أي نوع من الإشعاع المشع هو أخطر. الإشعاع - بلغة يسهل الوصول إليها. ما هو النشاط الاشعاعي والاشعاعي

تيارات من الجسيمات الأولية أو الموجات الكهرومغناطيسية أو شظايا ذات الحجم المجهري من الذرات ، والتي لها القدرة على تأين المواد أو الدخول فيها تفاعلات كيميائية... ويصاحب هذه العملية امتصاص الحرارة وتكوين مواد ذات طاقة أعلى ، يؤدي تحللها إلى انبعاث أو انبعاث إلكترونات حرة موجبة الشحنة سالبة الشحنة. تحت تأثيرها ، تتشكل الجذور الحرة في خلايا جسم الإنسان ، مما يعطل العمليات البيولوجية الطبيعية للتمثيل الغذائي والنمو والتطور ، ويدمر جهاز المناعة. هذه هي آلية ظهور وعمل الإشعاع ، وهو أخطر الإشعاع المؤين ، سواء بالنسبة للكائنات الحية أو للإنسان.

كيف يمكن للإشعاع أن يدخل الجسم

يتعرض الناس يوميًا للإشعاع الطبيعي ، فضلاً عن النويدات المشعة المنزلية والصناعية المُصنَّعة أو العناصر المشعة. أحاط بشخص في كل مكان:

1. أشعة كونية أو ألفا ؛
2. التفاعلات النووية الحرارية الشمسية.
3. الاضمحلال الإشعاعي العفوي للإشعاع الطبيعي. الرادون واليورانيوم والروبيديوم ؛
4. النظائر المشعة التي تم إنشاؤها بشكل مصطنع ؛
5. المفاعلات النووية. إطلاق السترونتيوم المشع - 90 ، الكريبتون - 85 ، السيزيوم - 137 ؛
6. المعجلات الحديثة للجسيمات المشحونة الأولية والأشعة السينية والتصوير بالرنين المغناطيسي و علاج إشعاعي... تستخدم في المؤسسات الطبية لعلاج السرطان ؛
7. تشعيع داخلي. يتم اختراق الإشعاع عن طريق استنشاق الهواء والسوائل المستهلكة والطعام. البولونيوم والرصاص واليورانيوم.

تؤدي الإشعاعات المؤينة غير المرئية إلى تلف جميع أجهزة الأعضاء الحيوية دون استثناء ، وتسبب أخطر الأمراض ، مثل داء الإشعاع.

الإشعاع الإشعاعي: أنواعه وخصائصه

يؤدي التغيير التلقائي غير المعقول في التركيب الكيميائي أو الداخلي للنويدات غير المستقرة ، النوى الذرية التي تتحلل ، إلى تكوين جسيمات أولية مشعة جديدة ، وظهور الإشعاع. ما هي أنواع إشعاعيوجد:

• ألفا.جسيم يتم تمثيله كيميائيًا بنواة ذرة الهيليوم. سرعة السفر - 20 كم / ثانية. يفقد الطاقة بسرعة ، لذلك لا يوجد خطر من تغلغل النويدات المشعة مع التشعيع الخارجي. خطر عند التعرض داخليا ، اختراق القدرة - 3-11 سم دخول الجهاز الهضمي والجهاز التنفسي ، يسبب المرض الإشعاعي والوفاة ؛
• بيتا.يتكون الجسيم المشحون نتيجة لاضمحلال بيتا. ينتشر بسرعة الضوء تقريبًا. يتسبب هذا النظير في حروق إشعاعية شديدة. قد يسبب مرض الإشعاع. يصل طول المدى إلى 20 مترًا ؛
• جاما.الإشعاع الكهرومغناطيسي ، الذي يتمتع بقوة اختراق عالية ، 2 × 10-10 متر. خصائصه قريبة من الأشعة السينية. نتيجة إشعاع جاما للإنسان هي أشكال حادة ومزمنة من مرض الإشعاع ، وظهور أمراض الأورام ؛
• نيوترون.تتكون الأشعة من جسيم غير مستقر كهربائيًا. إنها فائقة السرعة. التسبب في أضرار إشعاعية خطيرة ؛
• الأشعة السينية.طاقة الفوتونات. في الطب ، يتم الحصول عليها عن طريق مسرع الجسيمات المشحون ، وتستخدم على نطاق واسع لتشخيص الأمراض.

إنها تثير الطفرات ومرض الإشعاع والحروق.

للحماية من جزيئات ألفا ، ستكون الملابس التي تسمح بمرور 50٪ من إشعاع بيتا كافية. لمنع اختراق هذا النوع من الإشعاع ، يجب استخدام شاشات معدنية ؛ النوافذ الزجاجية مناسبة. الماء العادي والبولي إيثيلين والبارافين سيساعد أيضًا في التشعيع النيوتروني. لكن الإشعاع الأكثر خطورة والأكثر خطورة على البشر هو تدفق جاما. أفضل دفاعمنه - الرصاص.

جرعات الإشعاع

لتحديد الآلية البيولوجية لعمل الإشعاع الكهرومغناطيسي المؤين لكل وحدة كتلة من مادة الجسم ، يتم استخدام قيم الرمادي (Gy) أو الراد (rad) للإشارة إلى الجرعة الممتصة من الإشعاع. تحسب الجرعة المكافئة تغلغل وتأثير النويدات المشعة على الكائنات الحية ، وتقاس بالرمادي (Gy). يتم تمثيل جرعة التعرض بتأين الهواء في الأشعة السينية (R). يمكن حساب مقدار التعرض المطلوب بشكل فردي باستخدام جرعة مكافئة فعالة في سيفرت (Sv) أو ريم (ريم).

في أي وحدات يتم قياس الإشعاع في أغلب الأحيان:

• 1 سف = 100 ر
• 1 سيفرت = 100 ريم ؛
• 1 μSv = 0.000001 سيفرت.

يتم استخدام هذه المؤشرات وفقًا للنظام الدولي المعتمد لوحدات الكميات المادية. يتم استخدامها للإشارة إلى درجة ومستوى الإشعاع المؤين ، لتقييم الضرر الذي يلحق بصحة الإنسان.

جرعة خطيرة من الإشعاع

لحساب تأثير الإشعاع على جسم الإنسان ، تم إنشاء وحدة لقياس النشاط الإشعاعي ، والتي تمثلها قيمة الأشعة السينية (P) ، مكافئها البيولوجي هو rem (rem) أو سيفرت (Sv). صيغة حساب مقدار جرعة الإشعاع: 100 roentgens = 1 rem = 1 Sv. ضع في اعتبارك الإشعاع المسموح به وأخطر قيمة الإشعاع المميتة للإنسان في الأشعة السينية:

1. أقل من 25... لم يتم العثور على أعراض الآفة.
2. 50 ... تدهور مؤقت في الصحة والضعف.
3. 100 ... علامات التسمم ، مثل الغثيان والقيء واضطراب الأمعاء والمعدة ، وانخفاض المناعة.
4. 150 ... إن جرعة الإشعاع المتلقاة مميتة في 5٪ من الحالات. بقية المرضى يعانون من التسمم.
5. 200 ... ضعف إنتاج الأجسام المضادة من قبل جهاز المناعة. يستمر الضرر السام من 14 يومًا إلى 21 يومًا. معدل الوفيات 25٪.
6. 300-350 ... الأعراض الشديدة للتعرض للإشعاع. الشعر والجلد مضطربان ، ويصبح الرجال عاجزين جنسيًا ؛
7. 350-500 ... جرعة إشعاعية خطيرة. يتجلى في شكل مرض إشعاعي شديد. تحدث الوفاة لدى 50٪ من الأشخاص خلال شهر واحد ؛
8. أكثر من 500... تبلغ جرعة الإشعاع المميتة للإنسان 90-100٪. يؤدي إلى الوفاة في غضون 14 يومًا. التدمير الكامل لجهاز المناعة ونخاع العظام واختلال وظائف الجهاز الهضمي والقنوات الصفراوية.

من الصعب تحديد مستوى الضرر الإشعاعي للإنسان في الوقت المناسب ، بكميات صغيرة لا تظهر الأعراض المميزة لمرض الإشعاع. وفقط بمساعدة جهاز مصمم خصيصًا أو مقياس جرعات أو عداد جيجر ، يمكن قياس قيمة التأثير الكهرومغناطيسي. في الجرعات الكبيرة ، والأخطر بالنسبة لجميع ممثلي العالم المحيط ، بما في ذلك البشر ، الإشعاع هو الإشعاع ، والإشعاع المؤين.

تعرض الإنسان للإشعاع

يجب ألا تتجاوز الجرعة المسموح بها من الإشعاع المؤين 0.3 ميكرو سيفرت في الساعة. وفقًا لإحصاءات منظمة الصحة العالمية ، فإن الجرعة الفعالة المكافئة للتعرض البشري سنويًا في microsieverts ، μSv ، هي:

• إشعاع الفضاء - 32 ؛
• الطاقة النووية - 0.01 ؛
• التشخيص الطبي والإجراءات العلاجية - 169 ؛
• مواد البناء - 37 ؛
• التعرض الداخلي - 38 ؛
• الإشعاع الطبيعي - 126.

تشير هذه المؤشرات الكمية إلى أن الإشعاع الأكثر خطورة وتهديدًا على صحة الإنسان هو الإشعاع بالتحديد. يتم تسجيل عواقبه سنويًا في شكل طفرات وراثية وأمراض عند الأطفال حديثي الولادة ، وأمراض الأورام واضطرابات الجسم عند البالغين ، وضعف جهاز المناعة. هناك انخفاض حاد متوسط ​​مدةحياة تصل إلى 66 سنة.

تصفح المقال:

الإشعاع وأنواعه ، وتكوين الإشعاع المشع (المؤين) وخصائصه الرئيسية. تأثير الإشعاع على المادة.

ما هو الإشعاع

أولاً ، دعنا نعطي تعريفًا للإشعاع:

في عملية تفكك المادة أو تركيبها ، يحدث طرد العناصر الذرية (البروتونات ، النيوترونات ، الإلكترونات ، الفوتونات) ، وإلا يمكننا القول يحدث الإشعاعهذه العناصر. يسمى هذا الإشعاع - إشعاعات أيونيةأو ما هو أكثر شيوعًا الإشعاع المشع، أو حتى أبسط إشعاع ... يشمل الإشعاع المؤين أيضًا الأشعة السينية وأشعة جاما.

إشعاع هي عملية الإشعاع بواسطة مادة الجسيمات الأولية المشحونة ، في شكل إلكترونات أو بروتونات أو نيوترونات أو ذرات الهيليوم أو الفوتونات والميونات. يعتمد نوع الإشعاع على العنصر المنبعث.

التأينهي عملية تكوين أيونات موجبة أو سالبة الشحنة أو إلكترونات حرة من ذرات أو جزيئات مشحونة بشكل محايد.

الإشعاع المشع (المؤين)يمكن تقسيمها إلى عدة أنواع ، حسب نوع العناصر التي تتكون منها. تحدث أنواع مختلفة من الإشعاع بسبب الجسيمات الدقيقة المختلفة ، وبالتالي لها تأثيرات حيوية مختلفة على المادة ، وقدرة مختلفة على اختراقها ، ونتيجة لذلك ، تأثيرات بيولوجية مختلفة للإشعاع.

إشعاع ألفا وبيتا ونيوترونإشعاع يتكون من جزيئات مختلفة من الذرات.

جاما والأشعة السينيةهو إشعاع الطاقة.

إشعاع ألفا

• المنبعثة: اثنين من البروتونات واثنين من النيوترون
• القدرة على الاختراق: قليل
• تشعيع من المصدر: يصل إلى 10 سم
• معدل الانبعاث: 20000 كم / ثانية
• التأين: 30000 زوج من الأيونات لكل 1 سم من المدى
• عالي

ينشأ إشعاع ألفا (ألفا) من اضمحلال المواد غير المستقرة النظائرعناصر.

إشعاع ألفا- هذا هو إشعاع جسيمات ألفا الثقيلة موجبة الشحنة ، وهي نوى ذرات الهيليوم (نيوترونان واثنان من البروتونات). تنبعث جسيمات ألفا أثناء تحلل النوى الأكثر تعقيدًا ، على سبيل المثال ، أثناء تحلل ذرات اليورانيوم والراديوم والثوريوم.

تمتلك جسيمات ألفا كتلة كبيرة وتنبعث بسرعة منخفضة نسبيًا ، بمتوسط ​​20 ألف كم / ثانية ، أي أقل بحوالي 15 مرة من سرعة الضوء. نظرًا لأن جسيمات ألفا ثقيلة جدًا ، فعند ملامستها لمادة ما ، تصطدم الجسيمات بجزيئات هذه المادة ، وتبدأ في التفاعل معها ، وتفقد طاقتها ، وبالتالي فإن قدرة اختراق هذه الجسيمات ليست كبيرة وحتى ورقة بسيطة من الورق يمكن احتجازهم.

ومع ذلك ، تحمل جسيمات ألفا الكثير من الطاقة ، وعندما تتفاعل مع مادة ما ، فإنها تسبب تأينًا كبيرًا لها. وفي خلايا الكائن الحي ، بالإضافة إلى التأين ، يدمر إشعاع ألفا الأنسجة ، مما يؤدي إلى أضرار مختلفة للخلايا الحية.

من بين جميع أنواع الإشعاع ، فإن إشعاع ألفا لديه أقل قدرة اختراق ، ولكن عواقب تشعيع الأنسجة الحية بهذا النوع من الإشعاع هي الأشد والأكثر أهمية مقارنة بأنواع الإشعاع الأخرى.

يمكن أن يحدث التعرض للإشعاع على شكل إشعاع ألفا عندما تدخل العناصر المشعة إلى الجسم ، على سبيل المثال ، من خلال الهواء أو الماء أو الطعام أو من خلال الجروح أو الجروح. بمجرد دخول الجسم ، يتم نقل هذه العناصر المشعة عن طريق مجرى الدم في جميع أنحاء الجسم ، وتتراكم في الأنسجة والأعضاء ، مما يؤدي إلى تأثير نشط قوي عليها. نظرًا لأن بعض أنواع النظائر المشعة التي تنبعث منها إشعاع ألفا لها عمر طويل ، فهي تدخل الجسم ، ويمكن أن تسبب تغيرات خطيرة في الخلايا وتؤدي إلى تنكس الأنسجة وطفرات.

لا تفرز النظائر المشعة فعليًا من الجسم بمفردها ، لذلك ، عند دخولها الجسم ، فإنها ستشع الأنسجة من الداخل لسنوات عديدة حتى تؤدي إلى تغييرات خطيرة. جسم الإنسان غير قادر على تحييد أو معالجة أو استيعاب أو استخدام معظم النظائر المشعة التي دخلت الجسم.

إشعاع النيوترون

• المنبعثة: النيوترونات
• القدرة على الاختراق: عالي
• تشعيع من المصدر: كيلومترات
• معدل الانبعاث: 40000 كم / ثانية
• التأين: من 3000 إلى 5000 زوج من الأيونات لكل 1 سم من المدى
• التأثير البيولوجي للإشعاع: عالي

إشعاع النيوترون- هذا إشعاع من صنع الإنسان ينشأ في مختلف المفاعلات النووية والتفجيرات الذرية. أيضًا ، ينبعث الإشعاع النيوتروني من النجوم التي تحدث فيها تفاعلات نووية حرارية نشطة.

نظرًا لعدم وجود شحنة ، يتفاعل الإشعاع النيوتروني مع المادة ويتفاعل بشكل ضعيف مع عناصر الذرات على المستوى الذري ، وبالتالي فهو يتمتع بقدرة اختراق عالية. من الممكن إيقاف الإشعاع النيوتروني باستخدام مواد تحتوي على نسبة عالية من الهيدروجين ، على سبيل المثال ، وعاء به ماء. كما أن إشعاع النيوترون ضعيف في اختراق البولي إيثيلين.

يتسبب إشعاع النيوترونات ، عند مروره عبر الأنسجة البيولوجية ، في أضرار جسيمة للخلايا ، حيث أن كتلته كبيرة وسرعته أعلى من إشعاع ألفا.

إشعاع بيتا

• المنبعثة: الإلكترونات أو البوزيترونات
• القدرة على الاختراق: معدل
• تشعيع من المصدر: تصل إلى 20 م
• معدل الانبعاث: 300000 كم / ثانية
• التأين: من 40 إلى 150 زوجًا من الأيونات لكل 1 سم من المدى
• التأثير البيولوجي للإشعاع: المتوسط

إشعاع بيتا (β)يحدث عندما يتحول أحد العناصر إلى عنصر آخر ، بينما تحدث العمليات في نواة ذرة مادة ما مع تغيير في خصائص البروتونات والنيوترونات.

مع إشعاع بيتا ، هناك تحول للنيوترون إلى بروتون أو بروتون إلى نيوترون ، مع هذا التحول يكون هناك انبعاث لإلكترون أو بوزيترون (جسيم مضاد للإلكترون) ، اعتمادًا على نوع التحول. تقترب سرعة العناصر المنبعثة من سرعة الضوء وتساوي تقريبًا 300000 كم / ثانية. تسمى العناصر المنبعثة في هذه الحالة جسيمات بيتا.

نظرًا لوجود سرعة إشعاع عالية في البداية وأبعاد صغيرة للعناصر المنبعثة ، فإن إشعاع بيتا يتمتع بقوة اختراق أعلى من إشعاع ألفا ، ولكنه يتمتع بقدرة أقل بمئات المرات على تأين المادة من إشعاع ألفا.

يخترق إشعاع بيتا بسهولة الملابس وجزئيًا عبر الأنسجة الحية ، ولكن عند المرور عبر الهياكل الأكثر كثافة للمادة ، على سبيل المثال ، من خلال معدن ، فإنه يبدأ في التفاعل بشكل مكثف معها ويفقد معظم طاقته ، مما يؤدي إلى نقلها إلى عناصر المادة. . يمكن للصفائح المعدنية التي يبلغ طولها بضعة مليمترات أن توقف إشعاع بيتا تمامًا.

إذا كان إشعاع ألفا خطيرًا فقط عند التلامس المباشر مع نظير مشع ، فإن إشعاع بيتا ، اعتمادًا على شدته ، يمكن أن يسبب بالفعل ضررًا كبيرًا للكائن الحي على مسافة عشرات الأمتار من مصدر الإشعاع.

إذا دخل أحد النظائر المشعة التي ينبعث منها إشعاع بيتا إلى كائن حي ، فإنه يتراكم في الأنسجة والأعضاء ، مما يؤدي إلى إحداث تأثير نشط عليها ، مما يؤدي إلى تغييرات في بنية الأنسجة ويسبب ضررًا كبيرًا بمرور الوقت.

بعض النظائر المشعة التي تحتوي على إشعاع بيتا لها فترة اضمحلال طويلة ، أي بمجرد دخولها الجسم ، فإنها ستعرضه للإشعاع لسنوات حتى تؤدي إلى تنكس الأنسجة ، ونتيجة لذلك ، تؤدي إلى الإصابة بالسرطان.

أشعة غاما

• المنبعثة: الطاقة في شكل فوتونات
• القدرة على الاختراق: عالي
• تشعيع من المصدر: تصل إلى مئات الأمتار
• معدل الانبعاث: 300000 كم / ثانية
• التأين:
• التأثير البيولوجي للإشعاع: قليل

أشعة جاما (γ)هو إشعاع كهرومغناطيسي نشط على شكل فوتونات.

يصاحب إشعاع جاما عملية تحلل ذرات مادة ما ويتجلى في شكل طاقة كهرومغناطيسية مشعة في شكل فوتونات تنطلق عندما تتغير حالة الطاقة للنواة الذرية. تنبعث أشعة جاما من النواة بسرعة الضوء.

عندما يحدث التحلل الإشعاعي للذرة ، يتكون البعض الآخر من بعض المواد. تكون ذرة المواد المشكلة حديثًا في حالة غير مستقرة (متحمسة). تعمل النيوترونات والبروتونات على بعضها البعض في النواة إلى حالة تكون فيها قوى التفاعل متوازنة ، وتنبعث الطاقة الزائدة من الذرة على شكل إشعاع غاما

يتمتع إشعاع جاما بقدرة اختراق عالية ويخترق بسهولة الملابس والأنسجة الحية ، وهو أكثر صعوبة بقليل من خلال الهياكل الكثيفة لمادة مثل المعدن. لإيقاف أشعة جاما ، يلزم وجود سمك كبير من الفولاذ أو الخرسانة. ولكن في الوقت نفسه ، فإن تأثير أشعة جاما على المادة أضعف بمئات المرات من تأثير إشعاع بيتا وأضعف بعشرات الآلاف من المرات من إشعاع ألفا.

يتمثل الخطر الرئيسي لإشعاع جاما في قدرته على السفر لمسافات طويلة والتأثير على الكائنات الحية على بعد مئات الأمتار من مصدر إشعاع جاما.

الأشعة السينية

• المنبعثة: الطاقة في شكل فوتونات
• القدرة على الاختراق: عالي
• تشعيع من المصدر: تصل إلى مئات الأمتار
• معدل الانبعاث: 300000 كم / ثانية
• التأين: من 3 إلى 5 أزواج من الأيونات لكل 1 سم من المدى
• التأثير البيولوجي للإشعاع: قليل

الأشعة السينية- هذا هو الإشعاع الكهرومغناطيسي النشط على شكل فوتونات ناشئة عن انتقال إلكترون داخل ذرة من مدار إلى آخر.

إشعاع الأشعة السينية مشابه في عمله لإشعاع جاما ، لكنه أقل اختراقًا لأن طوله الموجي أطول.

بعد النظر في أنواع مختلفة من الإشعاع المشع ، من الواضح أن مفهوم الإشعاع يشمل أنواعًا مختلفة تمامًا من الإشعاع التي لها تأثيرات مختلفة على المادة والأنسجة الحية ، من القصف المباشر بالجسيمات الأولية (إشعاع ألفا وبيتا والنيوترون) إلى تأثيرات الطاقة في شكل أشعة جاما والأشعة السينية.الشفاء.

كل انبعاثات تعتبر خطيرة!

جدول مقارن بخصائص أنواع مختلفة من الإشعاع

صفة مميزة	نوع الإشعاع
	إشعاع ألفا	إشعاع النيوترون	إشعاع بيتا	أشعة غاما	الأشعة السينية
المنبعثة	اثنين من البروتونات واثنين من النيوترون	النيوترونات	الإلكترونات أو البوزيترونات	الطاقة في شكل فوتونات	الطاقة في شكل فوتونات
قوة اختراق	قليل	عالي	معدل	عالي	عالي
تشعيع المصدر	يصل إلى 10 سم	كيلومترات	تصل إلى 20 م	مئات الأمتار	مئات الأمتار
معدل الانبعاث	20000 كم / ثانية	40000 كم / ثانية	300000 كم / ثانية	300000 كم / ثانية	300000 كم / ثانية
التأين ، البخار لكل 1 سم من المدى	30 000	من 3000 إلى 5000	من 40 إلى 150	من 3 إلى 5	من 3 إلى 5
الآثار البيولوجية للإشعاع	عالي	عالي	المتوسط	قليل	قليل

كما يتضح من الجدول ، اعتمادًا على نوع الإشعاع ، فإن الإشعاع بنفس الشدة ، على سبيل المثال ، 0.1 رونتجن ، سيكون له تأثير مدمر مختلف على خلايا الكائن الحي. لمراعاة هذا الاختلاف ، تم إدخال المعامل k ، مما يعكس درجة التعرض للإشعاع المشع على الكائنات الحية.

المعامل ك
نوع الإشعاع ومدى الطاقة	عامل الوزن
الفوتوناتجميع الطاقات (إشعاع جاما)	1
الإلكترونات والميوناتجميع الطاقات (إشعاع بيتا)	1
النيوترونات مع الطاقة < 10 КэВ (нейтронное излучение)	5
نيوتروناتمن 10 إلى 100 كيلو فولت (إشعاع نيوتروني)	10
نيوتروناتمن 100 كيلو فولت إلى 2 ميجا فولت (إشعاع نيوتروني)	20
نيوتروناتمن 2 MeV إلى 20 MeV (إشعاع نيوتروني)	10
نيوترونات> 20 ميغا إلكترون فولت (إشعاع نيوتروني)	5
البروتوناتمع طاقات أكبر من 2 ميغا إلكترون فولت (باستثناء بروتونات الارتداد)	5
جسيمات ألفاوشظايا انشطار ونوى ثقيلة أخرى (إشعاع ألفا)	20

كلما ارتفع "معامل k" ، زادت خطورة الفعل نوع معينإشعاع لأنسجة الكائن الحي.

فيديو:

في وقت سابق ، اخترع الناس ، من أجل شرح ما لا يفهمونه ، أشياء رائعة مختلفة - الأساطير والآلهة والدين والمخلوقات السحرية. وعلى الرغم من أن عددًا كبيرًا من الناس ما زالوا يؤمنون بهذه الخرافات ، فإننا نعلم الآن أن لكل شيء تفسيره الخاص. الإشعاع هو أحد أكثر الموضوعات إثارة وغموضًا وإثارة للدهشة. ما هذا؟ ما هي أنواعها الموجودة؟ ما هو الإشعاع في الفيزياء؟ كيف يتم امتصاصه؟ هل يمكن حماية الإشعاع؟

معلومات عامة

لذلك ، يتم تمييز الأنواع التالية من الإشعاع: حركة الموجة للوسط والجسيم والكهرومغناطيسي. سيتم إيلاء معظم الاهتمام لهذا الأخير. فيما يتعلق بحركة الموجة للوسط ، يمكننا القول إنها تنشأ نتيجة للحركة الميكانيكية لجسم معين ، مما يتسبب في خلخلة ثابتة أو ضغط للوسط. مثال على ذلك هو الموجات فوق الصوتية أو الموجات فوق الصوتية. الإشعاع العضلي عبارة عن تيار من الجسيمات الذرية مثل الإلكترونات والبوزيترونات والبروتونات والنيوترونات والألفا ، والتي يصاحبها تحلل طبيعي وصناعي للنواة. دعنا نتحدث عن هذين في الوقت الحالي.

تأثير

ضع في اعتبارك الإشعاع الشمسي. إنه عامل شفاء ووقائي قوي. تسمى مجموعة التفاعلات الفسيولوجية والكيميائية الحيوية المصاحبة التي تحدث بمشاركة الضوء بالعمليات الحيوية الضوئية. يشاركون في التوليف بيولوجيا اتصالات مهمةتعمل على الحصول على المعلومات والتوجيه في الفضاء (الرؤية) ، ويمكن أن تسبب أيضًا عواقب وخيمة ، مثل ظهور الطفرات الضارة ، وتدمير الفيتامينات والإنزيمات والبروتينات.

حول الإشعاع الكهرومغناطيسي

في المستقبل ، سيتم تخصيص المقال حصريًا له. ماذا يفعل الإشعاع في الفيزياء ، وكيف يؤثر علينا؟ الكهرومغناطيسية هي موجات كهرومغناطيسية تنبعث من الجزيئات المشحونة والذرات والجسيمات. يمكن أن تعمل الهوائيات أو أنظمة الإشعاع الأخرى كمصادر كبيرة. الطول الموجي للإشعاع (تردد التذبذب) مع المصادر لهما أهمية حاسمة. لذلك ، اعتمادًا على هذه المعلمات ، تنبعث أشعة جاما والأشعة السينية والإشعاع البصري. هذا الأخير مقسم إلى عدد من الأنواع الفرعية الأخرى. إذن ، هذا هو الأشعة تحت الحمراء ، والأشعة فوق البنفسجية ، وانبعاثات الراديو ، وكذلك الضوء. النطاق يصل إلى 10-13. يتم إنشاء إشعاع جاما بواسطة نوى ذرية مثارة. يمكن الحصول على الأشعة السينية أثناء تباطؤ الإلكترونات المتسارعة ، وكذلك أثناء انتقالها إلى مستويات غير حرة. تترك موجات الراديو بصماتها أثناء التحرك على طول موصلات أنظمة الإشعاع (على سبيل المثال ، الهوائيات) للتيارات الكهربائية المتناوبة.

حول الأشعة فوق البنفسجية

من الناحية البيولوجية ، تعتبر الأشعة فوق البنفسجية هي الأكثر نشاطًا. عند ملامستها للجلد ، يمكن أن تسبب تغيرات موضعية في الأنسجة والبروتينات الخلوية. بالإضافة إلى ذلك ، يتم تسجيل التأثير على مستقبلات الجلد. يؤثر بشكل انعكاسي على الكائن الحي بأكمله. لأنه منبه غير محدد وظائف فسيولوجية، إذًا يكون له تأثير مفيد على جهاز المناعة في الجسم ، وكذلك على التمثيل الغذائي للمعادن والبروتينات والكربوهيدرات والدهون. كل هذا يتجلى في شكل تحسين الصحة العامة ، والتأثير المنشط والوقائي للإشعاع الشمسي. يجب أيضًا ذكر بعض الخصائص المحددة التي يمتلكها نطاق طول موجي معين. لذلك ، فإن تأثير الإشعاع على شخص بطول 320 إلى 400 نانومتر يساهم في تأثير الدباغة الحمامي. في النطاق من 275 إلى 320 نانومتر ، تم تسجيل تأثيرات مبيد للجراثيم ومضاد للبكتيريا. لكن الأشعة فوق البنفسجية من 180 إلى 275 نانومتر تدمر الأنسجة البيولوجية. لذلك ، ينبغي توخي الحذر. يمكن لأشعة الشمس المباشرة لفترات طويلة ، حتى في الطيف الآمن ، أن تؤدي إلى حمامي شديدة مع تورم في الجلد وتدهور كبير في الصحة. يصل إلى زيادة احتمالية الإصابة بسرطان الجلد.

رد فعل لأشعة الشمس

يجب ذكر الأشعة تحت الحمراء أولاً. له تأثير حراري على الجسم والذي يعتمد على درجة امتصاص الجلد للأشعة. تستخدم كلمة "حرق" لوصف تأثيرها. يؤثر الطيف المرئي على المحلل البصري والحالة الوظيفية للجهاز العصبي المركزي. وذلك من خلال الجهاز العصبي المركزي وعلى جميع أجهزة وأعضاء الإنسان. تجدر الإشارة إلى أننا نتأثر ليس فقط بدرجة الإضاءة ، ولكن أيضًا بطيف ألوان ضوء الشمس ، أي الطيف الكامل للإشعاع. لذا ، فإن إدراك اللون يعتمد على الطول الموجي ويؤثر على نشاطنا العاطفي ، وكذلك على عمل أنظمة الجسم المختلفة.

يثير اللون الأحمر الروح ويعزز المشاعر ويعطي إحساسًا بالدفء. لكنه يتعب بسرعة ويعزز توتر العضلات ويزيد من التنفس ويزيد ضغط الدم. يثير اللون البرتقالي مشاعر الرفاهية والمتعة ، بينما يرفع اللون الأصفر المزاج ويحفز الجهاز العصبي والرؤية. الهدوء الأخضر ، مفيد أثناء الأرق ، عند الإرهاق ، يزيد من النغمة العامة للجسم. اللون الأرجواني له تأثير مريح على النفس. يهدئ اللون الأزرق الجهاز العصبي ويحافظ على تناسق العضلات.

استطرادية صغيرة

لماذا ، بالنظر إلى ما هو الإشعاع في الفيزياء ، نتحدث أكثر عن النبض الكهرومغناطيسي؟ الحقيقة هي أنه في معظم الحالات يكون المقصود عندما يشيرون إلى الموضوع. نفس الإشعاع الجسدي وحركة الموجة للوسيط هي مرتبة من حيث الحجم أقل حجمًا ومعروفة. في كثير من الأحيان ، عندما يتحدثون عن أنواع الإشعاع ، فإنهم يقصدون فقط تلك التي تنقسم إليها النبضات الكهرومغناطيسية ، وهذا خطأ جوهري. بعد كل شيء ، عند الحديث عن ماهية الإشعاع في الفيزياء ، يجب الانتباه إلى جميع الجوانب. ولكن في الوقت نفسه ، يتم التركيز على النقاط الأكثر أهمية.

حول مصادر الإشعاع

نواصل النظر في الإشعاع الكهرومغناطيسي. نحن نعلم أنه يمثل الموجات التي تنشأ عند اضطراب مجال كهربائي أو مغناطيسي. يتم تفسير هذه العملية من قبل الفيزياء الحديثة من وجهة نظر نظرية ثنائية الموجة الجسيمية. لذلك من المسلم به أن الحد الأدنى من النبض الكهرومغناطيسي هو كمية. ولكن إلى جانب ذلك ، يُعتقد أن لها أيضًا خصائص موجة التردد ، والتي تعتمد عليها الخصائص الرئيسية. لتحسين إمكانيات تصنيف المصادر ، يتم تمييز أطياف الانبعاث المختلفة لترددات EMP. إذا هذا:

1. إشعاع صلب (مؤين) ؛
2. بصري (مرئي للعين) ؛
3. حراري (الأشعة تحت الحمراء) ؛
4. موجة تردد الراديو.

تم بالفعل النظر في بعض منهم. كل طيف إشعاعي له خصائصه الفريدة.

طبيعة المصادر

اعتمادًا على مصدرها ، يمكن أن تحدث الموجات الكهرومغناطيسية في حالتين:

1. عندما يكون هناك اضطراب من أصل اصطناعي.
2. تسجيل الإشعاع القادم من مصدر طبيعي.

ماذا عن السابق؟ غالبًا ما تكون المصادر الاصطناعية من الآثار الجانبية التي تنشأ من تشغيل الأجهزة والآليات الكهربائية المختلفة. يولد الإشعاع من أصل طبيعي المجال المغناطيسي للأرض ، والعمليات الكهربائية في الغلاف الجوي للكوكب ، والاندماج النووي في أحشاء الشمس. تعتمد درجة قوة المجال الكهرومغناطيسي على مستوى طاقة المصدر. تقليديا ، يتم تقسيم الإشعاع المسجل إلى مستوى منخفض وعالي المستوى. أولها:

1. تم تجهيز جميع الأجهزة تقريبًا بشاشة CRT (على سبيل المثال ، جهاز كمبيوتر).
2. الأجهزة المنزلية المختلفة ، من أنظمة المناخ إلى المكواة ؛
3. الأنظمة الهندسية التي توفر الكهرباء للعديد من الأشياء. مثال على ذلك هو كابل الطاقة والمآخذ وعدادات الكهرباء.

يمتلك الإشعاع الكهرومغناطيسي عالي المستوى:

1. خطوط الكهرباء.
2. كل النقل الكهربائي وبنيته التحتية.
3. أبراج الراديو والتلفزيون ومحطات الاتصالات المتنقلة والمتنقلة.
4. المصاعد ومعدات الرفع الأخرى حيث تستخدم محطات الطاقة الكهروميكانيكية.
5. أجهزة لتحويل الجهد في الشبكة (موجات صادرة من محطة توزيع فرعية أو محول).

بشكل منفصل ، يتم تخصيص معدات خاصة تستخدم في الطب وتنبعث منها إشعاع قوي. ومن الأمثلة على ذلك أجهزة التصوير بالرنين المغناطيسي ، وأجهزة الأشعة السينية ، وما شابه ذلك.

تأثير الإشعاع الكهرومغناطيسي على الإنسان

في سياق العديد من الدراسات ، توصل العلماء إلى نتيجة محزنة مفادها أن التأثير طويل المدى للـ EMR يساهم في انفجار حقيقي للأمراض. علاوة على ذلك ، تحدث العديد من الانتهاكات على المستوى الجيني. لذلك ، الحماية من الإشعاع الكهرومغناطيسي ذات صلة. هذا يرجع إلى حقيقة أن EMR لديها مستوى عالٍ من النشاط البيولوجي. في هذه الحالة تعتمد نتيجة التأثير على:

1. طبيعة الاشعاع.
2. مدة وشدة التأثير.

لحظات معينة من التأثير

كل هذا يتوقف على الترجمة. يمكن أن يكون امتصاص الإشعاع محليًا أو عامًا. كمثال على الحالة الثانية ، يمكننا الاستشهاد بتأثير خطوط الكهرباء. مثال على التعرض المحلي هو الموجات الكهرومغناطيسية المنبعثة من ساعة إلكترونية أو هاتف محمول. يجب أيضًا ذكر التأثيرات الحرارية. بسبب اهتزاز الجزيئات ، يتم تحويل طاقة المجال إلى حرارة. تعمل بواعث الميكروويف وفقًا لهذا المبدأ ، والتي تستخدم للتدفئة مواد مختلفة... وتجدر الإشارة إلى أنه عندما يتأثر الشخص ، يكون التأثير الحراري دائمًا سلبيًا ، وحتى ضارًا. وتجدر الإشارة إلى أننا نتعرض باستمرار للإشعاع. في الإنتاج ، في المنزل ، تتحرك في جميع أنحاء المدينة. بمرور الوقت ، يزداد التأثير السلبي فقط. لذلك ، تزداد أهمية الحماية من الإشعاع الكهرومغناطيسي.

كيف تستطيع حماية نفسك؟

في البداية ، عليك أن تعرف ما يجب عليك التعامل معه. سيساعد في ذلك جهاز خاص لقياس الإشعاع. سيسمح لك بتقييم الوضع الأمني. في الإنتاج ، تستخدم الشاشات الماصة للحماية. لكن ، للأسف ، لم يتم تصميمها للاستخدام المنزلي. كنقطة انطلاق ، يمكنك اتباع ثلاثة إرشادات:

1. حافظ على مسافة آمنة من الأجهزة. بالنسبة لخطوط الكهرباء وأبراج التلفزيون والراديو ، لا يقل هذا عن 25 مترًا. مع شاشات CRT وأجهزة التلفزيون ، يكفي ثلاثون سنتيمترا. ساعة رقميةيجب ألا يزيد طوله عن 5 سم ولا ينصح بجلب الراديو والهواتف المحمولة أقرب من 2.5 سم. يمكنك العثور على مكان باستخدام جهاز خاص - مقياس التدفق. يجب ألا تتجاوز الجرعة المسموح بها من الإشعاع التي حددتها 0.2 ميكرومتر.
2. حاول تقليل الوقت الذي يجب أن تتعرض فيه للإشعاع.
3. قم دائمًا بإيقاف تشغيل الأجهزة الكهربائية غير المستخدمة. بعد كل شيء ، حتى كونها غير نشطة ، فإنها تستمر في انبعاث النبضات الكهرومغناطيسية.

عن القاتل الصامت

وسنختتم المقالة بموضوع مهم ، وإن كان غير معروف إلى حد ما ، في دوائر واسعة - الإشعاع. طوال حياته وتطوره ووجوده ، تعرض الإنسان للإشعاع بخلفية طبيعية. يمكن تقسيم الإشعاع الطبيعي بشكل مشروط إلى إشعاع خارجي وداخلي. الأول يشمل الإشعاع الكوني والإشعاع الشمسي وتأثير القشرة الأرضية والهواء. حتى مواد البناء التي تصنع منها المنازل والهياكل تولد خلفية معينة.

للإشعاع قوة اختراق كبيرة ، لذلك من الصعب إيقافه. لذلك ، من أجل عزل الأشعة تمامًا ، يجب أن تختبئ خلف جدار من الرصاص ، بسمك 80 سم. يحدث التعرض الداخلي عندما تدخل المواد المشعة الطبيعية إلى الجسم مع الطعام والهواء والماء. في أحشاء الأرض ، يمكنك أن تجد الرادون والثورون واليورانيوم والثوريوم والروبيديوم والراديوم. تمتصهم النباتات جميعًا ، ويمكن أن تكون في الماء - وعندما يتم استهلاكها ، تدخل أجسامنا.

تُستخدم الطاقة الذرية بنشاط كبير للأغراض السلمية ، على سبيل المثال ، في تشغيل جهاز الأشعة السينية ، وتركيب معجل ، مما جعل من الممكن نشر الإشعاع المؤين في اقتصاد وطني... بالنظر إلى أن الشخص يتعرض له كل يوم ، فمن الضروري معرفة عواقب الاتصال الخطير وكيفية حماية نفسك.

الشخصيات الرئيسيه

الإشعاع المؤين هو نوع من الطاقة المشعة التي تدخل بيئة معينة مسببة عملية التأين في الجسم. هذه الخاصية للإشعاع المؤين مناسبة للأشعة السينية والمشعة والطاقات العالية وغير ذلك الكثير.

للإشعاع المؤين تأثير مباشر على جسم الإنسان. على الرغم من إمكانية استخدام الإشعاع المؤين في الطب ، إلا أنه خطير للغاية ، كما يتضح من خصائصه وخصائصه.

الأصناف المعروفة هي التشعيع الإشعاعي الذي يظهر نتيجة الانقسام التعسفي للنواة الذرية مما يتسبب في تحول المادة الكيميائية ، الخصائص الفيزيائية... تعتبر المواد التي يمكن أن تتحلل مشعة.

إنها اصطناعية (سبعمائة عنصر) ، طبيعية (خمسون عنصرًا) - الثوريوم واليورانيوم والراديوم. وتجدر الإشارة إلى أن لها خصائص مسرطنة ، وإطلاق السموم نتيجة التعرض للإنسان يمكن أن يسبب مرض السرطان والإشعاع.

وتجدر الإشارة إلى الأنواع التالية من الإشعاعات المؤينة التي تؤثر على جسم الإنسان:

ألفا

تعتبر أيونات الهليوم موجبة الشحنة ، والتي تظهر في حالة تحلل نوى العناصر الثقيلة. يتم إجراء الحماية ضد الإشعاع المؤين باستخدام قطعة من الورق والقماش.

بيتا

- تدفق الإلكترونات سالبة الشحنة التي تظهر في حالة تحلل العناصر المشعة: اصطناعية وطبيعية. العامل الضار أعلى بكثير من الأنواع السابقة. للحماية ، أنت بحاجة إلى شاشة أكثر سمكًا وأكثر متانة. يشمل هذا الإشعاع البوزيترونات.

جاما

- تذبذب كهرومغناطيسي صعب يظهر بعد تحلل نوى المواد المشعة. هناك عامل اختراق مرتفع ، وهو أخطر الإشعاعات الثلاثة المدرجة على جسم الإنسان. لحماية الأشعة ، تحتاج إلى استخدام أجهزة خاصة. سيتطلب ذلك مواد جيدة ومتينة: الماء والرصاص والخرسانة.

الأشعة السينية

يتكون الإشعاع المؤين في عملية العمل باستخدام تركيبات معقدة للأنبوب. السمة تشبه أشعة جاما. يكمن الاختلاف في الأصل ، الطول الموجي. هناك عامل اختراق.

نيوترون

إشعاع النيوترون عبارة عن تدفق للنيوترونات غير المشحونة التي تشكل جزءًا من النوى ، باستثناء الهيدروجين. نتيجة للإشعاع ، تتلقى المواد جزءًا من النشاط الإشعاعي. هناك أكبر عامل اختراق. كل هذه الأنواع من الإشعاعات المؤينة خطيرة للغاية.

المصادر الرئيسية للإشعاع

مصادر الإشعاع المؤين اصطناعية وطبيعية. في الأساس ، يتلقى جسم الإنسان إشعاعًا من مصادر طبيعية ، وتشمل هذه:

• إشعاع أرضي
• تشعيع داخلي.

أما بالنسبة لمصادر الإشعاع الأرضي ، فالعديد منها مسرطنة. وتشمل هذه:

• أورانوس.
• البوتاسيوم.
• الثوريوم.
• البولونيوم.
• قيادة؛
• الروبيديوم.
• رادون.

الخطر هو أنها مسببة للسرطان. الرادون غاز ليس له رائحة أو لون أو طعم. إنها أثقل سبع مرات ونصف من الهواء. تعتبر منتجاتها المتحللة أكثر خطورة من الغاز ، لذا فإن التأثير على جسم الإنسان مأساوي للغاية.

تشمل المصادر الاصطناعية:

• الطاقة النووية؛
• مصانع التركيز
• مناجم اليورانيوم؛
• مستودعات النفايات المشعة ؛
• آلات الأشعة السينية
• انفجار نووي؛
• المعامل العلمية؛
• النويدات المشعة التي تستخدم بنشاط في الطب الحديث ؛
• أجهزة الإضاءة
• أجهزة الكمبيوتر والهواتف.
• الأجهزة.

في وجود هذه المصادر في مكان قريب ، هناك عامل للجرعة الممتصة من الإشعاع المؤين ، وتعتمد وحدته على مدة التعرض لجسم الإنسان.

تستخدم مصادر الإشعاع المؤين كل يوم ، على سبيل المثال: عند العمل على الكمبيوتر أو مشاهدة التلفزيون أو التحدث هاتف محمول، هاتف ذكي. كل هذه المصادر مسرطنة إلى حد ما ، ويمكن أن تسبب أمراضًا خطيرة ومميتة.

يتضمن وضع مصادر الإشعاع المؤين قائمة بالأعمال المهمة والمهمة المتعلقة بتطوير مشروع لموقع مرافق التشعيع. تحتوي جميع مصادر الإشعاع على وحدة إشعاع معينة ، ولكل منها تأثير محدد على جسم الإنسان. يتضمن ذلك عمليات التلاعب التي تم إجراؤها للتثبيت ، وإدخال هذه التركيبات في العملية.

وتجدر الإشارة إلى أن التخلص من مصادر الإشعاع المؤين إلزامي.

إنها عملية تساعد على إيقاف تشغيل مصادر التوليد. يتكون هذا الإجراء من إجراءات فنية وإدارية تهدف إلى ضمان سلامة الموظفين والجمهور ، وهناك أيضًا عامل لحماية البيئة. تشكل المصادر والمعدات المسرطنة خطراً كبيراً على جسم الإنسان ، لذا يجب التخلص منها.

ميزات تسجيل الإشعاع

يوضح توصيف الإشعاع المؤين أنه غير مرئي وليس له رائحة أو لون ، لذلك يصعب ملاحظته.

لهذا ، هناك طرق لتسجيل الإشعاع المؤين. أما بالنسبة لطرق الكشف والقياس ، فكل شيء يتم بشكل غير مباشر ، وبعض الخصائص تؤخذ كأساس.

يتم استخدام الطرق التالية للكشف عن الإشعاع المؤين:

• المادي: التأين ، العداد النسبي ، عداد جايجر مولر لتفريغ الغاز ، غرفة التأين ، عداد أشباه الموصلات.
• طريقة الكشف عن السعرات الحرارية: البيولوجية ، السريرية ، التصويرية ، الدم ، الوراثة الخلوية.
• الإنارة: عدادات الفلورسنت والتلألؤ.
• الطريقة الفيزيائية الحيوية: القياس الإشعاعي ، الحساب.

يتم إجراء قياس جرعات الإشعاع المؤين باستخدام أدوات ، فهي قادرة على تحديد جرعة الإشعاع. يشتمل الجهاز على ثلاثة أجزاء رئيسية - عداد النبض ، جهاز الاستشعار ، مصدر الطاقة. يمكن قياس جرعات الإشعاع بفضل مقياس الجرعات ، مقياس الإشعاع.

التأثيرات على الشخص

تأثير الإشعاع المؤين على جسم الإنسان خطير بشكل خاص. العواقب التالية ممكنة:

• هناك عامل تغيير بيولوجي عميق للغاية ؛
• هناك تأثير تراكمي لوحدة من الإشعاع الممتص ؛
• يتجلى التأثير بمرور الوقت ، حيث يتم ملاحظة فترة كامنة ؛
• كل شخص لديه اعضاء داخلية، الأنظمة لها حساسية مختلفة لوحدة الإشعاع الممتص ؛
• يؤثر الإشعاع على جميع النسل ؛
• يعتمد التأثير على وحدة الإشعاع الممتص ، جرعة الإشعاع ، المدة.

على الرغم من استخدام الأجهزة الإشعاعية في الطب ، إلا أن تأثيرها يمكن أن يكون ضارًا. التأثير البيولوجي للإشعاع المؤين في عملية التشعيع المنتظم للجسم ، في حساب 100٪ من الجرعة ، يحدث ما يلي:

• نخاع العظم - وحدة امتصاص 12٪ للإشعاع ؛
• الرئتين - لا تقل عن 12٪ ؛
• عظام - 3٪؛
• الخصيتين والمبيض- تبلغ الجرعة الممتصة من الإشعاع المؤين حوالي 25٪ ؛
• الغدة الدرقية- تبلغ وحدة الجرعة الممتصة حوالي 3٪ ؛
• الغدد الثديية - حوالي 15٪ ؛
• الأنسجة الأخرى - وحدة جرعة الإشعاع الممتصة 30٪.

نتيجة لذلك ، يمكن أن تحدث أمراض مختلفة ، بما في ذلك الأورام والشلل والإشعاع. إنه خطير للغاية بالنسبة للأطفال والنساء الحوامل ، حيث يوجد نمو غير طبيعي للأعضاء والأنسجة. السموم والإشعاع مصادر للأمراض الخطيرة.

"يتحدد موقف الناس من خطر معين من خلال مدى معرفتهم به".

هذه المادة عبارة عن إجابة عامة للعديد من الأسئلة التي تنشأ من مستخدمي الأجهزة للكشف عن الإشعاع وقياسه في بيئة منزلية.
سيساعدك الحد الأدنى من استخدام المصطلحات المحددة للفيزياء النووية عند تقديم المواد على التنقل بحرية في هذه المشكلة البيئية ، وليس الاستسلام لرهاب الإشعاع ، ولكن أيضًا بدون تهاون لا داعي له.

خطر الإشعاع ، حقيقي ومتصور

"أحد العناصر المشعة الطبيعية الأولى المكتشفة كان اسمه" الراديوم "
- مترجمة من اللاتينية - تنبعث منها أشعة ".

كل شخص في البيئة محاصر بظواهر مختلفة تؤثر عليه. وتشمل هذه العوامل الحرارة والبرودة والعواصف المغناطيسية والعادية والأمطار الغزيرة وتساقط الثلوج بكثافة والرياح القوية والأصوات والانفجارات وما إلى ذلك.

نظرًا لوجود الحواس المخصصة له بطبيعته ، يمكنه الاستجابة بسرعة لهذه الظواهر بمساعدة ، على سبيل المثال ، مظلة من الشمس ، وملابس ، وإسكان ، وأدوية ، وشاشات ، وملاجئ ، إلخ.

ومع ذلك ، توجد في الطبيعة ظاهرة لا يستطيع الشخص أن يتفاعل معها على الفور بسبب نقص أعضاء الحس الضرورية - وهذا نشاط إشعاعي. النشاط الإشعاعي ليس ظاهرة جديدة. النشاط الإشعاعي والإشعاع المصاحب له (ما يسمى بالمؤين) موجودان دائمًا في الكون. المواد المشعة هي جزء من الأرض وحتى الإنسان قليل النشاط الإشعاعي ، لأن يحتوي أي نسيج حي على كميات ضئيلة من المواد المشعة.

إن أكثر خاصية مزعجة للإشعاع المشع (المؤين) هو تأثيره على أنسجة الكائن الحي ، لذلك ، هناك حاجة إلى أدوات قياس مناسبة من شأنها أن توفر معلومات تشغيلية لاتخاذ قرارات مفيدة قبل مرور وقت طويل وظهور عواقب غير مرغوب فيها أو حتى كارثية. سيبدأ الشعور ليس على الفور ، ولكن بعد مرور بعض الوقت فقط. لذلك ، يجب الحصول على معلومات عن وجود الإشعاع وقوته في أقرب وقت ممكن.
كفى من الألغاز ، ومع ذلك. دعنا نتحدث عن ماهية الإشعاع الإشعاعي والمؤين (أي الإشعاعات المشعة).

إشعاعات أيونية

أي بيئة تتكون من أصغر الجسيمات المحايدة-ذرات، والتي تتكون من نوى موجبة الشحنة والإلكترونات سالبة الشحنة المحيطة بها. كل ذرة تشبه نظامًا شمسيًا مصغرًا: حول نواة صغيرة ، تتحرك "الكواكب" في مدارات - الإلكترونات.
نواة الذرةيتكون من عدة جسيمات أولية ، بروتونات ونيوترونات ، محصورة بالقوى النووية.

البروتوناتالجسيمات ذات الشحنة الموجبة تساوي في القيمة المطلقة شحنة الإلكترونات.

نيوتروناتالجسيمات المحايدة وغير المشحونة. عدد الإلكترونات في الذرة يساوي تمامًا عدد البروتونات في النواة ، لذلك تكون كل ذرة محايدة بشكل عام. تبلغ كتلة البروتون حوالي 2000 ضعف كتلة الإلكترون.

يمكن أن يختلف عدد الجسيمات المحايدة (النيوترونات) الموجودة في النواة بالنسبة لنفس عدد البروتونات. تنتمي هذه الذرات ، التي تحتوي على نوى بنفس عدد البروتونات ، ولكنها تختلف في عدد النيوترونات ، إلى أنواع مختلفة من نفس العنصر الكيميائي ، تسمى "النظائر" لهذا العنصر. لتمييزها عن بعضها البعض ، يتم تخصيص رقم لرمز العنصر ، يساوي مجموع كل الجسيمات في نواة نظير معين. لذلك يحتوي اليورانيوم 238 على 92 بروتون و 146 نيوترون. يحتوي اليورانيوم 235 أيضًا على 92 بروتونًا ، لكن 143 نيوترونًا. تشكل جميع نظائر العنصر الكيميائي مجموعة من "النويدات". بعض النويدات مستقرة ، أي لا تخضع لأي تحولات ، في حين أن الجسيمات الأخرى المنبعثة غير مستقرة وتتحول إلى نويدات أخرى. كمثال ، لنأخذ ذرة من اليورانيوم - 238. من وقت لآخر ، تتسرب منها مجموعة مدمجة من أربعة جسيمات: بروتونان واثنان من النيوترون - "جسيم ألفا (ألفا)". وهكذا يتحول اليورانيوم 238 إلى عنصر ، تحتوي نواته على 90 بروتونًا و 144 نيوترونًا - الثوريوم - 234. لكن الثوريوم 234 غير مستقر أيضًا: يتحول أحد نيوتروناته إلى بروتون ، ويتحول الثوريوم 234 إلى عنصر به 91 بروتونًا و 143 نيوترونًا في نواته. يؤثر هذا التحول أيضًا على الإلكترونات (بيتا) التي تتحرك في مداراتها: يصبح أحدها ، كما كان ، غير ضروري ، بدون زوج (بروتون) ، لذلك يترك الذرة. تنتهي سلسلة من التحولات العديدة ، مصحوبة بإشعاع ألفا أو بيتا ، بنويدة رصاص مستقرة. بالطبع ، هناك العديد من السلاسل المتشابهة للتحولات العفوية (الاضمحلال) للنويدات المختلفة. نصف العمر هو الفترة الزمنية التي ينخفض ​​خلالها العدد الأولي للنواة المشعة إلى النصف في المتوسط.
مع كل فعل من أعمال الاضمحلال ، يتم إطلاق الطاقة ، والتي تنتقل في شكل إشعاع. غالبًا ما يكون النويدة غير المستقرة في حالة مثارة ، ولا يؤدي انبعاث الجسيم إلى إزالة كاملة للإثارة ؛ ثم يقوم بإلقاء جزء من الطاقة على شكل أشعة جاما (جاما كوانتوم). كما في حالة الأشعة السينية (التي تختلف عن أشعة جاما فقط في التردد) ، لا يوجد انبعاث لأي جسيمات. تسمى العملية الكاملة للانحلال التلقائي للنويدات غير المستقرة الانحلال الإشعاعي ، وتسمى النوية نفسها بالنويدات المشعة.

أنواع مختلفة من الإشعاع مصحوبة بإطلاق كميات مختلفة من الطاقة ولها قوة اختراق مختلفة ؛ لذلك ، لها تأثير مختلف على أنسجة الكائن الحي. يتم حجز إشعاع ألفا ، على سبيل المثال ، بواسطة ورقة وهو غير قادر عمليًا على اختراق الطبقة الخارجية من الجلد. لذلك ، لا يشكل خطرًا ما دامت المواد المشعة المنبعثة من جزيئات ألفا لا تدخل الجسم من خلال جرح مفتوح ، مع الطعام أو الماء أو استنشاق الهواء أو البخار ، على سبيل المثال ، في الحمام ؛ ثم يصبحون في غاية الخطورة. بيتا - للجسيم قدرة اختراق أكبر: فهو يخترق أنسجة الجسم على عمق سنتيمتر واحد أو اثنين أو أكثر ، اعتمادًا على كمية الطاقة. إن قوة الاختراق لأشعة غاما ، التي تنتقل بسرعة الضوء ، عالية جدًا: فقط رصاص سميك أو لوح خرساني يمكنه إيقافه. يتميز الإشعاع المؤين بعدد من الكميات الفيزيائية القابلة للقياس. وتشمل هذه كميات الطاقة. للوهلة الأولى ، قد يبدو أنها كافية لتسجيل وتقييم تأثير الإشعاع المؤين على الكائنات الحية والبشر. ومع ذلك ، فإن هذه القيم النشطة لا تعكس الآثار الفسيولوجية للإشعاع المؤين على جسم الإنسان والأنسجة الحية الأخرى ، وهي ذاتية ، وتختلف باختلاف الأشخاص. لذلك ، يتم استخدام القيم المتوسطة.

مصادر الإشعاع طبيعية ، موجودة في الطبيعة ، ولا تعتمد على البشر.

لقد ثبت أنه من بين جميع المصادر الطبيعية للإشعاع ، يتمثل الخطر الأكبر في غاز الرادون ، وهو غاز ثقيل لا طعم له ورائحة وفي نفس الوقت غير مرئي ؛ مع منتجات ابنتهم.

ينطلق الرادون من القشرة الأرضية في كل مكان ، لكن تركيزه في الهواء الخارجي يختلف اختلافًا كبيرًا في نقاط مختلفة من العالم. من المفارقات أنه قد يبدو للوهلة الأولى أن الشخص يتلقى الإشعاع الرئيسي من الرادون أثناء وجوده في غرفة مغلقة وعديمة التهوية. يتركز الرادون في الهواء الداخلي فقط عندما يكون معزولاً بشكل كافٍ عن البيئة الخارجية. يتراكم غاز الرادون في الغرفة عند الهروب من خلال الأساس والأرضية أو ، في كثير من الأحيان ، من مواد البناء. إن إغلاق المباني لغرض العزل يؤدي فقط إلى تفاقم الأمر ، لأنه يزيد من صعوبة هروب الغاز المشع من الغرفة. تعتبر مشكلة الرادون مهمة بشكل خاص للمباني منخفضة الارتفاع مع إحكام الإغلاق الدقيق للمباني (من أجل الحفاظ على الحرارة) واستخدام الألومينا كمادة مضافة إلى مواد بناء(ما يسمى ب "المشكلة السويدية"). أكثر مواد البناء شيوعًا - الخشب والطوب والخرسانة - ينبعث منها غاز الرادون قليلًا نسبيًا. تحتوي منتجات الجرانيت والخفاف والألومينا والجبس الفوسفاتي على نشاط إشعاعي محدد أعلى بكثير.

مصدر آخر ، عادة ما يكون أقل أهمية ، لدخول الرادون إلى المبنى هو المياه والغاز الطبيعي المستخدمان في الطهي وتدفئة المنازل.

تركيز الرادون في المياه شائعة الاستخدام منخفض للغاية ، لكن المياه من الآبار العميقة أو الآبار الارتوازية تحتوي على الكثير من الرادون. ومع ذلك ، فإن الخطر الرئيسي لا يأتي من شرب الماء على الإطلاق ، حتى مع وجود نسبة عالية من الرادون فيه. عادة ، يستهلك الناس معظم الماء في الطعام وفي شكل مشروبات ساخنة ، وعند غلي الماء أو تحضير الأطباق الساخنة ، يتبخر الرادون بالكامل تقريبًا. يتمثل الخطر الأكبر بكثير في دخول بخار الماء الذي يحتوي على نسبة عالية من الرادون إلى الرئتين جنبًا إلى جنب مع الهواء المستنشق ، والذي يحدث غالبًا في الحمام أو غرفة البخار (غرفة البخار).

غاز الرادون يخترق الغاز الطبيعي تحت الأرض. نتيجة للمعالجة الأولية وأثناء تخزين الغاز قبل أن يدخل المستهلك ، يتبخر معظم الرادون ، لكن تركيز الرادون في الغرفة يمكن أن يزيد بشكل كبير إذا كانت المواقد وأجهزة تسخين الغاز الأخرى غير مجهزة بغطاء عادم. في ظل وجود تهوية إمداد وعادم تتواصل مع الهواء الخارجي ، لا يحدث تركيز غاز الرادون في هذه الحالات. ينطبق هذا أيضًا على المنزل ككل - مع التركيز على قراءات أجهزة الكشف عن الرادون ، يمكنك ضبط وضع التهوية في المبنى ، والذي يستبعد تمامًا أي خطر على الصحة. ومع ذلك ، نظرًا لأن إطلاق غاز الرادون من التربة موسمي ، فمن الضروري مراقبة كفاءة التهوية ثلاث إلى أربع مرات في السنة ، مع عدم السماح بتجاوز تركيز الرادون.

مصادر أخرى للإشعاع ، لسوء الحظ قد تكون خطرة ، خلقها الإنسان نفسه. مصادر الإشعاع الاصطناعي هي النويدات المشعة الاصطناعية ، وأشعة من النيوترونات والجسيمات المشحونة التي تم إنشاؤها باستخدام المفاعلات والمسرعات النووية. يطلق عليهم المصادر التكنولوجية للإشعاع المؤين. اتضح أنه إلى جانب الشخصية الخطرة للإنسان ، يمكن وضع الإشعاع في خدمة الشخص. فيما يلي قائمة بعيدة عن القائمة الكاملة لمجالات تطبيق الإشعاع: الطب ، والصناعة ، الزراعةوالكيمياء والعلوم وما إلى ذلك. العامل المهدئ هو الطبيعة الخاضعة للرقابة لجميع الأنشطة المتعلقة بتلقي واستخدام الإشعاع الاصطناعي.

تختلف الاختبارات من حيث تأثيرها على البشر. أسلحة نوويةفي الغلاف الجوي ، والحوادث التي تقع في محطات الطاقة النووية والمفاعلات النووية ونتائج عملها ، والتي تتجلى في الغبار المشع والنفايات المشعة. ومع ذلك ، فإن حالات الطوارئ فقط ، مثل حادثة تشيرنوبيل ، يمكن أن يكون لها تأثير غير منضبط على البشر.
يتم الإشراف على باقي العمل بسهولة على المستوى المهني.

عندما يحدث التساقط الإشعاعي في بعض مناطق الأرض ، يمكن للإشعاع أن يدخل جسم الإنسان مباشرة من خلال المنتجات الزراعية والغذاء. من السهل جدًا حماية نفسك وأحبائك من هذا الخطر. عند شراء الحليب والخضروات والفواكه والأعشاب وأي منتجات أخرى ، لن يكون من الضروري تشغيل مقياس الجرعات وإحضاره إلى المنتج الذي تم شراؤه. لا يوجد إشعاع مرئي - ولكن الجهاز سيكتشف على الفور وجود التلوث الإشعاعي. هذه هي حياتنا في الألفية الثالثة - يصبح مقياس الجرعات سمة الحياة اليوميةمثل منديل ، فرشاة أسنان ، صابون.

آثار الإشعاع المؤين على أنسجة الجسم

يزداد الضرر الذي يلحق بالكائن الحي بسبب الإشعاع المؤين ، وكلما زادت الطاقة التي ينقلها إلى الأنسجة ؛ كمية هذه الطاقة تسمى الجرعة ، قياسا على أي مادة تدخل الجسم ويتم استيعابها بالكامل. يمكن أن يتلقى الجسم جرعة من الإشعاع بغض النظر عما إذا كانت النويدات المشعة خارج الجسم أو بداخله.

كمية الطاقة الإشعاعية التي تمتصها أنسجة الجسم المشععة ، والمحسوبة لكل وحدة كتلة ، تسمى الجرعة الممتصة وتقاس بوحدة الرمادي. لكن هذه القيمة لا تأخذ في الاعتبار حقيقة أنه مع نفس الجرعة الممتصة ، يكون إشعاع ألفا أكثر خطورة (عشرين مرة) من إشعاع بيتا أو جاما. وتسمى الجرعة المعاد حسابها بالجرعة المكافئة ؛ يقاس بوحدات تسمى سيفرتس.

يجب أن يؤخذ في الاعتبار أيضًا أن بعض أجزاء الجسم أكثر حساسية من غيرها: على سبيل المثال ، عند نفس جرعة الإشعاع المكافئة ، يكون حدوث السرطان في الرئتين أكثر احتمالًا منه في الغدة الدرقية ، وتشعيع الغدد التناسلية خطيرة بشكل خاص بسبب خطر التلف الجيني. لذلك ، ينبغي أن تؤخذ جرعات الإشعاع البشري في الاعتبار بمعامِلات مختلفة. بضرب الجرعات المكافئة في المعاملات المقابلة وتجميع جميع الأعضاء والأنسجة ، نحصل على الجرعة المكافئة الفعالة ، والتي تعكس التأثير الكلي للإشعاع على الجسم ؛ يقاس أيضًا في سيفرت.

الجسيمات المشحونة.

تفقد جسيمات ألفا وبيتا التي تخترق أنسجة الجسم الطاقة بسبب التفاعلات الكهربائية مع إلكترونات تلك الذرات التي تمر بالقرب منها. (تنقل أشعة جاما والأشعة السينية طاقتها إلى مادة بعدة طرق ، مما يؤدي في النهاية أيضًا إلى تفاعلات كهربائية.)

التفاعلات الكهربائية.

في وقت في حدود عشرة تريليون من الثانية بعد وصول الإشعاع المخترق إلى الذرة المقابلة في أنسجة الجسم ، ينفصل الإلكترون عن هذه الذرة. الأخير مشحون سالبًا ، لذلك تصبح بقية الذرة المحايدة مبدئيًا مشحونة إيجابًا. هذه العملية تسمى التأين. يمكن للإلكترون المنفصل أن يؤين الذرات الأخرى.

التغيرات الفيزيائية والكيميائية.

عادة لا يستطيع كل من الإلكترون الحر والذرة المتأينة البقاء في هذه الحالة لفترة طويلة ، وخلال العشرة المليارات القادمة من الثانية ، يشاركون في سلسلة معقدة من التفاعلات ، ونتيجة لذلك تتشكل جزيئات جديدة ، بما في ذلك مثل هذه شديدة التفاعل منها مثل "الجذور الحرة".

التغيرات الكيميائية.

خلال المليون من الثانية التالية ، تتفاعل الجذور الحرة المتكونة مع بعضها البعض ومع الجزيئات الأخرى ، ومن خلال سلسلة من التفاعلات التي لم يتم فهمها بالكامل بعد ، يمكن أن تسبب تعديلًا كيميائيًا للجزيئات المهمة بيولوجيًا اللازمة للعمل الطبيعي للخلية.

التأثيرات البيولوجية.

يمكن أن تحدث التغيرات البيوكيميائية في غضون ثوان وعقود قليلة بعد التشعيع وتسبب موت الخلايا على الفور أو تغيرات فيها.

وحدات قياس النشاط الإشعاعي
بيكريل (بيكريل ، بيكريل) ؛ كوري (كي ، سي)	1 بيكريل = تسوس واحد في الثانية. 1 Ci = 3.7 × 10 10 بيكريل	وحدات نشاط النويدات المشعة. أنها تمثل عدد الاضمحلال لكل وحدة زمنية.
رمادي (غرام ، غراي) ؛ راد (سعيد ، راد)	1 جراي = 1 جول / كجم 1 راد = 0.01 غراي	وحدات الجرعات الممتصة. وهي تمثل كمية طاقة الإشعاع المؤين التي تمتصها وحدة من كتلة الجسم المادي ، على سبيل المثال ، أنسجة الجسم.
سيفرت (سيفرت ، سيفرت) Rem (ber، rem) - "المكافئ البيولوجي للأشعة السينية"	1 Sv = 1 Gy = 1 J / kg (لبيتا وجاما) 1 ميكرو سيفرت = 1/1000000 سيفرت 1 ber = 0.01 Sv = 10 ملي سيفرت وحدات جرعة مكافئة.	وحدات الجرعات المكافئة. إنها وحدة للجرعة الممتصة مضروبة في عامل يأخذ في الاعتبار الخطر غير المتكافئ لأنواع مختلفة من الإشعاع المؤين.
الرمادي في الساعة (Gy / h) ؛ سيفرت في الساعة (سيفرت / ساعة) ؛ الأشعة السينية في الساعة (R / h)	1 Gy / h = 1 Sv / h = 100 R / h (لبيتا وجاما) 1 μ Sv / h = 1 μGy / h = 100 μR / h 1 ميكرومتر / ساعة = 1/1000000 ص / ساعة	وحدات معدل الجرعة. إنها تمثل الجرعة التي يتلقاها الجسم لكل وحدة زمنية.

للحصول على معلومات ، وليس للترهيب ، وخاصة الأشخاص الذين قرروا تكريس أنفسهم للعمل مع الإشعاع المؤين ، يجب أن تعرف الجرعات القصوى المسموح بها. ترد وحدات قياس النشاط الإشعاعي في الجدول 1. وفقًا لاستنتاج اللجنة الدولية للحماية من الإشعاع لعام 1990 ، يمكن أن تحدث تأثيرات ضارة عند تناول جرعات مكافئة لا تقل عن 1.5 سيفرت (150 ريم) خلال العام ، وفي الحالات من التعرض قصير الأمد - بجرعات أعلى 0.5 سيفرت (50 ريم). عندما يتجاوز التعرض للإشعاع عتبة معينة ، يحدث مرض الإشعاع. يميز بين الأشكال المزمنة والحادة (مع تعرض مكثف واحد) لهذا المرض. من حيث الشدة ، ينقسم داء الإشعاع الحاد إلى أربع درجات ، تتراوح من جرعة 1-2 سيفرت (100-200 ريم ، درجة أولى) إلى جرعة تزيد عن 6 سيفرت (600 ريم ، درجة رابعة). الدرجة الرابعة يمكن أن تكون قاتلة.

الجرعات المتلقاة في ظل الظروف العادية لا تذكر مقارنة بتلك المشار إليها. يتراوح معدل الجرعة المكافئة الناتج عن الإشعاع الطبيعي من 0.05 إلى 0.2 ميكرو سيفرت / ساعة ، أي من 0.44 إلى 1.75 ملي سيفرت / سنة (44-175 مريم / سنة).
لإجراءات التشخيص الطبي - الأشعة السينية ، إلخ. - يتلقى الشخص ما يقرب من 1.4 ملي سيفرت / سنة.

نظرًا لوجود جرعات صغيرة من العناصر المشعة في الطوب والخرسانة ، تزداد الجرعة بمقدار 1.5 ملي سيفرت أخرى / سنة. أخيرًا ، بسبب الانبعاثات من محطات الطاقة الحرارية الحديثة التي تعمل بالفحم وعند الطيران عن طريق الجو ، يتلقى الشخص ما يصل إلى 4 ملي سيفرت / سنة. في المجموع ، يمكن أن تصل الخلفية الحالية إلى 10 ملي سيفرت / سنة ، ولكن في المتوسط ​​لا تتجاوز 5 ملي سيفرت / سنة (0.5 ريم / سنة).

هذه الجرعات غير ضارة تمامًا بالبشر. يتم تعيين حد الجرعة بالإضافة إلى الخلفية الحالية لجزء محدود من السكان في المناطق ذات الإشعاع العالي على 5 ملي سيفرت / سنة (0.5 ريم / سنة) ، أي بهامش 300 ضعف. بالنسبة للأفراد الذين يعملون مع مصادر الإشعاع المؤين ، فإن الحد الأقصى للجرعة المسموح بها هو 50 ملي سيفرت / سنة (5 ريم / سنة) ، أي 28 ميكرو سيفرت / ساعة في 36 ساعة عمل في الأسبوع.

وفقًا للمعايير الصحية NRB-96 (1996) مستويات مقبولةمعدل الجرعة للإشعاع الخارجي للجسم كله من مصادر من صنع الإنسان لمباني الإقامة الدائمة للموظفين - 10 ميكروغرام / ساعة ، للمباني السكنية والأقاليم التي يتواجد فيها أفراد من السكان باستمرار - 0.1 ميكروغرام / ساعة (0.1 ميكرو سيفرت / ح ، 10 ميكرومتر / ساعة).

كيفية قياس الإشعاع

بضع كلمات حول تسجيل وقياس جرعات الإشعاع المؤين. توجد طرق مختلفة للتسجيل وقياس الجرعات: التأين (المرتبط بمرور الإشعاع المؤين في الغازات) ، أشباه الموصلات (حيث يتم استبدال الغاز جسم صلب) ، وميض ، وإنارة ، والتصوير الفوتوغرافي. هذه الأساليب هي أساس العمل. مقاييس الجرعاتإشعاع. من بين مستشعرات الإشعاع المؤين المملوءة بالغاز ، يمكن للمرء أن يلاحظ غرف التأين وغرف الانشطار والعدادات النسبية و عدادات جيجر مولر... هذه الأخيرة بسيطة نسبيًا ، وأرخصها ، وليست حرجة لظروف العمل ، مما أدى إلى استخدامها على نطاق واسع في معدات قياس الجرعات المهنية المصممة لاكتشاف وتقييم إشعاع بيتا وغاما. عندما يتم استخدام عداد جيجر مولر كمستشعر ، فإن أي جسيم مؤين يدخل الحجم الحساس للعداد يؤدي إلى تفريغ ذاتي. الوقوع بدقة في الحجم الحساس! لذلك ، لم يتم تسجيل جسيمات ألفا ، لأن لا يمكنهم الوصول إلى هناك. حتى عند تسجيل جسيمات بيتا ، من الضروري تقريب الكاشف من الجسم للتأكد من عدم وجود إشعاع. في الهواء ، يمكن إضعاف طاقة هذه الجسيمات ، وقد لا تمر عبر جسم الجهاز ، ولن تقع في العنصر الحساس ولن يتم اكتشافها.

دكتور في العلوم الفيزيائية والرياضية ، الأستاذ MEPhI N.M. جافريلوف
المقال كتب لصالح شركة "كفارتا راد".