Πηγές ακτίνων Χ. Είναι ένας σωλήνας ακτίνων Χ πηγή ιοντίζουσας ακτινοβολίας;

2024 Συγγραφέας: Angel Austin | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-02 17:44

Σε όλη την ιστορία της ζωής στη Γη, οι οργανισμοί εκτέθηκαν συνεχώς στις κοσμικές ακτίνες και στα ραδιονουκλεΐδια που σχηματίζονται από αυτές στην ατμόσφαιρα, καθώς και στην ακτινοβολία από ουσίες που υπάρχουν παντού στη φύση. Η σύγχρονη ζωή έχει προσαρμοστεί σε όλα τα χαρακτηριστικά και τους περιορισμούς του περιβάλλοντος, συμπεριλαμβανομένων των φυσικών πηγών ακτίνων Χ.

Αν και τα υψηλά επίπεδα ακτινοβολίας είναι σίγουρα επιβλαβή για τους οργανισμούς, ορισμένα είδη ακτινοβολίας είναι απαραίτητα για τη ζωή. Για παράδειγμα, το υπόβαθρο ακτινοβολίας συνέβαλε στις θεμελιώδεις διαδικασίες της χημικής και βιολογικής εξέλιξης. Επίσης προφανές είναι το γεγονός ότι η θερμότητα του πυρήνα της Γης παρέχεται και διατηρείται από τη θερμότητα διάσπασης των πρωτογενών, φυσικών ραδιονουκλεϊδίων.

Κοσμικές ακτίνες

Η ακτινοβολία εξωγήινης προέλευσης που βομβαρδίζει συνεχώς τη Γη ονομάζεταιδιάστημα.

Το γεγονός ότι αυτή η διεισδυτική ακτινοβολία φτάνει στον πλανήτη μας από το διάστημα και όχι από τη Γη, ανακαλύφθηκε σε πειράματα μέτρησης του ιονισμού σε διάφορα υψόμετρα, από την επιφάνεια της θάλασσας έως τα 9000 μ. Βρέθηκε ότι η ένταση της ιονίζουσας ακτινοβολίας μειώθηκε μέχρι το ύψος των 700 m, και στη συνέχεια αυξήθηκε γρήγορα με την ανάβαση. Η αρχική μείωση μπορεί να εξηγηθεί από τη μείωση της έντασης των επίγειων ακτίνων γάμμα και μια αύξηση από τη δράση των κοσμικών ακτίνων.

Οι πηγές ακτίνων Χ στο διάστημα είναι οι εξής:

• ομάδες γαλαξιών;
• Γαλαξίες Seyfert;
• Κυρ;
• stars;
• κβάζαρ;
• μαύρες τρύπες;
• απομεινάρια σουπερνόβα;
• λευκοί νάνοι;
• σκοτεινά αστέρια, κ.λπ.

Απόδειξη τέτοιας ακτινοβολίας, για παράδειγμα, είναι η αύξηση της έντασης των κοσμικών ακτίνων που παρατηρούνται στη Γη μετά από ηλιακές εκλάμψεις. Όμως το αστέρι μας δεν συμβάλλει κυρίως στη συνολική ροή, αφού οι ημερήσιες διακυμάνσεις του είναι πολύ μικρές.

Δύο τύποι ακτίνων

Οι κοσμικές ακτίνες χωρίζονται σε πρωτογενείς και δευτερεύουσες. Η ακτινοβολία που δεν αλληλεπιδρά με την ύλη στην ατμόσφαιρα, τη λιθόσφαιρα ή την υδρόσφαιρα της Γης ονομάζεται πρωτογενής. Αποτελείται από πρωτόνια (≈ 85%) και σωματίδια άλφα (≈ 14%), με πολύ μικρότερες ροές (< 1%) βαρύτερων πυρήνων. Οι δευτερογενείς κοσμικές ακτίνες Χ, των οποίων οι πηγές ακτινοβολίας είναι η πρωτογενής ακτινοβολία και η ατμόσφαιρα, αποτελούνται από υποατομικά σωματίδια όπως πιόνια, μιόνια καιηλεκτρόνια. Στο επίπεδο της θάλασσας, σχεδόν όλη η παρατηρούμενη ακτινοβολία αποτελείται από δευτερεύουσες κοσμικές ακτίνες, το 68% των οποίων είναι μιόνια και το 30% είναι ηλεκτρόνια. Λιγότερο από το 1% της ροής στο επίπεδο της θάλασσας αποτελείται από πρωτόνια.

Οι πρωτογενείς κοσμικές ακτίνες, κατά κανόνα, έχουν τεράστια κινητική ενέργεια. Φορτίζονται θετικά και αποκτούν ενέργεια επιταχυνόμενοι σε μαγνητικά πεδία. Στο κενό του διαστήματος, τα φορτισμένα σωματίδια μπορούν να υπάρχουν για μεγάλο χρονικό διάστημα και να ταξιδεύουν εκατομμύρια έτη φωτός. Κατά τη διάρκεια αυτής της πτήσης, αποκτούν υψηλή κινητική ενέργεια, της τάξης των 2–30 GeV (1 GeV=10⁹ eV). Τα μεμονωμένα σωματίδια έχουν ενέργειες έως και 10^{10 GeV.}

Οι υψηλές ενέργειες των πρωτογενών κοσμικών ακτίνων τους επιτρέπουν να διασπούν κυριολεκτικά τα άτομα στην ατμόσφαιρα της γης όταν συγκρούονται. Μαζί με τα νετρόνια, τα πρωτόνια και τα υποατομικά σωματίδια, μπορούν να σχηματιστούν ελαφρά στοιχεία όπως το υδρογόνο, το ήλιο και το βηρύλλιο. Τα μιόνια είναι πάντα φορτισμένα και επίσης διασπώνται γρήγορα σε ηλεκτρόνια ή ποζιτρόνια.

Μαγνητική Ασπίδα

Η ένταση των κοσμικών ακτίνων αυξάνεται απότομα με την άνοδο μέχρι να φτάσει στο μέγιστο σε υψόμετρο περίπου 20 km. Από 20 km έως τα όρια της ατμόσφαιρας (έως 50 km) η ένταση μειώνεται.

Αυτό το μοτίβο εξηγείται από την αύξηση της παραγωγής δευτερογενούς ακτινοβολίας ως αποτέλεσμα της αύξησης της πυκνότητας του αέρα. Σε υψόμετρο 20 km, το μεγαλύτερο μέρος της πρωτογενούς ακτινοβολίας έχει ήδη εισέλθει σε αλληλεπίδραση και η μείωση της έντασης από τα 20 km στο επίπεδο της θάλασσας αντανακλά την απορρόφηση δευτερογενών ακτίνων.ατμόσφαιρα, που ισοδυναμεί με περίπου 10 μέτρα νερού.

Η ένταση της ακτινοβολίας σχετίζεται επίσης με το γεωγραφικό πλάτος. Στο ίδιο υψόμετρο, η κοσμική ροή αυξάνεται από τον ισημερινό σε γεωγραφικό πλάτος 50–60° και παραμένει σταθερή μέχρι τους πόλους. Αυτό εξηγείται από το σχήμα του μαγνητικού πεδίου της Γης και την κατανομή της ενέργειας της πρωτογενούς ακτινοβολίας. Οι γραμμές μαγνητικού πεδίου που εκτείνονται πέρα από την ατμόσφαιρα είναι συνήθως παράλληλες με την επιφάνεια της γης στον ισημερινό και κάθετες στους πόλους. Τα φορτισμένα σωματίδια κινούνται εύκολα κατά μήκος των γραμμών του μαγνητικού πεδίου, αλλά δύσκολα το ξεπερνούν στην εγκάρσια κατεύθυνση. Από τους πόλους έως τις 60°, σχεδόν όλη η πρωτογενής ακτινοβολία φτάνει στην ατμόσφαιρα της Γης και στον ισημερινό μόνο σωματίδια με ενέργεια άνω των 15 GeV μπορούν να διαπεράσουν τη μαγνητική ασπίδα.

Δευτερογενείς πηγές ακτίνων Χ

Ως αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης των κοσμικών ακτίνων με την ύλη, μια σημαντική ποσότητα ραδιονουκλεϊδίων παράγεται συνεχώς. Τα περισσότερα από αυτά είναι θραύσματα, αλλά μερικά από αυτά σχηματίζονται από την ενεργοποίηση σταθερών ατόμων από νετρόνια ή μιόνια. Η φυσική παραγωγή ραδιονουκλεϊδίων στην ατμόσφαιρα αντιστοιχεί στην ένταση της κοσμικής ακτινοβολίας σε ύψος και γεωγραφικό πλάτος. Περίπου το 70% από αυτά προέρχονται από τη στρατόσφαιρα και το 30% από την τροπόσφαιρα.

Με εξαίρεση τα H-3 και C-14, τα ραδιονουκλίδια βρίσκονται συνήθως σε πολύ χαμηλές συγκεντρώσεις. Το τρίτιο αραιώνεται και αναμιγνύεται με νερό και H-2, και το C-14 ενώνεται με οξυγόνο για να σχηματίσει CO_{2, το οποίο αναμιγνύεται με το διοξείδιο του άνθρακα της ατμόσφαιρας. Ο άνθρακας-14 εισέρχεται στα φυτά μέσω της φωτοσύνθεσης.}

Ακτινοβολία Γης

Από τα πολλά ραδιονουκλεΐδια που έχουν σχηματιστεί με τη Γη, μόνο μερικά έχουν χρόνο ημιζωής αρκετά μεγάλο για να εξηγήσουν την τρέχουσα ύπαρξή τους. Εάν ο πλανήτης μας σχηματίστηκε πριν από περίπου 6 δισεκατομμύρια χρόνια, θα χρειαζόταν χρόνος ημιζωής τουλάχιστον 100 εκατομμυρίων ετών για να παραμείνουν σε μετρήσιμες ποσότητες. Από τα πρωτογενή ραδιονουκλεΐδια που έχουν ανακαλυφθεί μέχρι στιγμής, τρία έχουν τη μεγαλύτερη σημασία. Η πηγή ακτίνων Χ είναι K-40, U-238 και Th-232. Το ουράνιο και το θόριο σχηματίζουν το καθένα μια αλυσίδα προϊόντων διάσπασης που είναι σχεδόν πάντα παρουσία του αρχικού ισοτόπου. Αν και πολλά από τα θυγατρικά ραδιονουκλεΐδια είναι βραχύβια, είναι κοινά στο περιβάλλον καθώς σχηματίζονται συνεχώς από μακρόβια μητρικά υλικά.

Άλλες αρχέγονες μακρόβιες πηγές ακτίνων Χ, με λίγα λόγια, είναι σε πολύ χαμηλές συγκεντρώσεις. Αυτά είναι τα Rb-87, La-138, Ce-142, Sm-147, Lu-176, κ.λπ. Τα φυσικά νετρόνια σχηματίζουν πολλά άλλα ραδιονουκλίδια, αλλά η συγκέντρωσή τους είναι συνήθως πολύ χαμηλή. Το λατομείο Oklo στη Γκαμπόν της Αφρικής περιέχει στοιχεία για έναν «φυσικό αντιδραστήρα» στον οποίο πραγματοποιήθηκαν πυρηνικές αντιδράσεις. Η εξάντληση του U-235 και η παρουσία προϊόντων σχάσης σε ένα πλούσιο κοίτασμα ουρανίου υποδηλώνουν ότι μια αυθόρμητα προκληθείσα αλυσιδωτή αντίδραση έλαβε χώρα εδώ πριν από περίπου 2 δισεκατομμύρια χρόνια.

Αν και τα αρχέγονα ραδιονουκλίδια είναι πανταχού παρόντα, η συγκέντρωσή τους ποικίλλει ανάλογα με την τοποθεσία. ΚύριοςΗ δεξαμενή φυσικής ραδιενέργειας είναι η λιθόσφαιρα. Επιπλέον, αλλάζει σημαντικά μέσα στη λιθόσφαιρα. Μερικές φορές συνδέεται με ορισμένους τύπους ενώσεων και ορυκτών, μερικές φορές είναι καθαρά περιφερειακό, με μικρή συσχέτιση με τύπους πετρωμάτων και ορυκτών.

Η κατανομή των πρωτογενών ραδιονουκλεϊδίων και των προϊόντων αποσύνθεσης των απογόνων τους στα φυσικά οικοσυστήματα εξαρτάται από πολλούς παράγοντες, συμπεριλαμβανομένων των χημικών ιδιοτήτων των νουκλεϊδίων, των φυσικών παραγόντων του οικοσυστήματος και των φυσιολογικών και οικολογικών χαρακτηριστικών της χλωρίδας και της πανίδας. Η διάβρωση των πετρωμάτων, η κύρια δεξαμενή τους, τροφοδοτεί το έδαφος με U, Th και K. Σε αυτή τη μεταφορά συμμετέχουν και τα προϊόντα αποσύνθεσης Th και U. Από το έδαφος, K, Ra, λίγο U και πολύ λίγο Th απορροφώνται από τα φυτά. Χρησιμοποιούν το κάλιο-40 με τον ίδιο τρόπο όπως το σταθερό Κ. Το ράδιο, ένα προϊόν αποσύνθεσης του U-238, χρησιμοποιείται από το φυτό, όχι επειδή είναι ισότοπο, αλλά επειδή είναι χημικά κοντά στο ασβέστιο. Η πρόσληψη ουρανίου και θορίου από τα φυτά είναι γενικά αμελητέα καθώς αυτά τα ραδιονουκλίδια είναι συνήθως αδιάλυτα.

Ραδόνιο

Η πιο σημαντική από όλες τις πηγές φυσικής ακτινοβολίας είναι το άγευστο, άοσμο στοιχείο, ένα αόρατο αέριο που είναι 8 φορές βαρύτερο από τον αέρα, το ραδόνιο. Αποτελείται από δύο κύρια ισότοπα - το ραδόνιο-222, ένα από τα προϊόντα διάσπασης του U-238 και το ραδόνιο-220, που σχηματίστηκαν κατά τη διάσπαση του Th-232.

Βράχοι, έδαφος, φυτά, ζώα εκπέμπουν ραδόνιο στην ατμόσφαιρα. Το αέριο είναι προϊόν διάσπασης του ραδίου και παράγεται από οποιοδήποτε υλικόπου το περιέχει. Επειδή το ραδόνιο είναι αδρανές αέριο, μπορεί να απελευθερωθεί από επιφάνειες που έρχονται σε επαφή με την ατμόσφαιρα. Η ποσότητα του ραδονίου που βγαίνει από μια δεδομένη μάζα πετρώματος εξαρτάται από την ποσότητα του ραδίου και την επιφάνεια. Όσο μικρότερο είναι το πέτρωμα, τόσο περισσότερο ραδόνιο μπορεί να απελευθερώσει. Η συγκέντρωση του Rn στον αέρα δίπλα σε υλικά που περιέχουν ράδιο εξαρτάται επίσης από την ταχύτητα του αέρα. Σε υπόγεια, σπηλιές και ορυχεία που έχουν κακή κυκλοφορία αέρα, οι συγκεντρώσεις ραδονίου μπορεί να φτάσουν σημαντικά επίπεδα.

Το Rn διασπάται αρκετά γρήγορα και σχηματίζει έναν αριθμό θυγατρικών ραδιονουκλεϊδίων. Μόλις σχηματιστούν στην ατμόσφαιρα, τα προϊόντα αποσύνθεσης του ραδονίου συνδυάζονται με λεπτά σωματίδια σκόνης που κατακάθονται στο έδαφος και στα φυτά και εισπνέονται επίσης από τα ζώα. Οι βροχοπτώσεις είναι ιδιαίτερα αποτελεσματικές στην απομάκρυνση των ραδιενεργών στοιχείων από τον αέρα, αλλά η πρόσκρουση και η καθίζηση των σωματιδίων αερολύματος συμβάλλουν επίσης στην απόθεσή τους.

Σε εύκρατα κλίματα οι συγκεντρώσεις ραδονίου σε εσωτερικούς χώρους είναι κατά μέσο όρο περίπου 5 έως 10 φορές υψηλότερες από ό,τι σε εξωτερικούς χώρους.

Τις τελευταίες δεκαετίες, ο άνθρωπος έχει παραγάγει «τεχνητά» αρκετές εκατοντάδες ραδιονουκλεΐδια, σχετικές ακτίνες Χ, πηγές, ιδιότητες που έχουν εφαρμογές στην ιατρική, τον στρατό, την παραγωγή ενέργειας, τα όργανα και την εξερεύνηση ορυκτών.

Οι επιμέρους επιδράσεις των ανθρωπογενών πηγών ακτινοβολίας ποικίλλουν πολύ. Οι περισσότεροι άνθρωποι λαμβάνουν μια σχετικά μικρή δόση τεχνητής ακτινοβολίας, αλλά μερικοί λαμβάνουν πολλές χιλιάδες φορές την ακτινοβολία από φυσικές πηγές. Οι ανθρωπογενείς πηγές είναι καλύτερεςελεγχόμενο από φυσικό.

Πηγές ακτίνων Χ στην ιατρική

Στη βιομηχανία και την ιατρική, κατά κανόνα, χρησιμοποιούνται μόνο καθαρά ραδιονουκλεΐδια, γεγονός που απλοποιεί τον εντοπισμό των οδών διαρροής από τοποθεσίες αποθήκευσης και τη διαδικασία απόρριψης.

Η χρήση της ακτινοβολίας στην ιατρική είναι ευρέως διαδεδομένη και έχει τη δυνατότητα να έχει σημαντικό αντίκτυπο. Περιλαμβάνει πηγές ακτίνων Χ που χρησιμοποιούνται στην ιατρική για:

• διαγνωστικά;
• θεραπεία;
• αναλυτικές διαδικασίες;
• pacing.

Για διαγνωστικά, χρησιμοποιούνται τόσο σφραγισμένες πηγές όσο και μεγάλη ποικιλία ραδιενεργών ανιχνευτών. Τα ιατρικά ιδρύματα γενικά κάνουν διάκριση μεταξύ αυτών των εφαρμογών όπως η ακτινολογία και η πυρηνική ιατρική.

Είναι ένας σωλήνας ακτίνων Χ πηγή ιονίζουσας ακτινοβολίας; Η αξονική τομογραφία και η ακτινογραφία είναι γνωστές διαγνωστικές διαδικασίες που πραγματοποιούνται με τη βοήθειά της. Επιπλέον, υπάρχουν πολλές εφαρμογές ισοτόπων πηγών στην ιατρική ακτινογραφία, συμπεριλαμβανομένων πηγών γάμμα και βήτα, και πειραματικών πηγών νετρονίων για περιπτώσεις όπου τα μηχανήματα ακτίνων Χ είναι άβολα, ακατάλληλα ή μπορεί να είναι επικίνδυνα. Από περιβαλλοντική άποψη, η ακτινογραφική ακτινοβολία δεν ενέχει κίνδυνο εφόσον οι πηγές της παραμένουν υπόλογες και διατίθενται σωστά. Από αυτή την άποψη, η ιστορία των στοιχείων ραδίου, των βελόνων ραδονίου και των ενώσεων φωταύγειας που περιέχουν ράδιο δεν είναι ενθαρρυντική.

Πηγές ακτίνων Χ που χρησιμοποιούνται συνήθως με βάση το ⁹⁰Srή ¹⁴⁷ μ.μ. Η εμφάνιση του ^{252Cf ως φορητής γεννήτριας νετρονίων έχει κάνει ευρέως διαθέσιμη την ακτινογραφία νετρονίων, αν και γενικά η τεχνική εξακολουθεί να εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τη διαθεσιμότητα πυρηνικών αντιδραστήρων.}

Πυρηνική Ιατρική

Οι κύριοι περιβαλλοντικοί κίνδυνοι είναι οι ετικέτες ραδιοϊσοτόπων στην πυρηνική ιατρική και σε πηγές ακτίνων Χ. Παραδείγματα ανεπιθύμητων επιρροών είναι τα εξής:

• ακτινοβόληση του ασθενούς;
• ακτινοβόληση του προσωπικού του νοσοκομείου;
• έκθεση κατά τη μεταφορά ραδιενεργών φαρμακευτικών προϊόντων;
• επιπτώσεις κατά την παραγωγή;
• έκθεση σε ραδιενεργά απόβλητα.

Τα τελευταία χρόνια, υπάρχει μια τάση προς τη μείωση της έκθεσης των ασθενών μέσω της εισαγωγής ισοτόπων βραχύτερης διάρκειας με πιο περιορισμένο αποτέλεσμα και της χρήσης πιο εντοπισμένων φαρμάκων.

Μικρότερος χρόνος ημιζωής μειώνει την επίδραση των ραδιενεργών αποβλήτων, καθώς τα περισσότερα από τα μακρόβια στοιχεία απεκκρίνονται μέσω των νεφρών.

Οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις των αποχετεύσεων δεν φαίνεται να εξαρτώνται από το εάν ο ασθενής είναι εσωτερικός ή εξωτερικός ασθενής. Ενώ τα περισσότερα από τα ραδιενεργά στοιχεία που απελευθερώνονται είναι πιθανό να είναι βραχύβια, η σωρευτική επίδραση υπερβαίνει κατά πολύ τα επίπεδα ρύπανσης όλων των πυρηνικών σταθμών ηλεκτροπαραγωγής μαζί.

Τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα ραδιονουκλίδια στην ιατρική είναι οι πηγές ακτίνων Χ:

• 99mTc – σάρωση κρανίου και εγκεφάλου, εξέταση αίματος εγκεφάλου, σάρωση καρδιάς, ήπατος, πνεύμονα, θυρεοειδούς, εντοπισμός πλακούντα;
• 131I - σάρωση αίματος, ήπατος, εντοπισμός πλακούντα, σάρωση θυρεοειδούς και θεραπεία;
• 51Cr - προσδιορισμός της διάρκειας ύπαρξης ερυθρών αιμοσφαιρίων ή δέσμευσης, όγκος αίματος;
• 57Co - Δοκιμή Schilling;
• 32P – οστικές μεταστάσεις.

Η ευρεία χρήση διαδικασιών ραδιοανοσοδοκιμασίας, ανάλυσης ούρων και άλλων μεθόδων έρευνας με χρήση επισημασμένων οργανικών ενώσεων έχει αυξήσει σημαντικά τη χρήση υγρών παρασκευασμάτων σπινθηρισμού. Τα οργανικά διαλύματα φωσφόρου, που συνήθως βασίζονται σε τολουόλιο ή ξυλόλιο, αποτελούν έναν αρκετά μεγάλο όγκο υγρών οργανικών αποβλήτων που πρέπει να απορριφθούν. Η επεξεργασία σε υγρή μορφή είναι δυνητικά επικίνδυνη και περιβαλλοντικά απαράδεκτη. Για το λόγο αυτό, προτιμάται η αποτέφρωση απορριμμάτων.

Δεδομένου ότι τα μακρόβια ³H ή ^{14C διαλύονται εύκολα στο περιβάλλον, η έκθεσή τους είναι εντός του κανονικού εύρους. Αλλά το σωρευτικό αποτέλεσμα μπορεί να είναι σημαντικό.}

Μια άλλη ιατρική χρήση των ραδιονουκλεϊδίων είναι η χρήση μπαταριών πλουτωνίου για την τροφοδοσία βηματοδότη. Χιλιάδες άνθρωποι ζουν σήμερα επειδή αυτές οι συσκευές βοηθούν τη λειτουργία της καρδιάς τους. Σφραγισμένες πηγές 238Pu (150 GBq) εμφυτεύονται χειρουργικά σε ασθενείς.

Βιομηχανικές ακτινογραφίες: πηγές, ιδιότητες, εφαρμογές

Η ιατρική δεν είναι ο μόνος τομέας στον οποίο έχει βρει εφαρμογή αυτό το τμήμα του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος. Τα ραδιοϊσότοπα και οι πηγές ακτίνων Χ που χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία αποτελούν σημαντικό μέρος της κατάστασης της τεχνολογικής ακτινοβολίας. Παραδείγματα εφαρμογών:

• βιομηχανική ακτινογραφία;
• μέτρηση ακτινοβολίας;
• ανιχνευτές καπνού;
• αυτοφωτεινά υλικά;
• κρυσταλλογραφία ακτίνων Χ;
• σαρωτές για έλεγχο αποσκευών και χειραποσκευών;
• λέιζερ ακτίνων Χ;
• synchrotrons;
• κυκλοτρόνια.

Επειδή οι περισσότερες από αυτές τις εφαρμογές περιλαμβάνουν τη χρήση ενθυλακωμένων ισοτόπων, η έκθεση στην ακτινοβολία λαμβάνει χώρα κατά τη μεταφορά, τη μεταφορά, τη συντήρηση και την απόρριψη.

Είναι ένας σωλήνας ακτίνων Χ πηγή ιονίζουσας ακτινοβολίας στη βιομηχανία; Ναι, χρησιμοποιείται σε συστήματα μη καταστροφικών δοκιμών αεροδρομίων, στη μελέτη κρυστάλλων, υλικών και δομών και στον βιομηχανικό έλεγχο. Τις τελευταίες δεκαετίες, οι δόσεις έκθεσης σε ακτινοβολία στην επιστήμη και τη βιομηχανία έχουν φτάσει στο μισό της τιμής αυτού του δείκτη στην ιατρική. επομένως η συνεισφορά είναι σημαντική.

Οι έγκλειστες πηγές ακτίνων Χ από μόνες τους έχουν μικρή επίδραση. Αλλά η μεταφορά και η απόρριψή τους είναι ανησυχητική όταν χάνονται ή πετάγονται κατά λάθος σε χώρο υγειονομικής ταφής. Τέτοιες πηγέςΟι ακτίνες Χ συνήθως παρέχονται και τοποθετούνται ως διπλά σφραγισμένοι δίσκοι ή κύλινδροι. Οι κάψουλες είναι κατασκευασμένες από ανοξείδωτο χάλυβα και απαιτούν περιοδικό έλεγχο για διαρροή. Η διάθεσή τους μπορεί να είναι πρόβλημα. Οι βραχύβιες πηγές μπορεί να αποθηκευτούν και να υποβαθμιστούν, αλλά ακόμα και τότε πρέπει να λογιστικοποιηθούν σωστά και το υπολειμματικό δραστικό υλικό πρέπει να απορριφθεί σε εγκεκριμένη εγκατάσταση. Διαφορετικά, οι κάψουλες θα πρέπει να αποστέλλονται σε εξειδικευμένα ιδρύματα. Η δύναμή τους καθορίζει το υλικό και το μέγεθος του ενεργού μέρους της πηγής ακτίνων Χ.

Τοποθεσίες αποθήκευσης πηγών ακτίνων Χ

Ένα αυξανόμενο πρόβλημα είναι ο ασφαλής παροπλισμός και η απολύμανση βιομηχανικών χώρων όπου στο παρελθόν είχαν αποθηκευτεί ραδιενεργά υλικά. Αυτές είναι ως επί το πλείστον παλαιότερες εγκαταστάσεις επανεπεξεργασίας πυρηνικής ενέργειας, αλλά πρέπει να εμπλακούν και άλλες βιομηχανίες, όπως μονάδες παραγωγής αυτοφωτεινών πινακίδων τριτίου.

Οι μακροχρόνιες πηγές χαμηλού επιπέδου, οι οποίες είναι ευρέως διαδεδομένες, αποτελούν ιδιαίτερο πρόβλημα. Για παράδειγμα, το 241Am χρησιμοποιείται σε ανιχνευτές καπνού. Εκτός από το ραδόνιο, αυτές είναι οι κύριες πηγές ακτινοβολίας ακτίνων Χ στην καθημερινή ζωή. Μεμονωμένα, δεν αποτελούν κίνδυνο, αλλά ένας σημαντικός αριθμός από αυτούς μπορεί να παρουσιάσει πρόβλημα στο μέλλον.

Πυρηνικές εκρήξεις

Τα τελευταία 50 χρόνια, όλοι έχουν εκτεθεί σε ακτινοβολία από τις επιπτώσεις που προκαλούνται από δοκιμές πυρηνικών όπλων. Η κορύφωσή τους ήταν στο1954-1958 και 1961-1962.

Το 1963, τρεις χώρες (ΕΣΣΔ, ΗΠΑ και Μεγάλη Βρετανία) υπέγραψαν συμφωνία για μερική απαγόρευση των πυρηνικών δοκιμών στην ατμόσφαιρα, τον ωκεανό και το διάστημα. Τις επόμενες δύο δεκαετίες, η Γαλλία και η Κίνα διεξήγαγαν μια σειρά από πολύ μικρότερες δοκιμές, οι οποίες σταμάτησαν το 1980. Οι υπόγειες δοκιμές βρίσκονται ακόμη σε εξέλιξη, αλλά γενικά δεν παράγουν βροχόπτωση.

Η ραδιενεργή μόλυνση από ατμοσφαιρικές δοκιμές πέφτει κοντά στο σημείο της έκρηξης. Μερικά από αυτά παραμένουν στην τροπόσφαιρα και μεταφέρονται από τον άνεμο σε όλο τον κόσμο στο ίδιο γεωγραφικό πλάτος. Καθώς κινούνται πέφτουν στο έδαφος παραμένοντας περίπου ένα μήνα στον αέρα. Αλλά τα περισσότερα ωθούνται στη στρατόσφαιρα, όπου η ρύπανση παραμένει για πολλούς μήνες και σιγά-σιγά βυθίζεται σε ολόκληρο τον πλανήτη.

Οι ραδιενεργές καταρροές περιλαμβάνουν αρκετές εκατοντάδες διαφορετικά ραδιονουκλίδια, αλλά μόνο λίγα από αυτά μπορούν να επηρεάσουν το ανθρώπινο σώμα, επομένως, το μέγεθός τους είναι πολύ μικρό και η αποσύνθεση είναι γρήγορη. Τα πιο σημαντικά είναι τα C-14, Cs-137, Zr-95 και Sr-90.

Το Zr-95 έχει χρόνο ημιζωής 64 ημέρες, ενώ το Cs-137 και το Sr-90 έχουν περίπου 30 χρόνια. Μόνο ο άνθρακας-14, με χρόνο ημιζωής 5730, θα παραμείνει ενεργός στο μέλλον.

Πυρηνική Ενέργεια

Η πυρηνική ενέργεια είναι η πιο αμφιλεγόμενη από όλες τις ανθρωπογενείς πηγές ακτινοβολίας, αλλά συμβάλλει πολύ λίγο στις επιπτώσεις στην ανθρώπινη υγεία. Κατά την κανονική λειτουργία, οι πυρηνικές εγκαταστάσεις απελευθερώνουν αμελητέες ποσότητες ακτινοβολίας στο περιβάλλον. Φεβρουάριος 2016Υπήρχαν 442 μη στρατιωτικοί πυρηνικοί αντιδραστήρες σε 31 χώρες και άλλοι 66 ήταν υπό κατασκευή. Αυτό είναι μόνο μέρος του κύκλου παραγωγής πυρηνικών καυσίμων. Ξεκινά με την εξόρυξη και άλεση μεταλλεύματος ουρανίου και συνεχίζει με την κατασκευή πυρηνικών καυσίμων. Μετά τη χρήση τους σε σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής, οι κυψέλες καυσίμου μερικές φορές υποβάλλονται σε επανεπεξεργασία για την ανάκτηση ουρανίου και πλουτωνίου. Στο τέλος, ο κύκλος τελειώνει με τη διάθεση των πυρηνικών αποβλήτων. Σε κάθε στάδιο αυτού του κύκλου, μπορούν να απελευθερωθούν ραδιενεργά υλικά.

Περίπου το ήμισυ της παγκόσμιας παραγωγής μεταλλεύματος ουρανίου προέρχεται από ανοιχτά λάκκα, το άλλο μισό από ορυχεία. Στη συνέχεια συνθλίβεται σε κοντινούς θραυστήρες, οι οποίοι παράγουν μεγάλη ποσότητα απορριμμάτων - εκατοντάδες εκατομμύρια τόνους. Αυτά τα απόβλητα παραμένουν ραδιενεργά για εκατομμύρια χρόνια μετά τη διακοπή της λειτουργίας του εργοστασίου, αν και η ακτινοβολία είναι ένα πολύ μικρό κλάσμα του φυσικού υποβάθρου.

Μετά από αυτό, το ουράνιο μετατρέπεται σε καύσιμο μέσω περαιτέρω επεξεργασίας και καθαρισμού σε μονάδες εμπλουτισμού. Αυτές οι διεργασίες οδηγούν σε ρύπανση του αέρα και του νερού, αλλά είναι πολύ λιγότερες από ό,τι σε άλλα στάδια του κύκλου του καυσίμου.