İonlaşdırıcı şüalanma mənbələri və onların növləri haqqında anlayış. Radioaktiv şüalanmanın növləri
İonlaşdırıcı şüalanma (IR) - elementar hissəciklərin (elektronların, pozitronların, protonların, neytronların) və elektromaqnit enerjisinin kvantlarının axınları, onların maddədən keçməsi ionlaşmaya (müxtəlif polariteli ionların əmələ gəlməsinə) və onun atomlarının və molekullarının həyəcanlanmasına səbəb olur. ionlaşma - neytral atomların və ya molekulların elektrik yüklü hissəciklərə - ionlara çevrilməsi.bII Yerə kosmik şüalar şəklində düşür, atom nüvələrinin radioaktiv parçalanması (απ β-hissəciklər, γ- və rentgen şüaları) nəticəsində yaranır. , yüklü hissəcik sürətləndiricilərində süni şəkildə yaradılmışdır. İQ-nin ən çox yayılmış növləri - a- və β-hissəciklərin axınları, γ-radiasiya, rentgen şüaları və neytron axınları praktiki maraq doğurur.
alfa şüalanması(a) - müsbət yüklü hissəciklərin axını - helium nüvələri. Hal-hazırda 120-dən çox süni və təbii alfa-radioaktiv nüvə məlumdur ki, onlar α-hissəcik buraxaraq 2 proton və 2 neytron itirirlər. Parçacıqların parçalanma zamanı sürəti 20 min km/s-dir. Eyni zamanda, α-hissəciklər ən aşağı nüfuzetmə qabiliyyətinə malikdirlər, onların bədəndəki yol uzunluğu (mənbədən udulmaya qədər olan məsafə) 0,05 mm, havada - 8-10 sm, hətta bir vərəqdən keçə bilmirlər. , lakin vahidə düşən ionlaşma sıxlığı diapazonu çox böyükdür (1 sm-dən on minlərlə cütə qədər), buna görə də bu hissəciklər ən yüksək ionlaşma qabiliyyətinə malikdir və bədən daxilində təhlükəlidir.
beta radiasiya(β) mənfi yüklü hissəciklərin axınıdır. Hazırda 900-ə yaxın beta radioaktiv izotop məlumdur. β-hissəciklərin kütləsi α-hissəciklərdən bir neçə on minlərlə dəfə azdır, lakin onlar daha böyük nüfuz gücünə malikdirlər. Onların sürəti 200-300 min km/s-dir. Havadakı mənbədən axının yolu uzunluğu 1800 sm, insan toxumalarında - 2,5 sm-dir.β-hissəciklər bərk materiallar (3,5 mm alüminium boşqab, üzvi şüşə) tərəfindən tamamilə saxlanılır; onların ionlaşma qabiliyyəti α-hissəciklərinkindən 1000 dəfə azdır.
Qamma şüalanması(γ) - dalğa uzunluğu 1 10 -7 m-dən 1 10 -14 m-ə qədər olan elektromaqnit şüalanması; maddədəki sürətli elektronların yavaşlaması zamanı yayılır. Çoxluğun dağılmasından yaranır radioaktiv maddələr və böyük nüfuz gücünə malikdir; işıq sürəti ilə yayılır. Elektrik və maqnit sahələriγ-şüaları əyilmir. Bu şüalanma a- və β-radiasiyadan daha az ionlaşdırıcı gücə malikdir, çünki vahid uzunluğa düşən ionlaşma sıxlığı çox aşağıdır.
rentgen şüalanması xüsusi rentgen borularında, elektron sürətləndiricilərində, maddədə sürətli elektronların yavaşlaması zamanı və elektronların atomun xarici elektron qabıqlarından daxili elektronlara keçidi zamanı, ionlar yarandıqda əldə edilə bilər. X-şüaları, γ-radiasiya kimi, aşağı ionlaşma qabiliyyətinə malikdir, lakin böyük nüfuz dərinliyinə malikdir.
Neytronlar - atom nüvəsinin elementar hissəcikləri, onların kütləsi α-hissəciklərin kütləsindən 4 dəfə azdır. Onların ömrü təxminən 16 dəqiqədir. Neytronların elektrik yükü yoxdur. Yavaş neytronların havada yolu uzunluğu təxminən 15 m, bioloji mühitdə - 3 sm; sürətli neytronlar üçün müvafiq olaraq 120 m və 10 sm.Sonuncular yüksək nüfuzetmə gücünə malikdir və ən böyük təhlükə yaradır.
İki növ ionlaşdırıcı şüalanma var:
Korpuskulyar, istirahət kütləsi sıfır olmayan hissəciklərdən ibarət (α-, β- və neytron şüalanması);
Elektromaqnit (γ- və rentgen şüaları) - çox qısa dalğa uzunluğu ilə.
İonlaşdırıcı şüalanmanın hər hansı maddələrə və canlı orqanizmlərə təsirini qiymətləndirmək üçün xüsusi miqdarlar istifadə olunur - radiasiya dozaları.İonlaşdırıcı şüalanma ilə mühitin qarşılıqlı təsirinin əsas xarakteristikası ionlaşma effektidir. IN ilkin dövr radiasiya dozimetriyasının inkişafı ilə ən çox məşğul olurdu rentgen şüaları havada yayılır. Buna görə də, radiasiya sahəsinin kəmiyyət ölçüsü kimi rentgen borularının və ya aparatlarının hava ionlaşma dərəcəsi istifadə edilmişdir. Normalda quru havanın ionlaşma miqdarına əsaslanan kəmiyyət ölçüsü atmosfer təzyiqi, olduqca asanlıqla ölçülə bilən, məruz qalma dozası adlanır.
Ekspozisiya dozası X-şüalarının və γ-şüalarının ionlaşdırıcı gücünü təyin edir və radiasiya enerjisinə çevrilən şüalanma enerjisini ifadə edir. kinetik enerji vahid kütləyə düşən yüklü hissəciklər atmosfer havası. Ekspozisiya dozası havanın elementar həcmində eyni işarəli bütün ionların ümumi yükünün bu həcmdəki hava kütləsinə nisbətidir. SI sistemində məruz qalma dozasının vahidi kulonun kiloqrama (C/kq) bölünməsidir. Sistemdən kənar vahid rentgendir (R). 1 C/kg = 3880 R. İonlaşdırıcı şüalanmanın məlum növlərinin diapazonunun və onun tətbiq dairəsinin genişlənməsi ilə məlum oldu ki, ionlaşdırıcı şüalanmanın maddəyə təsirinin ölçüsü mürəkkəbliyə görə sadəcə müəyyən edilə bilməz. və bu halda baş verən proseslərin müxtəlifliyi. Onlardan ən mühümü şüalanan maddədə fiziki-kimyəvi dəyişikliklərə səbəb olan və müəyyən radiasiya effektinə səbəb olan ionlaşdırıcı şüalanma enerjisinin maddə tərəfindən udulmasıdır. Nəticədə udulmuş doza anlayışı yarandı.
Udulmuş doza hər hansı şüalanmış maddənin vahid kütləsi üçün nə qədər şüalanma enerjisi udulduğunu göstərir və ionlaşdırıcı şüalanmanın udulmuş enerjisinin maddənin kütləsinə nisbəti ilə müəyyən edilir. Udulmuş dozanın SI vahidi bozdur (Gy). 1 Gy elə bir dozadır ki, 1 J-lik ionlaşdırıcı şüalanmanın enerjisi 1 kq kütləyə ötürülür.Udulmuş dozanın sistemsiz vahidi raddir. 1 Gy = 100 rad. Canlı toxumaların şüalanmasının fərdi təsirlərinin tədqiqi göstərdi ki, eyni udulmuş dozalarda müxtəlif növ radiasiya orqanizmə fərqli bioloji təsir göstərir. Bu, daha ağır bir hissəciyin (məsələn, bir proton) yüngül hissəcikdən (məsələn, elektrondan) toxumada vahid yolda daha çox ion istehsal etməsi ilə bağlıdır. Eyni udulmuş dozada radiobioloji dağıdıcı təsir nə qədər yüksəkdirsə, radiasiyanın yaratdığı ionlaşma bir o qədər sıx olur. Bu təsiri nəzərə almaq üçün ekvivalent doza anlayışı təqdim edilmişdir.
Doza ekvivalenti udulmuş dozanın dəyərini xüsusi əmsalla - nisbi bioloji effektivlik əmsalı (RBE) və ya keyfiyyət əmsalı ilə vurmaqla hesablanır. Müxtəlif növ radiasiya üçün əmsal dəyərləri Cədvəldə verilmişdir. 7.
Cədvəl 7
Müxtəlif növ radiasiya üçün nisbi bioloji effektivlik əmsalı
Ekvivalent dozanın SI vahidi sievertdir (Sv). 1 Sv dəyəri 1 kq bioloji toxumada udulmuş və 1 Gy foton şüalanmasının udulmuş dozası ilə eyni bioloji effekt yaradan istənilən növ şüalanmanın ekvivalent dozasına bərabərdir. Ekvivalent dozanın sistemdən kənar vahidi remdir (radın bioloji ekvivalenti). 1 Sv = 100 rem. Bəzi insan orqan və toxumaları radiasiyaya digərlərinə nisbətən daha həssasdır: məsələn, eyni ekvivalent dozada ağciyərlərdə xərçəngin yaranması tiroid bezinə nisbətən daha çox olur və cinsi bezlərin şüalanması xüsusilə təhlükəlidir. genetik zədələnmə riski. Buna görə də müxtəlif orqan və toxumaların şüalanma dozaları fərqli əmsalla nəzərə alınmalıdır ki, bu da radiasiya risk əmsalı adlanır. Ekvivalent dozanın dəyərini müvafiq radiasiya riski əmsalı ilə vuraraq bütün toxuma və orqanlar üzərində cəmləyərək əldə edirik. effektiv doza, bədənə ümumi təsiri əks etdirir. Çəkili əmsallar empirik şəkildə qurulur və bütün orqanizm üçün onların cəmi bir olsun deyə hesablanır. Effektiv doza vahidləri ekvivalent doza vahidləri ilə eynidir. O, həmçinin sievert və ya rems ilə ölçülür.
51. İonlaşdırıcı şüalanma. İonlaşdırıcı şüalanmanın növləri, əsas xüsusiyyətləri.
AI 2 növə bölünür:
Korpuskulyar şüalanma
- 𝛼-radiasiya radioaktiv parçalanma zamanı və ya nüvə reaksiyaları zamanı maddənin buraxdığı helium nüvələrinin axınıdır;
- 𝛽-şüalanma - radioaktiv parçalanma nəticəsində yaranan elektronların və ya pozitronların axını;
Neytron şüalanması (Elastik qarşılıqlı təsirlərlə maddənin adi ionlaşması baş verir. Qeyri-elastik qarşılıqlı təsirlərdə həm yüklü hissəciklərdən, həm də kvantlardan ibarət ola bilən ikincili şüalanma baş verir).
2. Elektromaqnit şüalanması
- 𝛾-şüalanma nüvə çevrilmələri və ya hissəciklərin qarşılıqlı təsiri zamanı yayılan elektromaqnit (foton) şüalanmadır;
Rentgen şüalanması - şüalanma mənbəyini əhatə edən mühitdə, rentgen borularında baş verir.
AI xüsusiyyətləri: enerji (MeV); sürət (km/s); yürüş (havada, canlı toxumada); ionlaşdırıcı qabiliyyəti (havada 1 sm yola düşən ion cütü).
α-radiasiyanın ən aşağı ionlaşdırıcı qabiliyyəti.
Yüklənmiş hissəciklər birbaşa, güclü ionlaşmaya səbəb olur.
Radioaktiv maddənin aktivliyi (A) bu maddədə qısa müddət ərzində (dt) spontan nüvə çevrilmələrinin (dN) sayıdır:
1 Bq (bekkerel) saniyədə bir nüvə çevrilməsinə bərabərdir.
52. İonlaşdırıcı şüalanma. İonlaşdırıcı şüalanmanın dozaları və onların ölçü vahidləri.
İonlaşdırıcı şüalanma (IR) radiasiyadır, onun mühitlə qarşılıqlı təsiri əks işarəli yüklərin əmələ gəlməsinə səbəb olur. İonlaşdırıcı şüalanma radioaktiv parçalanma, nüvə çevrilmələri zamanı, həmçinin yüklü hissəciklərin, neytronların, foton (elektromaqnit) şüalanmanın maddə ilə qarşılıqlı təsiri zamanı baş verir.
Radiasiya dozası ionlaşdırıcı şüalanmaya məruz qalmağı qiymətləndirmək üçün istifadə olunan dəyərdir.
Ekspozisiya dozası(radiasiya mənbəyini ionlaşma effekti ilə xarakterizə edir):
Radioaktiv maddələrlə işləyərkən iş yerində məruz qalma dozası:
burada A mənbənin aktivliyi [mCi], K izotopun qamma sabiti [Rcm2/(hmCi)], t məruz qalma müddəti, r mənbədən iş yerinə qədər olan məsafədir [sm].
Doza dərəcəsi(şüalanma intensivliyi) - vahidə bu şüalanmanın təsiri altında müvafiq dozanın artırılması. vaxt.
Ekspozisiya dozasının dərəcəsi [rh -1 ].
Udulmuş doza AI enerjisinin vahid tərəfindən nə qədər udulduğunu göstərir. şüalanmış in-va kütlələri:
D udma = D exp. K 1
burada K 1 - şüalanmış maddənin növünü nəzərə alan əmsal
Absorbsiya doza, Boz, [J/kq]=1Gy
Doza ekvivalenti ixtiyari tərkibli radiasiyaya xroniki məruz qalma ilə xarakterizə olunur
H = D Q [Sv] 1 Sv = 100 rem.
Q müəyyən bir radiasiya növü üçün ölçüsiz çəki əmsalıdır. X-şüaları və -şüalanma üçün Q=1, alfa-, beta-hissəciklər və neytronlar üçün Q=20.
Effektiv ekvivalent doza xarakter həssaslığı decomp. orqan və toxumaların radiasiyaya məruz qalması.
Cansız obyektlərin şüalanması - Absorb. doza
Canlı obyektlərin şüalanması - Ekviv. doza
53. İonlaşdırıcı şüalanmanın təsiri(AI) bədən üzərində. Xarici və daxili məruz qalma.
AI-nin bioloji təsiri canlı toxumanın ionlaşmasına əsaslanır ki, bu da molekulyar bağların qırılmasına və müxtəlif birləşmələrin kimyəvi strukturunun dəyişməsinə gətirib çıxarır ki, bu da hüceyrələrin DNT-sinin dəyişməsinə və onların sonrakı ölümünə səbəb olur.
Bədənin həyati proseslərinin pozulması kimi pozğunluqlarda ifadə edilir
hematopoetik orqanların funksiyalarının maneə törədilməsi,
Normal qan laxtalanmasının pozulması və qan damarlarının kövrəkliyinin artması,
Mədə-bağırsaq traktının pozulması,
İnfeksiyalara qarşı müqavimətin azalması
Bədənin tükənməsi.
Xarici məruz qalma radiasiya mənbəyi insan bədənindən kənarda olduqda və onların içəriyə girmə yolları olmadığı zaman baş verir.
Daxili məruz qalma mənşəyi AI mənbəyi insanın daxilində olduqda; daxili isə Şüalanma həm də İQ mənbəyinin orqan və toxumalara yaxın olması səbəbindən təhlükəlidir.
eşik effektləri (N > 0,1 Sv/il) IR dozasından asılıdır, ömür boyu məruz qalma dozaları ilə baş verir.
Radiasiya xəstəliyi AI-yə məruz qaldıqda meydana gələn qanyaratma qabiliyyətinin azalması, mədə-bağırsaq pozğunluğu və immunitetin azalması kimi simptomlarla xarakterizə olunan xəstəlikdir.
Radiasiya xəstəliyinin dərəcəsi radiasiya dozasından asılıdır. Ən şiddətli 4-cü dərəcədir, bu, 10 Gray-dən çox doza ilə AI-yə məruz qaldıqda baş verir. Xroniki radiasiya yaralanmaları adətən daxili məruz qalma nəticəsində yaranır.
Qeyri-həddindən artıq (stokastik) təsirlər H<0,1 Зв/год, вероятность возникновения которых не зависит от дозы излучения.
Stokastik təsirlərə aşağıdakılar daxildir:
Somatik dəyişikliklər
İmmunitet dəyişiklikləri
genetik dəyişikliklər
Qidalanma prinsipi – yəni. icazə verilən hədləri aşmamaq fərdi. Bütün AI mənbələrindən radiasiya dozaları.
Əsaslandırma prinsipi – yəni. insan və cəmiyyət üçün əldə edilən fayda təbii radiasiyadan əlavə dəyən mümkün zərər riskindən artıq olmayan süni intellekt mənbələrindən istifadə üzrə bütün növ fəaliyyətlərin qadağan edilməsi. fakt.
Optimallaşdırma prinsipi - iqtisadi nəzərə alınmaqla, mümkün olan ən aşağı və əldə edilə bilən səviyyədə texniki xidmət. və sosial fərdi amillər. AI mənbəyindən istifadə edərkən məruz qalma dozaları və məruz qalan şəxslərin sayı.
SanPiN 2.6.1.2523-09 "Radiasiya təhlükəsizliyi standartları".
Bu sənədə uyğun olaraq 3 qr. şəxslər:
gr.A - bunlar mütləq üzlərdir. süni intellekt mənbələri ilə işləmək
gr .B - bunlar insanlardır, pişik nah-Xia'nın dərhal işləməsi üçün şərtlər. AI mənbəyindən meh, lakin deyat. bu şəxslər dərhal. mənbə ilə əlaqəli deyil.
gr .IN daxil olmaqla, əhalinin qalan hissəsidir. şəxslər gr. A və B istehsal fəaliyyətləri xaricində.
Əsas doza həddi müəyyən edilir. effektiv dozaya görə:
G.A şəxslər üçün: 20mZv hər il Çərşənbə günü. növbəti üçün 5 il, lakin 50-dən çox deyil mZv ildə.
B qrupu şəxslər üçün: 1mZv hər il Çərşənbə günü. növbəti üçün 5 il, lakin 5-dən çox deyil mZv ildə.
B qrupu şəxslər üçün: kadr qrupu A üçün dəyərlərin ¼-dən çox olmamalıdır.
Radiasiya qəzası nəticəsində yaranan fövqəladə vəziyyətdə sözdə var. pik artmışdır ifşa, pişik. yalnız orqanizmə zərər verməyi istisna edən tədbirlər görmək mümkün olmayan hallarda yol verilir.
Belə dozaların istifadəsi ola bilər könüllü yazılı razılıq əsasında yalnız 30 yaşdan yuxarı kişilər üçün əlavə olaraq həyatların xilas edilməsi və qəzaların qarşısının alınması ilə əsaslandırılır.
AI qorunması m/s:
Qty qorunması
vaxt qorunması
Məsafədən qorunma
Zonalaşdırma
Uzaqdan nəzarət
Qoruyucu
Qarşıdan qorunmaq üçünγ - radiasiya: metal böyük atom çəkisi (W, Fe), eləcə də betondan, çuqundan hazırlanmış ekranlar.
β-radiasiyadan qorunmaq üçün: aşağı atom kütləsi olan materiallardan (alüminium, pleksiglas) istifadə olunur.
α-radiasiyadan qorunmaq üçün: tərkibində H2 olan metallardan (su, parafin və s.) istifadə edin.
Ekranın qalınlığı К=Ро/Рdop, Ро – güc. doza, rad başına ölçülür. yer; Rdop - icazə verilən maksimum doza.
Zonalaşdırma - ərazinin 3 zonaya bölünməsi: 1) sığınacaq; 2) insanların tapa biləcəyi obyektlər və binalar; 3) zona postu. insanların qalması.
Dozimetrik nəzarət isp-ii izinə əsaslanır. üsullar: 1. İonlaşma 2. Fonoqrafik 3. Kimyəvi 4. Kalorimetrik 5. Ssintilasiya.
Əsas məişət texnikası , dozimetrik üçün istifadə olunur. nəzarət:
X-rayölçən (güclü eksperimental dozaları ölçmək üçün)
Radiometr (AI axınının sıxlığını ölçmək üçün)
Fərdi. dozimetrlər (ekspozisiyanı və ya udulmuş dozanı ölçmək üçün).
İonlaşdırıcı şüalanma bir maddəni ionlaşdırmaq, yəni onda elektrik yüklü hissəciklər - ionlar yaratmaq qabiliyyətinə malik olan müxtəlif növ mikrohissəciklərin və fiziki sahələrin birləşməsidir. İonlaşdırıcı şüalanmanın bir neçə növü var: alfa, beta, qamma və neytron şüalanması.
alfa şüalanması
Müsbət yüklü alfa hissəciklərinin əmələ gəlməsində helium nüvələrinin bir hissəsi olan 2 proton və 2 neytron iştirak edir. Alfa hissəcikləri atomun nüvəsinin parçalanması zamanı əmələ gəlir və ilkin kinetik enerjisi 1,8 ilə 15 MeV arasında ola bilər. Alfa şüalanmasının xarakterik xüsusiyyətləri yüksək ionlaşdırıcı və aşağı nüfuzetmə qabiliyyətidir. Hərəkət edərkən alfa hissəcikləri enerjilərini çox tez itirir və bu, hətta nazik plastik səthləri aşmaq üçün kifayət etməməsinə səbəb olur. Ümumiyyətlə, alfa hissəciklərinə xarici məruz qalma, sürətləndiricidən istifadə edərək əldə edilən yüksək enerjili alfa hissəciklərini nəzərə almasaq, insanlara heç bir zərər vermir, lakin hissəciklərin bədənə nüfuz etməsi sağlamlıq üçün təhlükəli ola bilər, çünki alfa radionuklidlərin yarı ömrü uzundur və yüksək ionlaşır. Alfa hissəcikləri qəbul edilərsə, beta və qamma radiasiyasından daha təhlükəli ola bilər.
beta radiasiya
Sürəti işıq sürətinə yaxın olan yüklü beta hissəcikləri beta parçalanması nəticəsində əmələ gəlir. Beta şüaları alfa şüalarından daha çox nüfuz edir - onlar kimyəvi reaksiyalar, lüminesans, qazları ionlaşdıra və foto lövhələrə təsir göstərə bilər. Yüklənmiş beta hissəciklərinin (enerji 1 MeV-dən çox olmayan) axınından qorunmaq üçün 3-5 mm qalınlığında adi bir alüminium lövhədən istifadə etmək kifayət edəcəkdir.
Foton şüalanması: qamma şüalanması və rentgen şüaları
Foton şüalanmasına iki növ radiasiya daxildir: rentgen şüaları (qırmızı və xarakterik ola bilər) və qamma şüalanması.
Foton radiasiyasının ən çox yayılmış növü yüksək enerjili, yüksüz fotonlar axını olan ultraqısa dalğa uzunluqlu qamma hissəciklərində çox yüksək enerjidir. Alfa və beta şüalarından fərqli olaraq, qamma hissəcikləri maqnit və elektrik sahələri tərəfindən yönləndirilmir və daha böyük nüfuz gücünə malikdir. Müəyyən miqdarda və müəyyən müddət ərzində qamma şüalanma radiasiya xəstəliyinə səbəb ola bilər və müxtəlif onkoloji xəstəliklərə səbəb ola bilər. Yalnız belə ağır kimyəvi elementlər, məsələn, qurğuşun, tükənmiş uran və volfram qamma hissəciklərinin axınının qarşısını ala bilər.
neytron şüalanması
Neytron şüalanmasının mənbəyi nüvə partlayışları, nüvə reaktorları, laboratoriya və sənaye qurğuları ola bilər. Neytronların özləri elektrik cəhətdən neytral, qeyri-sabit (sərbəst neytronun yarı ömrü təqribən 10 dəqiqədir) hissəciklərdir ki, onlar heç bir yükü olmadığına görə maddə ilə aşağı dərəcədə qarşılıqlı təsirə malik yüksək nüfuzetmə gücü ilə xarakterizə olunur. Neytron şüalanması çox təhlükəlidir, buna görə də ondan qorunmaq üçün bir sıra xüsusi, əsasən hidrogen tərkibli materiallardan istifadə olunur. Ən yaxşısı, neytron şüalanması adi su, polietilen, parafin və ağır metal hidroksidlərinin məhlulları tərəfindən udulur.
İonlaşdırıcı şüalar maddələrə necə təsir edir?
İonlaşdırıcı şüalanmanın bütün növləri müəyyən dərəcədə müxtəlif maddələrə təsir edir, lakin o, ən çox qamma hissəciklərində və neytronlarda özünü göstərir. Beləliklə, uzun müddət məruz qalma ilə müxtəlif materialların xüsusiyyətlərini əhəmiyyətli dərəcədə dəyişdirə, maddələrin kimyəvi tərkibini dəyişdirə, dielektrikləri ionlaşdıra və bioloji toxumalara dağıdıcı təsir göstərə bilər. Təbii radiasiya fonu insana çox zərər verməyəcək, lakin süni ionlaşdırıcı şüalanma mənbələri ilə işləyərkən çox diqqətli olmalı və bədəndə radiasiyaya məruz qalma səviyyəsini minimuma endirmək üçün bütün lazımi tədbirləri görməlidir.
İonlaşdırıcı şüalanmalar, müəyyən mühitə daxil olaraq və ya onların vasitəsilə nüfuz edərək onlarda ionlaşma əmələ gətirən parlaq enerji növləridir. Belə xüsusiyyətlərə radioaktiv şüalanma, yüksək enerjili şüalanma, rentgen şüaları və s.
Atom enerjisindən dinc məqsədlərlə, müxtəlif sürətləndiricilərdən və müxtəlif təyinatlı rentgen aparatlarından geniş istifadə olunması xalq təsərrüfatında ionlaşdırıcı şüalanmanın geniş yayılmasına və bu sahədə çalışan insanların nəhəng, daim artan kontingentinə səbəb olmuşdur.
İonlaşdırıcı şüalanmanın növləri və onların xassələri
İonlaşdırıcı şüalanmanın ən müxtəlif növləri elementlərin atom nüvələrinin kortəbii radioaktiv parçalanması nəticəsində əmələ gələn radioaktiv şüalanmadır. Radioaktiv parçalanma qabiliyyətinə malik olan elementlərə radioaktiv deyilir; onlar təbii, məsələn, uran, radium, torium və s. (ümumilikdə təqribən 50 element) və süni (700-dən çox element) radioaktiv xassələri əldə edilə bilər.
Radioaktiv parçalanmada ionlaşdırıcı şüalanmanın üç əsas növü var: alfa, beta və qamma.
Alfa hissəciyi, bir qayda olaraq, ağır təbii elementlərin (radium, torium və s.) nüvələrinin parçalanması zamanı əmələ gələn müsbət yüklü helium ionudur. Bu şüalar bərk və ya maye mühitə dərindən nüfuz etmir, buna görə də xarici təsirlərdən qorunmaq üçün özünüzü hər hansı bir nazik təbəqə, hətta bir kağız parçası ilə qorumaq kifayətdir.
Beta şüalanması həm təbii, həm də süni radioaktiv elementlərin nüvələrinin parçalanması zamanı əmələ gələn elektron axınıdır. Beta radiasiya alfa şüaları ilə müqayisədə daha böyük nüfuz gücünə malikdir, buna görə də onlardan qorunmaq üçün daha sıx və qalın ekranlar tələb olunur. Bəzi süni radioaktiv elementlərin çürüməsi əsnasında yaranan müxtəlif beta şüaları var. pozitronlar. Onlar elektronlardan yalnız müsbət yüklərinə görə fərqlənirlər, buna görə də maqnit sahəsinə məruz qaldıqda əks istiqamətdə əyilirlər.
Qamma şüalanması və ya enerji kvantları (fotonlar) bir çox radioaktiv elementlərin nüvələrinin parçalanması zamanı yaranan sərt elektromaqnit rəqsləridir. Bu şüalar daha böyük nüfuz gücünə malikdir. Buna görə də, onlardan qorunmaq üçün bu şüaları (qurğuşun, beton, su) yaxşı saxlaya bilən materiallardan hazırlanmış xüsusi qurğular lazımdır. Qamma şüalanmasının ionlaşdırıcı təsiri əsasən həm öz enerjisinin birbaşa istehlakı, həm də şüalanmış maddədən çıxarılan elektronların ionlaşdırıcı təsiri ilə bağlıdır.
X-ray radiasiyası rentgen borularının, eləcə də mürəkkəb elektron qurğuların (betatronlar və s.) istismarı zamanı yaranır. Təbiətdə rentgen şüaları bir çox cəhətdən qamma şüalarına bənzəyir və onlardan mənşəyinə və bəzən dalğa uzunluğuna görə fərqlənir: X-şüaları, bir qayda olaraq, qamma şüalarından daha uzun dalğa uzunluğuna və daha aşağı tezliklərə malikdir. X-şüalarının təsiri ilə ionlaşma daha çox onların sökülən elektronları və yalnız öz enerjilərinin birbaşa xərclənməsi səbəbindən baş verir. Bu şüalar (xüsusilə sərt olanlar) da əhəmiyyətli nüfuzetmə gücünə malikdir.
Neytron şüalanması, hidrogen atomu istisna olmaqla, bütün nüvələrin tərkib hissəsi olan neytral, yəni yüksüz neytron hissəciklərinin (n) axınıdır. Onlar yüklərə malik deyillər, buna görə də özləri ionlaşdırıcı təsir göstərmirlər, lakin neytronların şüalanmış maddələrin nüvələri ilə qarşılıqlı təsiri nəticəsində çox əhəmiyyətli bir ionlaşdırıcı təsir meydana gəlir. Neytronlarla şüalanan maddələr radioaktiv xüsusiyyətlər əldə edə bilər, yəni sözdə induksiya edilmiş radioaktivliyi qəbul edə bilər. Neytron şüalanması elementar hissəcik sürətləndiricilərinin, nüvə reaktorlarının və s. iş zamanı əmələ gəlir. Neytron şüalanması ən yüksək nüfuz gücünə malikdir. Neytronlar molekulunda hidrogen olan maddələr (su, parafin və s.) tərəfindən gecikdirilir.
İonlaşdırıcı şüalanmanın bütün növləri bir-birindən müxtəlif yüklərə, kütlələrə və enerjilərə görə fərqlənir. İonlaşdırıcı şüalanmanın hər bir növü daxilində də fərqlər mövcuddur ki, bu da daha çox və ya daha az nüfuz etmə və ionlaşdırıcı qabiliyyətə və onların digər xüsusiyyətlərinə səbəb olur. Bütün növ radioaktiv məruz qalmanın intensivliyi, digər növ şüalanma enerjisi kimi, şüalanma mənbəyindən olan məsafənin kvadratına tərs mütənasibdir, yəni məsafə iki və ya üç dəfə artırıldıqda, məruz qalma intensivliyi 4 və azalır. müvafiq olaraq 9 dəfə.
Radioaktiv elementlər bərk cisimlər, mayelər və qazlar şəklində ola bilər, ona görə də onların spesifik şüalanma xassələri ilə yanaşı, bu üç vəziyyətə uyğun xassələrə malikdirlər; onlar aerozollar, buxarlar əmələ gətirə, havada yayıla, ətrafdakı səthləri, o cümlədən avadanlıqları, kombinezonları, işçilərin dərisini və s. çirkləndirə, həzm sisteminə və tənəffüs orqanlarına nüfuz edə bilər.
Radioaktiv şüalanma (və ya ionlaşdırıcı) atomlar tərəfindən hissəciklər və ya elektromaqnit təbiətli dalğalar şəklində buraxılan enerjidir. İnsan həm təbii, həm də antropogen mənbələr vasitəsilə belə təsirə məruz qalır.
Radiasiyanın faydalı xüsusiyyətləri ondan sənayedə, tibbdə, elmi təcrübə və tədqiqatlarda, kənd təsərrüfatında və digər sahələrdə uğurla istifadə etməyə imkan vermişdir. Lakin bu fenomenin istifadəsinin yayılması ilə insan sağlamlığı üçün təhlükə yaranıb. Kiçik bir dozada radiasiyaya məruz qalma ciddi xəstəliklərə tutulma riskini artıra bilər.
Radiasiya və radioaktivlik arasındakı fərq
Radiasiya geniş mənada şüalanma deməkdir, yəni enerjinin dalğalar və ya hissəciklər şəklində yayılması. Radioaktiv şüalanma üç növə bölünür:
- alfa şüalanması - helium-4 nüvələrinin axını;
- beta radiasiya - elektronların axını;
- qamma şüalanması yüksək enerjili fotonların axınıdır.
Radioaktiv emissiyaların xarakteristikası onların enerjisinə, ötürmə xüsusiyyətlərinə və buraxılan hissəciklərin növünə əsaslanır.
Müsbət yüklü cisimciklərin axını olan alfa şüalanması hava və ya paltarla bağlana bilər. Bu növ praktik olaraq dəriyə nüfuz etmir, lakin bədənə daxil olduqda, məsələn, kəsiklər vasitəsilə çox təhlükəlidir və daxili orqanlara zərərli təsir göstərir.
Beta radiasiya daha çox enerjiyə malikdir - elektronlar yüksək sürətlə hərəkət edir və onların ölçüsü kiçikdir. Buna görə də, bu növ radiasiya nazik paltar və dəri vasitəsilə toxumaların dərinliyinə nüfuz edir. Beta radiasiyasının qorunması bir neçə millimetrlik alüminium təbəqə və ya qalın taxta lövhə ilə edilə bilər.
Qamma şüalanması elektromaqnit təbiətli, güclü nüfuzetmə gücünə malik yüksək enerjili şüalanmadır. Bundan qorunmaq üçün qalın bir beton təbəqəsi və ya platin və qurğuşun kimi ağır metallardan hazırlanmış bir boşqab istifadə etməlisiniz.
Radioaktivlik fenomeni 1896-cı ildə kəşf edilmişdir. Bu kəşfi fransız fiziki Bekkerel edib. Radioaktivlik - cisimlərin, birləşmələrin, elementlərin ionlaşdırıcı tədqiqat, yəni radiasiya yayma qabiliyyəti. Bu fenomenin səbəbi parçalanma zamanı enerji buraxan atom nüvəsinin qeyri-sabitliyidir. Üç növ radioaktivlik var:
- təbii - seriya nömrəsi 82-dən çox olan ağır elementlər üçün xarakterikdir;
- süni - xüsusi olaraq nüvə reaksiyalarının köməyi ilə başlamışdır;
- induksiya edilmiş - güclü şüalanmaya məruz qaldıqda özləri şüalanma mənbəyinə çevrilən cisimlər üçün xarakterikdir.
Radioaktiv elementlərə radionuklidlər deyilir. Onların hər biri aşağıdakılarla xarakterizə olunur:
- yarı həyat;
- yayılan radiasiya növü;
- radiasiya enerjisi;
- və digər xassələri.
Radiasiya mənbələri
İnsan orqanizmi müntəzəm olaraq radioaktiv şüalanmaya məruz qalır. Hər il alınan məbləğin təxminən 80%-i kosmik şüalardan gəlir. Hava, su və torpaq təbii şüalanma mənbəyi olan 60 radioaktiv elementdən ibarətdir. Radiasiyanın əsas təbii mənbəyi yerdən və süxurlardan ayrılan inert qaz radonudur. Radionuklidlər insan orqanizminə qida ilə də daxil olur. İnsanların məruz qaldığı ionlaşdırıcı şüalanmanın bəziləri nüvə enerjisi generatorlarından və nüvə reaktorlarından tutmuş tibbi müalicə və diaqnostika üçün istifadə olunan radiasiyaya qədər antropogen mənbələrdən gəlir. Bu günə qədər ümumi süni radiasiya mənbələri bunlardır:
- tibbi avadanlıq (radiasiyanın əsas antropogen mənbəyi);
- radiokimya sənayesi (mədənçıxarma, nüvə yanacağının zənginləşdirilməsi, nüvə tullantılarının emalı və onların bərpası);
- kənd təsərrüfatında, yüngül sənayedə istifadə olunan radionuklidlər;
- radiokimyəvi zavodlarda qəzalar, nüvə partlayışları, radiasiyanın yayılması
- Tikinti materialları.
Bədənə nüfuz etmə üsuluna görə radiasiyaya məruz qalma iki növə bölünür: daxili və xarici. Sonuncu havada dağılmış radionuklidlər üçün xarakterikdir (aerozol, toz). Dəriyə və ya paltara düşürlər. Bu zaman radiasiya mənbələrini yuyaraq aradan qaldırmaq olar. Xarici şüalanma selikli qişaların və dərinin yanmasına səbəb olur. Daxili tipdə, radionuklid qan dövranına daxil olur, məsələn, damara və ya yaralar vasitəsilə inyeksiya yolu ilə və ifrazat və ya terapiya yolu ilə çıxarılır. Belə radiasiya bədxassəli şişləri təhrik edir.
Radioaktiv fon əhəmiyyətli dərəcədə coğrafi mövqedən asılıdır - bəzi bölgələrdə radiasiya səviyyəsi orta səviyyəni yüzlərlə dəfə üstələyə bilər.
Radiasiyanın insan sağlamlığına təsiri
İonlaşdırıcı təsirə görə radioaktiv şüalanma insan orqanizmində sərbəst radikalların - hüceyrələrin zədələnməsinə və ölümünə səbəb olan kimyəvi aktiv aqressiv molekulların əmələ gəlməsinə səbəb olur.
Mədə-bağırsaq traktının, reproduktiv və hematopoetik sistemlərin hüceyrələri onlara xüsusilə həssasdır. Radioaktiv təsir onların işini pozur və ürəkbulanma, qusma, nəcis pozğunluqları və qızdırma yaradır. Gözün toxumalarına təsir edərək, radiasiya kataraktasına səbəb ola bilər. İonlaşdırıcı şüalanmanın nəticələrinə damar sklerozu, toxunulmazlığın pozulması və genetik aparatın pozulması kimi zərərlər də daxildir.
İrsi məlumatların ötürülməsi sistemi gözəl bir təşkilata malikdir. Sərbəst radikallar və onların törəmələri genetik məlumatın daşıyıcısı olan DNT-nin strukturunu poza bilər. Bu, gələcək nəsillərin sağlamlığına təsir edən mutasiyalara gətirib çıxarır.
Radioaktiv şüalanmanın orqanizmə təsirinin təbiəti bir sıra amillərlə müəyyən edilir:
- radiasiya növü;
- radiasiya intensivliyi;
- orqanizmin fərdi xüsusiyyətləri.
Radiasiyaya məruz qalmanın nəticələri dərhal görünməyə bilər. Bəzən onun təsiri xeyli vaxt keçdikdən sonra nəzərə çarpır. Eyni zamanda, böyük bir tək doza radiasiya kiçik dozalara uzun müddət məruz qalmaqdan daha təhlükəlidir.
Udulmuş radiasiya miqdarı Sievert (Sv) adlı bir dəyər ilə xarakterizə olunur.
- Normal radiasiya fonu 0,2 mSv/saatdan çox deyil ki, bu da saatda 20 mikrorentgenə uyğundur. Dişin rentgenoqrafiyası zamanı insan 0,1 mSv qəbul edir.
- Ölümcül birdəfəlik doza 6-7 Sv-dir.
İonlaşdırıcı şüalanmanın tətbiqi
Radioaktiv şüalanma texnologiyada, tibbdə, elmdə, hərbi və nüvə sənayesində və insan fəaliyyətinin digər sahələrində geniş istifadə olunur. Bu fenomen tüstü detektorları, elektrik generatorları, buzlanma siqnalları, hava ionlaşdırıcıları kimi cihazların əsasında durur.
Tibbdə radioaktiv şüalanma xərçəngin müalicəsində radiasiya terapiyasında istifadə olunur. İonlaşdırıcı şüalanma radiofarmasevtiklərin yaradılmasına imkan verdi. Onlar diaqnostik testlər üçün istifadə olunur. İonlaşdırıcı şüalanma əsasında birləşmələrin tərkibinin təhlili və sterilizasiya üçün alətlər qurulur.
Radioaktiv şüalanmanın kəşfi, mübaliğəsiz, inqilabi idi - bu fenomendən istifadə bəşəriyyəti yeni inkişaf səviyyəsinə çıxardı. Bununla belə, o, həm də ətraf mühit və insan sağlamlığı üçün təhlükəyə çevrilib. Bu baxımdan radiasiya təhlükəsizliyinin qorunması dövrümüzün mühüm vəzifəsidir.