket (paszták, kenőcsök, krémek) és légzőkészüléket is használnak. A vállalkozások kollektív védelmi intézkedésekhez folyamodnak. Ami a pincékben és fürdőszobákban felhalmozódó radongáz elleni védelmet illeti, ebben az esetben szükséges a helyiségek gyakori szellőztetése és a pincék belülről történő szigetelése.

Az alfa-sugárzás jellemzői arra engednek következtetni, hogy ez a típus alacsony áteresztőképességű, és nem igényel komoly védőintézkedéseket a külső expozíció során. Ezek a radioaktív részecskék nagy károkat okoznak, amikor behatolnak a szervezetbe. Az ilyen típusú elemek minimális távolságra terjednek ki. Az alfa-, béta- és gamma-sugárzás tulajdonságaikban, áthatolási képességében és a környezetre gyakorolt ​​hatásában különböznek egymástól.

Történt ugyanis, hogy az atomenergiát kezdettől fogva mély titokban és titokban hozták létre, beleértve a saját embereit is. Sok évig ebben az állapotban maradt. Ami a lakosság oktatását illeti a nukleáris ökológia és az ionizáló sugárzás elleni egészségvédelem alapjaira, az atomtudósok ezekkel a kérdésekkel gyakorlatilag nem foglalkoztak. Hiszen minél kevésbé értenek ezekhez a dolgokhoz, annál könnyebb „kikapcsolni” vagy megtéveszteni őket.

És nem véletlen, hogy a RIAR nagy atomkutató központ mellett élő térségünk lakossága az ionizáló sugárzással kapcsolatos alapvető kérdésekhez nagyon keveset vagy egyáltalán nem ért.

A helyzet javítása érdekében a „Civil Kezdeményezés” hírlevél jelen számában úgy döntöttünk, hogy elindítunk egy nukleáris oktatási programot, és legalább az ionizáló sugárzással, vagy ahogy a mindennapi életben mondják, a sugárzással kapcsolatos alapfogalmakat közöljük. A legvilágosabb és legegyszerűbb magyarázatok kiválasztásához rengeteg releváns anyagot kellett átválogatnunk. Végül a "Physics" folyóiratból választottuk az információkat, alapul véve és más forrásokból kiegészítve, beleértve az Orosz Tudományos Akadémia levelező tagja, A. V. Yablokov "Atommitológia" című könyvének mellékletét.

Az alábbiakban olvasóink leveleiben és a régió lakóival folytatott beszélgetésekben megjelenő kérdésekre adunk választ.

Kérdés. Mi az a nuklid, radionuklid, izotóp?

Válasz. Nuklid atommagnak nevezzük, amelyet egyrészt egy bizonyos nukleonösszetétel (a protonok és neutronok száma), másrészt egy bizonyos energiaállapot jellemez. Az azonos nukleonösszetételű, de eltérő energiaállapotú magokat nevezzük nukleáris izomerek. Azokat a magokat, amelyek nukleonösszetételüket és energiaállapotukat korlátlan ideig megőrzik, stabilnak nevezzük; egyébként radioaktív nuklidokról beszélünk, kb radionuklidok. Két vagy több nukleáris izomer lehet, de ezek közül csak az egyik stabil nuklid.

A radionuklidokat gyakran izotópoknak nevezik. Ez nem igaz: a koncepció izotópok olyan nuklidok halmazát (stabil és radioaktív) határozzuk meg, amelyek azonos számú protonnal rendelkeznek (és ezért kémiailag azonosak, mivel ezek a nuklidok természetesen azonos rendszámúak, és a periódusos rendszerből ugyanannak az elemnek a fajai).

Kérdés. Mi a radioaktivitás és a sugárzás?

Válasz. Radioaktivitás Egyes radionuklidoknak megvan az a tulajdonsága, hogy idővel megváltoztatják nukleonösszetételüket és (vagy) energiaállapotukat, új (stabil vagy ismét radioaktív) nuklidok képződésével és kisebb-nagyobb BETÖRÉS mellett IONIZÁLÓ SUGÁRZÁS kibocsátásával. Ezeket a sugárzásokat a köznyelvben nevezik sugárzás.

Kérdés. Mi az aktivitás?

Válasz. Tevékenység radionuklid forrás vagy gyógyszer a benne lévő radioaktív átalakulások száma egységnyi idő alatt. A tevékenység mértékegysége az becquerel(Bq) - olyan forrás aktivitása, amelyben (statisztikai értelemben átlagosan) 1 másodperc alatt 1 radioaktív átalakulás megy végbe. A gyakorlati sugárzásméréseknél gyakran használják a következőket:
kilobecquerel (1 kBq = 10 3 Bq);
megabecquerel (1 MBq = 10 6 Bq);
gigabecquerel (1 GBq = 10 9 Bq).

A rendszeren kívüli tevékenységegységet még mindig gyakran használják - curie(Ki). 1 Ci 1 g rádium-226 aktivitásának felel meg, egyensúlyban a leánybomlástermékeivel. A cím és a szemantikai tartalom a magfizika történetének visszhangja, amelynek egyik oldala a rádium Marie és Pierre Curie által az uránércből történő izolálása és tulajdonságainak tanulmányozása volt.

1 Ci = 3,7*10 10 Bq (37 GBq) nagyon nagy tevékenység (hétköznapi értelemben), ezért a gyakorlatban gyakran használják:
millicurie (1 mCi = 10-3 Ci);
mikrocurie (1 uCi = 10-6 Ci);
nanocurie (1 nCi = 10-9 Ci).

Kérdés. Minden sugárzás ionizáló? Melyik ionizál?

Válasz. Nem, nem mindegyik, hanem csak azok, amelyek energiája képes ionizációt okozni. Például a rádióhullámok vagy a látható fény tartományában lévő elektromágneses sugárzás nem ionizáló sugárzás. Az egyes részecskék jelentős energiájával jellemezhető nukleáris sugárzás más dolog.

A nukleáris technológiával és energiával, valamint a sugárbiztonsággal és radioökológiával kapcsolatos folyamatok és jelenségek figyelembevételéhez a következő típusú nukleáris ionizáló sugárzások elengedhetetlenek:

1. Alfa (a) sugárzás. Ez a nukleáris részecskék kibocsátása, amelyek mindegyike 2 protonból és 2 neutronból áll (hélium atommag). Előfordul az ólomnál nehezebb atommagok (például urán, tórium, rádium, plutónium) bomlásakor, valamint számos nukleáris reakcióban. Egy alfa-sugárzó bejutása a szervezetbe biológiai károsodást okozhat a sejtekben, mert Az alfa-részecske nagy mennyiségű energiát hordoz, és ionizáló képessége nagyon magas.

2. Béta (b) sugárzás. Ez a nagyon nagy sebességgel mozgó elektronok és pozitronok kibocsátása. Főleg radioaktív bomlás eredményeként fordul elő. Az ionizáló képesség lényegesen alacsonyabb, mint az a-sugárzásé. A béta-részecskék azonban veszélyesek, ha a test felszínére vagy a test belsejébe kerülnek.

3. Gamma (g) sugárzás- a legrövidebb hullámhosszú, nagy energiájú elektromágneses sugárzás, amely a legnagyobb áthatoló képességgel rendelkezik. Ennek megfelelően a külső gammasugárzás elleni védelem jelenti a legnagyobb kihívást.

Kérdés. Mekkora a sugárzás áthatoló ereje?

Válasz. A sugárzás áthatoló ereje meghatározza az azt hatékonyan elnyelő anyag összetételét és vastagságát.

a-sugárzás a legkevésbé átható. Hatékonyan szívja fel egy több centiméter vastag levegőréteg, egy körülbelül 0,1 mm vastag vízréteg vagy például egy papírlap. a b-sugárzás lényegesen nagyobb áthatoló képességgel rendelkezik; megállításához például egy több milliméter vastag alumíniumrétegre van szükség, és a biológiai szövetekben a béta részecskék tartománya eléri a több centimétert is. A g-sugárzás esetében ezek az akadályok szinte átlátszóak. Ennek visszatartásához nagyon vastag (tíz centiméteres, sőt méteres) réteg kell egy minél nagyobb rendszámú anyagból (például ólom).

A fentieket az ábra szemlélteti. Könnyen belátható, hogy az a -, b - és g - sugárzásokra egyszerű mintázat figyelhető meg: minél nagyobb a sugárzás ionizáló képessége, annál kisebb az áthatoló képessége. Ez egyáltalán nem véletlen - amikor ezek a sugárzások kölcsönhatásba lépnek az anyaggal, az energia nagy részét ionizációra fordítják.

Kérdés. Mi az „expozíciós dózis”, „elnyelt dózis”, „egyenértékű dózis”, „effektív ekvivalens dózis”, és melyek a mértékegységeik?

Válasz. Besugárzási dózis- a gamma-sugárzási energia mértéke, amelyet a levegő ionizációja határoz meg. Röntgenben (R) időegységenként kifejezve: Röntgen per óra (R/h) vagy mikro-röntgen per óra (µR/h), stb.

1 Röntgen egyenlő 1000 milliröntgennel vagy 1 000 000 mikroröntgénnel.

Elnyelt dózis- a besugárzott anyag egységnyi tömege által elnyelt bármely típusú ionizáló sugárzás energiamennyisége (a fő dozimetriai mennyiség). A felszívódott dózis mértékegysége 1 Gray (Gy).

Egyenértékű adag- különböző típusú sugárzások elnyelt dózisa (azaz a különböző típusú ionizáló sugárzások együtthatójával megszorozva), amely ugyanazt a biológiai hatást okozza (a fő dozimetriai érték az emberi egészséget érő, tetszőleges összetételű sugárzás által okozott károsodások felméréséhez). A béta-, gamma- és röntgensugárzás együtthatója 1, az alfa-sugárzásé 20.

Az SI rendszer szerint az ekvivalens dózist Sievertben (rövidítve Sv) mérik. Ennek a mértékegységnek a nevét Sievert svéd radiológus emlékére adták. Korábban gyakrabban használtunk egy másik mértékegységet - a rem-et (a röntgen biológiai megfelelője). 1 Sv 100 rem.

Az egyenértékű dózis származéka a effektív egyenértékű dózis- Sivert időegységenként. Például milliSievert/év (rövidítve mSv/év), microSievert/év (rövidítve μSv/év).

Kérdés. Milyen mértékegységekben mérik a sugárszennyezést?

Válasz. Egy terület sugárszennyezettségét Curie per négyzetkilométerben vagy becquerel per négyzetkilométerben fejezik ki. A folyadékok, termékek és egyéb anyagok radioaktív szennyezettségét becquerel per liter vagy kilogramm mértékegységben fejezik ki (Bq/l, Bq/kg).

Információért: Részletesebb tájékoztatást a Polgári Kezdeményezéseket Támogató Központunktól kaphat, ahol a vonatkozó szakirodalom elérhető ezekről a kérdésekről.

Ismeretes, hogy a sugárzás forrása radioaktív magok, amelyek spontán bomlanak. Már maga a „radioaktív” szó is félelmet és elutasítást vált ki, miközben csak a különböző elemek egyes izotópjainak instabilitását jelenti. Vegyük észre, hogy természetes radioaktív atommagok mindig is léteztek, az atomenergia megjelenése előtt és után is. Bármilyen dolog, bármilyen anyagi tárgy, ami körülvesz bennünket, tartalmaz bizonyos arányban radionuklidokat (amelyeknek semmi közük a nukleáris iparhoz), amelyek képesek lebomlani és ionizáló sugárzást bocsátanak ki – a hírhedt sugárzást. Megállapítást nyert, hogy a korábbi geológiai időszakokban bolygónkon a természetes háttérsugárzás sokkal magasabb volt, mint most.

A sugárzás típusai

A radioaktív atommagok által kibocsátott sugárzásnak három fő típusa van.

• alfa sugárzás
• Két protonból és két neutronból (valójában ezek a héliumatomok magjai) álló alfa-részecskék folyama, amely a nehéz atommagok alfa-bomlása következtében keletkezik.

• béta sugárzás
• Ez egy elektronok vagy pozitronok (béta-részecskék) áramlata, amely a radioaktív atommagok béta-bomlása eredményeként képződik.

• gamma-sugárzás
• A gamma-sugárzás az alfa- vagy béta-bomlást kíséri, és gamma-kvantumok folyama, valójában elektromágneses sugárzás – vagyis a fény természetéhez hasonló hullámtermészetű. A különbség az, hogy a gamma-kvantumok sokkal nagyobb energiával rendelkeznek, mint a fénykvantumok, ezért nagyobb a behatoló erejük.

A sugárzás áthatoló ereje

Az alfa-részecskék rendelkeznek a legkisebb áthatoló képességgel: a hatótávolság a levegőben több centiméter, a biológiai szövetben - egy milliméter töredékei. Ezért a vastag ruházat biztosítja a szükséges és elégséges fokú védelmet a külső alfa-sugárzással szemben. A béta-részecskék (elektronáramlás) nagyobb áthatolóerővel rendelkeznek: hatótávolságuk a levegőben több méter, a biológiai szövetben - akár több centiméter. Ezért a kemény béta-sugárzás forrásaival végzett munka során további védelmet kell alkalmazni (védőképernyők, tartályok). Végül a gamma-sugárzásnak van a legnagyobb áthatoló képessége: az elektromágneses hullámok képesek áthaladni a testen. Az erős gamma-sugárzás forrásai erősebb védelmet igényelnek: ólomhálók, vastag falú betonszerkezetek.

Sugárforrások

Általában véve fontos megérteni, hogy a radionuklidok nem az egyetlen sugárforrások. Különösen, ha évente fluorográfiai vizsgálaton vagy számítógépes tomográfiai vizsgálaton veszünk részt, röntgensugárzásnak vagyunk kitéve, amely (a gamma-sugárzáshoz hasonlóan) kvantumáram. Ez azt jelenti, hogy a két különböző eredetű sugárzás egyformán a behatoló sugárzásnak minősül. Más szóval, bár a röntgencső nem használ radionuklidokat, de ionizáló sugárzást is termel.

Egy másik, a természetes és mesterséges radionuklidokhoz nem kapcsolódó sugárforrás a kozmikus sugárzás. A világűrben ennek a sugárzásnak hatalmas energiája van, de a légkörön áthaladva jelentősen gyengül, és nincs jelentős hatása az emberre. A magasság növekedésével a háttérsugárzás is növekszik – ezért a gyakran légi úton utazó emberek megnövekedett sugárzást kapnak; A világűrbe utazó űrhajósok még nagyobb adagot kapnak.

Ha összehasonlítjuk a különböző források hozzájárulását az átlagos orosz által kapott dózishoz, a következő képet kapjuk: a dózis körülbelül 84,4%-a természetes forrásból, 15,3%-a orvosi forrásból, 0,3%-a mesterséges forrásból származik ( atomerőművek és más nukleáris ipar vállalkozásai, ez magában foglalja a nukleáris robbanások következményeit is). A természetes források szerkezetében megkülönböztethető a radon (a teljes dózis 50,9%-a), a talajban található radionuklidok által okozott terrigén sugárzás (15,6%), a kozmikus sugárzás (9,8%), végül a radionuklidok által okozott belső sugárzás. jelen van az emberi szervezetben (kálium-40, valamint a vízből, levegőből, élelmiszerből származó radionuklidok) - 8,1%. Természetesen ezek a számok önkényesek és régiónként változnak, de a teljes arány mindig állandó marad.