Η ραδιενεργή ή ιονίζουσα ακτινοβολία επηρεάζει σε μεγάλο βαθμό τους ζωντανούς οργανισμούς. Οι άνθρωποι εκτίθενται συνεχώς σε ακτινοβολία σε μικρές ποσότητες που δεν προκαλούν σοβαρή βλάβη στην υγεία. Ωστόσο, η ισχυρότερη ραδιενεργή ακτινοβολία οδηγεί σε σοβαρές ασθένειες και απειλή για τη ζωή. Ως εκ τούτου, έχει αναπτυχθεί ένα ειδικό σύστημα συντελεστών για τη μέτρηση της δόσης ακτινοβολίας.
Τι είναι η ραδιενεργή ακτινοβολία;
Ιοντίζουσα ακτινοβολία είναι η ενέργεια που παράγεται από τα άτομα ραδιενεργών ουσιών. Οι πηγές ακτινοβολίας είναι:
- φυσική προέλευση - ραδιενεργή διάσπαση, κοσμικές ακτίνες, θερμοπυρηνικές αντιδράσεις;
- τεχνητός - πυρηνικός αντιδραστήρας, πυρηνικά καύσιμα, ατομική βόμβα, ιατρικός εξοπλισμός (π.χ. μηχανή ακτίνων Χ).
Τύποι ραδιενέργειας
Υπάρχουν τρεις τύποι ραδιενέργειας κατά προέλευση:
- φυσικό - εγγενές σε βαριά ραδιενεργά στοιχεία;
- τεχνητό - δημιουργήθηκε σκόπιμα από τον άνθρωπο με τη βοήθεια αντιδράσεων αποσύνθεσης καισύντηξη ατομικών πυρήνων;
- επαγόμενο - παρατηρείται σε ουσίες που έχουν ακτινοβοληθεί έντονα και οι ίδιες γίνονται πηγή ακτινοβολίας.
Τύποι ακτινοβολίας
Υπάρχουν τρεις τύποι ιονίζουσας ακτινοβολίας: οι ακτίνες άλφα, οι ακτίνες βήτα και οι ακτίνες γάμμα.
Η ακτινοβολία άλφα έχει χαμηλή διεισδυτική ισχύ. Οι δέσμες είναι ένα ρεύμα από πυρήνες ηλίου. Σχεδόν κάθε φράγμα μπορεί να προστατεύσει από τις ακτίνες άλφα: ρούχα, δέρμα, ένα φύλλο χαρτιού. Είναι σχεδόν αδύνατο να λάβετε μια επικίνδυνη δόση ακτινοβολίας σε αυτήν την περίπτωση, εάν ακολουθήσετε τις προφυλάξεις.
Η ακτινοβολία βήτα είναι πιο επικίνδυνη για τον οργανισμό. Αποτελείται από ένα ρεύμα ηλεκτρονίων. Η διεισδυτική του ισχύς είναι πολύ μεγαλύτερη από αυτή των ακτίνων άλφα. Η ροή των ηλεκτρονίων κινείται με υψηλή ταχύτητα, έτσι η ακτινοβολία μπορεί να περάσει μέσα από τα ρούχα και το δέρμα, διεισδύοντας στο σώμα και προκαλώντας βλάβες στην υγεία.
Η ακτινοβολία γάμμα είναι η πιο επικίνδυνη. Πρόκειται για ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία με εξαιρετικά μικρό μήκος κύματος. Τέτοιες ακτίνες έχουν τεράστια διεισδυτική δύναμη και είναι επιζήμιες για έναν ζωντανό οργανισμό. Εάν η απορροφούμενη δόση αυτής της ακτινοβολίας υπερβεί το επιτρεπόμενο όριο, μπορεί να οδηγήσει σε σοβαρή ασθένεια, ακόμη και θάνατο.
Πώς μετριέται η έκθεση;
Για τον υπολογισμό του επιπέδου ακτινοβολίας, χρησιμοποιείται η έννοια της "απορροφημένης δόσης" (D). Αυτή είναι η αναλογία της απορροφούμενης ενέργειας ακτινοβολίας (E) προς τη μάζα του ακτινοβολούμενου αντικειμένου (m). Αυτή η τιμή εκφράζεται με δύο τρόπους:
- σε γκρι (Gy) - ένα γκρι είναι ίσο με τη δόση στην οποίαένα κιλό ύλης αντιστοιχεί σε ενέργεια 1 J;
- σε roentgens (R) - χρησιμοποιείται για ακτίνες Χ και ακτίνες γάμμα και ισούται περίπου με 0,01 Gy.
Μια δόση 100 R οδηγεί σε επικίνδυνες επιπτώσεις στην υγεία. Η θανατηφόρος δόση είναι 500 R.
Το επίπεδο ακτινοβολίας μετριέται με ειδικό δοσίμετρο.
Ισοδύναμη δόση απορροφούμενης ακτινοβολίας
Αυτή η τιμή χρησιμοποιείται για την αξιολόγηση της καταστροφικής επίδρασης της ακτινοβολίας στο σώμα. Ονομάζεται και βιολογική δόση. Η ισοδύναμη δόση συμβολίζεται με το γράμμα H και υπολογίζεται με τον τύπο: H=D x k.
K - παράγοντας ποιότητας. Αυτή η τιμή περιγράφει την επίδραση στο σώμα ενός τύπου ιονίζουσας ακτινοβολίας (ακτινοβολίας Χ και ακτινοβολίας γάμμα).
Η μονάδα ισοδύναμης δόσης ακτινοβολίας ονομάζεται sievert (Sv). Το όνομα δόθηκε προς τιμήν του ραδιοφυσικού Rolf Sievert, ο οποίος μελέτησε τις επιπτώσεις της ακτινοβολίας στους ζωντανούς οργανισμούς. Χρησιμοποιούνται επίσης οι μονάδες millisievert (mSv) και microsievert (μSv).
Μια σημαντική έννοια είναι ο ισοδύναμος ρυθμός δόσης του H. Εννοείται ως ο ρυθμός με τον οποίο η δόση του H συσσωρεύεται στο σώμα.
Ποιες δόσεις είναι ασφαλείς για τον οργανισμό; Έχει διαπιστωθεί ότι η επιτρεπόμενη ισοδύναμη δόση Η, εντός της οποίας δεν συμβαίνουν παθολογικές διεργασίες σε ιστούς και κύτταρα, είναι 0,5 Sv. Μια εφάπαξ θανατηφόρα δόση είναι 6-7 Sv.
Ένας άνθρωπος κατά τη διάρκεια της ζωής του λαμβάνει μικροδόσεις ακτινοβολίας από φυσικές και τεχνητές πηγές. Κατά μέσο όρο, οι ετήσιες δόσεις απορροφούμενης ακτινοβολίας είναι 2mSv.
Κίνδυνος ιονίζουσας ακτινοβολίας
Τι συμβαίνει στο σώμα όταν ακτινοβοληθεί; Ο κύριος κίνδυνος της ραδιενεργής ακτινοβολίας είναι ότι η επίδρασή της περνά σχεδόν απαρατήρητη. Οι ιονίζουσες ακτίνες δεν προκαλούν πόνο, δεν είναι ορατές οπτικά και με τη βοήθεια άλλων αισθήσεων. Επομένως, ένα άτομο μπορεί να μην συνειδητοποιήσει καν ότι εκτίθεται σε επικίνδυνη ακτινοβολία μέχρι να είναι πολύ αργά.
Ακόμη και μια μικρή έκθεση είναι επικίνδυνη για τους ζωντανούς οργανισμούς. Η ακτινοβολία ιονίζει τα άτομα και τα μόρια στα κύτταρα του σώματος. Η χημική δραστηριότητα των κυττάρων αλλάζει και αυτό οδηγεί σε ραδιενεργή βλάβη σε όργανα και ιστούς. Η λειτουργία τους διαταράσσεται.
Η μεγαλύτερη ακτινοβολία επηρεάζει τα ταχέως διαιρούμενα κύτταρα. Το κυκλοφορικό σύστημα και ο μυελός των οστών αρχίζουν να υποφέρουν πρώτα, μετά το πεπτικό σύστημα και άλλα όργανα.
Επίσης, η ακτινοβολία έχει επιζήμια επίδραση στα γονίδια των χρωμοσωμάτων, οδηγώντας σε σοβαρές κληρονομικές ασθένειες ή αναπαραγωγική δυσλειτουργία. Η πιο κοινή πάθηση είναι η λεγόμενη ασθένεια ακτινοβολίας.
Σε υψηλές ισοδύναμες δόσεις ακτινοβολίας, μπορεί να αναπτυχθεί ήδη από τα πρώτα λεπτά και τις πρώτες ώρες μετά την έκθεση. Η οξεία ασθένεια ακτινοβολίας συνοδεύεται από συμπτώματα όπως ναυτία, έμετος, πυρετός και αιμορραγίες.
Συχνά αυτή η ασθένεια είναι κληρονομική. Πολλοί απόγονοι των θυμάτων της Χιροσίμα, του Ναγκασάκι και του ατυχήματος του Τσερνομπίλ εξακολουθούν να αισθάνονται τις συνέπειες της ασθένειας της ακτινοβολίας.
Οφέλη της ιονίζουσας ακτινοβολίας
Ραδιενεργή ακτινοβολίακάνει κάτι περισσότερο από απλώς κακό. Υπό ορισμένες προϋποθέσεις, μπορείτε επίσης να επωφεληθείτε από αυτό, το οποίο χρησιμοποιείται ενεργά σε διάφορους κλάδους.
Μικρές δόσεις ακτινοβολίας χρησιμοποιούνται στην ιατρική για τη θεραπεία του καρκίνου. Τα κύτταρα σε κακοήθεις όγκους καταστρέφονται από ιονίζουσα ακτινοβολία, επομένως η ακτινοθεραπεία χρησιμοποιείται στη θεραπεία του καρκίνου. Επίσης στην ιατρική, χρησιμοποιούνται ειδικά παρασκευάσματα που δημιουργούνται με βάση ραδιενεργές ουσίες. Οι ιονίζουσες ακτίνες συμβάλλουν στην αποστείρωση των ιατροτεχνολογικών προϊόντων.
Η χρήση μηχανημάτων ακτίνων Χ είναι ανεκτίμητη για τη διάγνωση ασθενειών και τον προσδιορισμό του βαθμού βλάβης.
Η ιονίζουσα ακτινοβολία χρησιμοποιείται για την κατασκευή ανιχνευτών καπνού, για τον έλεγχο των αποσκευών στα αεροδρόμια και για τον ιονισμό του αέρα.
Η ακτινοβολία χρησιμοποιείται επίσης σε βιομηχανίες όπως η μεταλλουργία, η ελαφριά βιομηχανία, η βιομηχανία τροφίμων, η οικοδομική βιομηχανία, η γεωργία.
Προστασία από την ακτινοβολία
Όταν εργάζεστε με πηγές ιονίζουσας ακτινοβολίας, πρέπει να λαμβάνονται προφυλάξεις για την προστασία του οργανισμού από βλάβες.
Ένας απλός αλλά αποτελεσματικός τρόπος για να προστατευτείτε από την ακτινοβολία είναι να απομακρυνθείτε από την πηγή της ακτινοβολίας. Πρώτον, η ακτινοβολία απορροφάται από τον αέρα και δεύτερον, όταν απομακρύνεται από την πηγή, η ένταση της ακτινοβολίας μειώνεται ανάλογα με το τετράγωνο της απόστασης.
Εάν είναι αδύνατο να αφαιρεθεί από την πηγή, πρέπει να χρησιμοποιηθούν άλλα μέσα προστασίας. Τα ρούχα από ειδικά υλικά θα γίνουν εμπόδιομονοπάτια ακτινοβολίας.
Ουσίες που απορροφούν καλά την ακτινοβολία είναι ο μόλυβδος και ο γραφίτης.
Συνοψίζοντας, μπορούμε να σημειώσουμε τα ακόλουθα
- η ραδιενεργή ακτινοβολία είναι τριών τύπων: ακτίνες άλφα, βήτα και γάμμα;
- αλλάζει η ισχύς της ακτινοβολίας σε Grays και Roentgen;
- Η ισοδύναμη μονάδα δόσης είναι Sievert.
Η ακτινοβολία προκαλεί μεγάλη βλάβη στον οργανισμό, αλλά σε συνταγογραφούμενες δόσεις και όταν χρησιμοποιείται σωστά, μπορεί να εξυπηρετήσει το όφελος της ανθρωπότητας.
