Bir kişiyi gama radyasyonundan nasıl koruyabilirsiniz - uygulama. Ne tür iyonlaştırıcı radyasyon vardır

Sayfa 1

Gama radyasyonu akışı, kontrol edilen nesneden ve filmden geçtikten sonra algılama çalışma ünitesine girer ve burada istatistiksel olarak dağıtılmış elektrik darbelerine dönüştürülür. Sensör çıkışından gelen ortalama darbe hızı, maruz kalma dozu oranıyla orantılıdır. Filmin kararma yoğunluğu, maruz kalma dozu ile belirlenir; bu nedenle, filmin optimum kararma yoğunluğunu sağlayan gerekli maruz kalma süresi, darbe sayısına göre ayarlanabilir.  

Yoğunluk, bir gama radyasyonu akışı madde ile etkileşime girdiğinde ortaya çıkar.  

Nükleer bir patlama sırasında iyonlaştırıcı radyasyon kaynakları, patlama anından itibaren 10 - 15 saniye içinde patlama alanında zararlı etkiye sahip olan gama radyasyonu ve nötronların yanı sıra gama kuantumu, alfa ve beta parçacıklarıdır. radyoaktif maddelerin - patlama alanına ve ortaya çıkan radyoaktif bulutun hareket yolu boyunca düşen ve onlarca ve yüzlerce kilometrelik bir alanı kirleten nükleer yük maddesinin fisyon parçaları. Hasarın derecesi iyonlaştırıcı radyasyonun dozu ile belirlenir - ortamın 1 cm3'ü tarafından emilen enerji miktarı.  

Radyasyon seviyesi dedektörleri, gama radyasyon akışının yoğunluğunun, kontrol edilen ortamın yoğunluğuna bağlı olması prensibiyle çalışır. Radyoaktif radyasyonun kaynağı ve alıcısı, kontrollü konteynerin karşıt taraflarında belirli bir seviyede kurulur. Gama ışınlarının akışındaki artış veya azalma, yürütme rölesini tetikler.  

Bir gama rölesinin çalışma prensibi, dönüştürücü elemana gelen gama radyasyon akısının yoğunluğunun, içinden geçtiği ortamın yoğunluğuna bağlı olmasıdır. Alıcı istasyon ve gama radyasyon kaynağı ünitesi, kontrollü seviyelerde ölçülen kapasitansın karşıt taraflarına monte edilir.  

Yukarıda tartışılan tekniğin deneysel doğrulaması, hem gama radyasyon akılarının modülasyonu durumunda hem de ışık akılarının modülasyonu durumunda gerçekleştirildi.  

Yani toplam parlaklığın yaklaşık 1/4'ü (1/2 1/2) büyük bir gama ışını akışı olarak, geri kalanı ise yumuşak X-ışınları olarak gözlemlenecektir.  

KO, K1, K2 ve KZ radyasyon kaynağı blokları, yönlendirilmiş bir gama radyasyonu akışı oluşturmak ve ayrıca personeli diğer yönlerde hareket eden gama radyasyonu akışlarından korumak için tasarlanmıştır.  

Cihazların çalışması, sensörün kaynak üniteden gelen gama radyasyonu akışını, röleyi aktif hale getirmek için elektronik röle ünitesine bir kablo aracılığıyla iletilen elektrik sinyaline dönüştürmesine dayanmaktadır. Sensöre çarpan gama radyasyonu akısının yoğunluğu, içinden geçtiği ortamın yoğunluğuna bağlıdır.  

Bir gama rölesinin çalışma prensibi, sensöre gelen gama radyasyon akısının yoğunluğunun, içinden geçtiği ortamın yoğunluğuna bağlı olmasıdır. Sensör, gama radyasyonu akışını bir elektrik sinyaline dönüştürür, güçlendirir ve bir kablo aracılığıyla elektronik röle ünitesine iletir, burada ayrıca bir gösterim sonucuna dönüştürülür.  

Gama radyasyonu insan vücudu ve genel olarak tüm canlılar için oldukça ciddi bir tehlike oluşturur.

Bunlar çok kısa uzunlukta ve yüksek yayılma hızına sahip elektromanyetik dalgalardır.

Neden bu kadar tehlikeliler ve kendinizi bunların etkilerinden nasıl koruyabilirsiniz?

Gama radyasyonu hakkında

Herkes, tüm maddelerin atomlarının bir çekirdek ve onun etrafında dönen elektronlar içerdiğini bilir. Kural olarak çekirdek, hasar görmesi zor, oldukça dayanıklı bir oluşumdur.

Aynı zamanda çekirdekleri kararsız olan maddeler de vardır ve bunların bir miktar etkisiyle bileşenlerinin radyasyonu meydana gelir. Bu sürece radyoaktif denir; adını Yunan alfabesinin ilk harflerinden alan belirli bileşenler vardır:

• gama radyasyonu.

Sonuç olarak tam olarak neyin serbest bırakıldığına bağlı olarak radyasyon sürecinin iki türe ayrıldığını belirtmekte fayda var.

Türler:

1. Parçacıkların salınmasıyla ışınların akışı - alfa, beta ve nötron;
2. Enerji radyasyonu – x-ışını ve gama.

Gama radyasyonu foton formundaki bir enerji akışıdır. Radyasyonun etkisi altında atomların ayrılma sürecine yeni maddelerin oluşumu eşlik eder. Bu durumda yeni oluşan ürünün atomları oldukça kararsız bir duruma sahiptir. Temel parçacıkların etkileşimi ile denge yavaş yavaş yeniden sağlanır. Sonuç olarak fazla enerji gama formunda salınır.

Böyle bir ışın akışının nüfuz etme yeteneği çok yüksektir. Cilde, kumaşlara ve giysilere nüfuz edebilir. Metalden nüfuz etmek daha zor olacaktır. Bu tür ışınları engellemek için oldukça kalın bir çelik veya beton duvara ihtiyaç vardır. Ancak γ-radyasyonunun dalga boyu çok küçük olup 2·10 −10 m'den küçüktür ve frekansı 3*1019 – 3*1021 Hz aralığındadır.

Gama parçacıkları oldukça yüksek enerjiye sahip fotonlardır. Araştırmacılar gama radyasyonunun enerjisinin 10 5 eV'yi aşabileceğini iddia ediyor. Üstelik X-ışınları ile γ-ışınları arasındaki sınır keskin olmaktan uzaktır.

Kaynaklar:

• Uzayda çeşitli süreçler,
• Deneyler ve araştırmalar sırasında parçacık bozunması,
• Bir elementin çekirdeğinin yüksek enerji durumundan dinlenme veya düşük enerji durumuna geçmesi,
• Yüklü parçacıkların bir ortamda yavaşlaması veya manyetik alandaki hareketi.

Gama radyasyonu, 1900 yılında Fransız fizikçi Paul Villard tarafından radyum radyasyonu üzerine araştırma yaparken keşfedildi.

Gama radyasyonu neden tehlikelidir?

Gama radyasyonu alfa ve betadan daha tehlikelidir.

Eylem mekanizması:

• Gama ışınları deriden canlı hücrelere nüfuz edebilir, bu da onların hasar görmesine ve daha fazla tahrip olmasına neden olur.
• Hasarlı moleküller aynı türden yeni parçacıkların iyonlaşmasını tetikler.
• Sonuç, maddenin yapısında bir değişikliktir. Etkilenen parçacıklar ayrışmaya ve toksik maddelere dönüşmeye başlar.
• Bunun sonucunda yeni hücreler oluşur ama zaten belli bir kusurları vardır ve bu nedenle tam olarak çalışamazlar.

Gama radyasyonu tehlikelidir çünkü insanın ışınlarla olan bu tür etkileşimi kendisi tarafından hiçbir şekilde hissedilmez. Gerçek şu ki, insan vücudunun her organı ve sistemi γ ışınlarına farklı tepki verir. Öncelikle hızlı bölünebilen hücreler etkilenir.

Sistemler:

• Lenfatik,
• Kalp,
• Sindirim,
• Hematopoietik,
• Cinsel.

Genetik düzeyde de olumsuz bir etki vardır. Ayrıca bu tür radyasyon insan vücudunda birikme eğilimindedir. Aynı zamanda ilk başta pratikte görünmüyor.

Gama radyasyonu nerede kullanılır?

Olumsuz etkiye rağmen, bilim adamları olumlu yönleri de buldular. Şu anda, bu tür ışınlar yaşamın çeşitli alanlarında kullanılmaktadır.

Gama radyasyonu - uygulama:

• Jeolojik çalışmalarda kuyuların uzunluğunun belirlenmesinde kullanılırlar.
• Çeşitli tıbbi aletlerin sterilizasyonu.
• Çeşitli şeylerin iç durumunu izlemek için kullanılır.
• Uzay aracı yollarının doğru simülasyonu.
• Bitki yetiştiriciliğinde, ışınların etkisi altında mutasyona uğrayan bitki türlerinden yeni bitki çeşitlerinin yetiştirilmesinde kullanılır.

Gama parçacığı radyasyonu tıpta uygulamasını buldu. Kanser hastalarının tedavisinde kullanılmaktadır. Bu yönteme “radyasyon tedavisi” denir ve ışınların hızla bölünen hücreler üzerindeki etkisine dayanır. Sonuç olarak doğru kullanıldığında patolojik tümör hücrelerinin gelişimini azaltmak mümkün hale gelir. Ancak bu yöntem genellikle başkaları zaten güçsüz olduğunda kullanılır.

Ayrı ayrı, insan beyni üzerindeki etkisinden de bahsetmeye değer.

Modern araştırmalar beynin sürekli olarak elektriksel uyarılar yaydığını ortaya koymuştur. Bilim adamları, gama radyasyonunun, bir kişinin aynı anda farklı bilgilerle çalışmak zorunda olduğu anlarda meydana geldiğine inanıyor. Üstelik bu tür dalgaların az sayıda olması hafıza kapasitesinin azalmasına neden olur.

Kendinizi gama radyasyonundan nasıl korursunuz?

Ne tür bir koruma var ve kendinizi bu zararlı ışınlardan korumak için ne yapabilirsiniz?

Modern dünyada insan her taraftan çeşitli radyasyonlarla çevrilidir. Ancak uzaydan gelen gama parçacıklarının etkisi minimum düzeydedir. Ancak etrafta olan şey çok daha tehlikelidir. Bu özellikle çeşitli nükleer santrallerde çalışan insanlar için geçerlidir. Bu durumda gama radyasyonundan korunma belirli önlemlerin uygulanmasından ibarettir.

Miktar:

• Bu tür radyasyonun olduğu yerlerde uzun süre kalmayın. Kişi bu ışınlara ne kadar uzun süre maruz kalırsa vücutta o kadar tahribat meydana gelecektir.
• Radyasyon kaynaklarının bulunduğu yerde olmamalısınız.
• Koruyucu kıyafet giyilmelidir. Kurşun ve bileşiklerinden yapılmış dolgulu kauçuk, plastikten oluşur.

Gama radyasyonu zayıflama katsayısının, koruyucu bariyerin hangi malzemeden yapıldığına bağlı olduğunu belirtmekte fayda var. Örneğin kurşun, radyasyonu büyük miktarlarda absorbe etme kabiliyeti nedeniyle en iyi metal olarak kabul edilir. Ancak oldukça düşük sıcaklıklarda erir, bu nedenle bazı durumlarda tungsten veya tantal gibi daha pahalı bir metal kullanılır.

Kendinizi korumanın bir başka yolu da gama radyasyonunun gücünü Watt cinsinden ölçmektir. Ayrıca güç, sievert ve röntgen cinsinden de ölçülür.

Gama radyasyonunun hızı saatte 0,5 mikrosievert'i geçmemelidir. Ancak bu rakamın saatte 0,2 mikrosievertten yüksek olmaması daha iyidir.

Gama radyasyonunu ölçmek için özel bir cihaz kullanılır - bir dozimetre. Bu tür cihazlardan oldukça fazla var. “Gama radyasyon dozimetresi dkg 07d drozd” gibi bir cihaz sıklıkla kullanılır. Gama ve X-ışını radyasyonunun hızlı ve yüksek kalitede ölçümü için tasarlanmıştır.

Böyle bir cihazın MED ve Doz Eşdeğerini ölçebilen iki bağımsız kanalı vardır. Gama radyasyonunun DER'si eşdeğer dozaj gücüdür, yani ışınların insan vücudu üzerindeki etkisi dikkate alınarak bir maddenin birim zamanda emdiği enerji miktarıdır. Bu göstergenin dikkate alınması gereken belirli standartları da vardır.

Radyasyon insan vücudunu olumsuz etkileyebilir, ancak yaşamın bazı alanlarında da uygulama alanı bulmuştur.

Video: Gama radyasyonu

İşin amacı

Çalışmanın amacı, kütle zayıflama katsayısının değerini deneysel olarak ölçerek bir maddedeki dar bir radyasyon ışınını zayıflatarak gama kuantumunun enerjisini belirleme yöntemi konusunda pratik eğitim sağlamaktır.

giriiş

1. Genel kavramlar

Gama radyasyonu, atom çekirdeğinin enerji durumu değiştiğinde, nükleer dönüşümlerde ve parçacık yok oluşunda ortaya çıkan ayrı bir enerji spektrumuna sahip foton radyasyonudur. Gama radyasyonu elektromanyetik dolaylı iyonlaştırıcı radyasyondur. Radyonüklitlerin yaydığı gama ışınlarının enerjisi 0,01 MeV ile 10 MeV arasında değişmektedir. Çoğu radyonüklit, karmaşık bir enerji spektrumuna sahip gama radyasyonu üretir. Bazı çekirdekler (çok yoktur) monoenerjetik gama radyasyonu yayar.

Gama radyasyonunun karmaşık bir spektrumuna sahip radyonüklidler için, bu tür monoenerjetik foton radyasyonunun etkili foton enerjisi deneysel olarak belirlenebilir; bunun belirli bir bileşime ve belirli bir kalınlığa sahip bir soğurucudaki göreceli zayıflaması, monoenerjetik olmayanınkiyle aynıdır. foton radyasyonu değerlendirilmektedir.

Gama radyasyonunun özellikleri gama kuantumunun akışı ve akış yoğunluğudur.

Gama kuantası akışı, bir dt zaman aralığı boyunca belirli bir yüzeye nüfuz eden kuantum dN γ sayısının bu aralığa oranı olarak anlaşılır.

Gama ışını akı yoğunluğu, temel bir kürenin hacmine nüfuz eden akı dФ γ'nın bu kürenin kesit alanına oranıdır dS

Gama ışınlarının enerjisini dikkate alan benzer özellikler, gama radyasyonunun enerji akışı ve enerji akışı yoğunluğudur.

Gama radyasyonunun madde ile etkileşimi esas olarak üç temel işlem nedeniyle gerçekleştirilir: fotoelektrik etki, tutarsız saçılma (Compton etkisi) ve elektron-pozitron çiftlerinin oluşumu (çift etkisi). Gama ışınlarının düşük enerjilerinde elektronların tutarlı saçılması da belirli bir katkı sağlar.

Gama ışınlarının madde ile etkileşim olasılığı kütle zayıflama katsayısı ile karakterize edilir. Pay oranı olarak anlaşılmaktadır. ρ yoğunluğuna sahip bir ortamda dl temel yolunun bu yolun uzunluğuna ve ortamın yoğunluğuna geçişi sırasında etkileşime giren belirli bir enerjinin dolaylı olarak iyonlaştırıcı parçacıkları

Foton radyasyonu için kütle zayıflama katsayısı, fotoelektrik etki, tutarsız saçılma, tutarlı saçılma ve elektron-pozitron çiftlerinin oluşumu nedeniyle kütle zayıflama katsayılarının toplamına eşittir. Bu durumda, gama radyasyonu için tutarlı saçılma kural olarak dikkate alınmaz:

Yukarıdaki tanımdan da görülebileceği gibi, fiziksel anlamda kütle zayıflama katsayısı, gama kuantumunun hedefin birim kütle kalınlığındaki madde ile etkileşime girme olasılığıdır.

Radyasyondan korunma hesaplamaları genellikle kütle zayıflama katsayısının yoğunluk ρ ile çarpılmasıyla elde edilen doğrusal gama radyasyon zayıflama katsayısı μ'yu kullanır. Fiziksel anlamında doğrusal zayıflama katsayısı, bir gama kuantumunun birim uzunluktaki bir yol boyunca madde ile etkileşiminin olasılığıdır. SI sistemindeki ölçüm birimleri ve μ sırasıyla m 2 /kg ve m -1'dir.

Zayıflatma katsayılarının büyüklüğü, karmaşık bir şekilde gama ışınlarının enerjisine ve koruma malzemesine bağlıdır. Bu bağımlılıklar referans kitabında tablolar veya grafikler halinde sunulmaktadır (bkz. Ek 3, Şekil 3-6).

Gama radyasyonunun bir kalkan tarafından zayıflatılmasını tanımlayan analitik bir ifade, dar bir monoenerjetik gama radyasyonu demeti için elde edilebilir. Bu durumda herhangi bir etkileşim eylemi sonucunda gama kuantumu ışından ayrılır. Sonuç olarak, ışından çıkan fotonların dN sayısı, içinden geçen dx maddesinin kalınlığı ve gelen fotonların N sayısı ile orantılıdır;

Tek enerjili radyasyon için μ sabittir ve elde edilen ifadenin entegrasyonu şunu verir:

Bu ifadenin her iki tarafını da hedef alan ve ışınlama süresine bölersek gama ışını akı yoğunluğu için bir ifade elde ederiz.

burada φ γ0 ve φ γ d kalınlığındaki soğurucunun önündeki ve soğurucudan sonraki gama ışını akı yoğunluğudur.

Logφ=f(d) grafiği Şekil 2'de gösterilen forma sahiptir. 4.1.

Deneysel olarak oluşturulan grafik, μ doğrusal zayıflama katsayısının değerini belirlemeye ve ardından μ=f(E) referans grafiğini kullanarak gama radyasyonunun enerjisini belirlemeye yarar. Grafikteki μ değeri yarı zayıflama katmanının kalınlığı d 1/2 ile belirlenir.

veya eğim açısının tanjantı ile α

İşi yaparken akı yoğunluğu φ γ doğrudan ölçülmez, ancak darbe sayma hızı n bununla orantılıdır.

1.2. Laboratuvar kurulumunun açıklaması

Laboratuvar kurulumunun blok diyagramı Şekil 2'de gösterilmektedir. 4.2. Radyasyon kaynakları, yaklaşık 10 mKu aktiviteye sahip 60 Co veya 137 Cs preparatlarıdır. Kaynak, detektöre giderken bir soğurucudan geçen yönlendirilmiş bir gama ışınları ışınının çıktığı kurşun bir kalkanın içine yerleştirilir. İkinci kolimatör, soğurucuda dağılan gama ışınlarını absorbe etmeye yarar, aksi takdirde gama radyasyonu zayıflama katsayısının değeri küçümsenecektir.

Ölçümler, KRVP-3B radyometresi temelinde geliştirilen bir laboratuvar kurulumunda gerçekleştirilir.

Laboratuvar çalışmasının yapılması

2.1. İşe hazırlanma ve ölçüm alma

Laboratuvar asistanından bir radyasyon kaynağı ve bir dizi soğurucu plaka alın.

Laboratuvar kurulumunu Şekil 2'de gösterilene uygun olarak monte edin. 4.2. blok diyagramı. Kolimatörlerin hizalanmasına özellikle dikkat edin. Bunu yapmak için kaynağı kolimatöre takmadan önce ikinci kolimatör aracılığıyla gözlemleyerek “hedefleme” yapın. Laboratuvarda arka planı ölçtükten sonra radyasyon kaynağını kurun.

KRVP-3B radyometresini çalışmaya hazırlayın. Arka planı beş dakika boyunca sayın.

Radyasyon kaynağını kurun, soğurucu olmadan sayım oranını ölçün. Daha sonra bir, iki, üç vb.'yi tek tek yükleyin. soğurucu plakalar, her seferinde kalınlıklarını ölçüyor ve içlerinden geçen gama radyasyon ışınının oranını sayıyor. Sayma oranı ölçüm süresi %5 ölçüm doğruluğuna göre seçilmelidir.

Sayma oranı 8-10 kat azalıncaya kadar ölçüm yapın. Ölçüm sonuçlarını ve sonraki hesaplamaları rapor tablosuna girin.

Ölçüm sonuçlarına dayanarak, lg n=f(d) grafiğini oluşturun, grafikten gama radyasyonunun zayıflama katsayısını ve bundan gama kuantumunun enerjisini belirleyin.

2.2. Laboratuvar raporu hazırlamak

Çalışmaya başlamadan önce, özel bir rapor formunda işin kısa bir tanımını yapmak ve ölçüm sonuçlarını kaydetmek için bir tablo hazırlamak gerekir. Bağımlılık günlüğü n=f(d)'yi çizmek için koordinat eksenlerini hazırlayın.

Tablo 4.1 Ölçüm sonuçları

N f = t = dakika için darbeler

n f = imp/dak. Emici malzeme

Ölçüm sonuçlarına dayanarak, μ değerinin belirleneceği lgn=f(d) bağımlılığının bir grafiğini oluşturun. Grafikleri kullanarak (bkz. Ek, Şekil 3, 4, 5, 6) γ-kuantanın enerjisini belirleyin. Elde edilen γ-kuanta enerjisi değerini tablo değerleriyle karşılaştırın (bkz. Ek 2, Tablo 6) ve ölçüm hatasını belirleyin.

3. Güvenlik önlemleri

Çalışmaya başlamadan önce her sanatçının radyasyon dozunu ölçmek için laboratuvar asistanından bir dozimetre alması gerekir. γ-radyasyon kaynaklarını yalnızca cımbızla kullanın. Kaynağı kolimatöre yerleştirdikten sonra kolimatörün arka tarafını kurşun korumayla kapatın.

Çalışma yapılırken, bir nokta kaynaktan gelen radyasyon dozunun zamanla orantılı, mesafenin karesiyle ters orantılı olduğu unutulmadan, radyasyon dozunu azaltacak önlemler almak gerekir.

İş sonrası radyasyon dozları laboratuvar asistanı tarafından ölçülerek öğretmene bildirilir ve doz kaydına girilir. Tesisatın elektrik devresinde tehlikeli gerilim (400 V) bulunduğundan elektrik devresinin açılması YASAKTIR.

Güvenlik soruları

Ne tür radyasyonla çalışıyorsunuz?

Gama radyasyonu nedir?

Gama radyasyonunun spektrumu nedir?

Bir maddedeki gama radyasyonunun zayıflamasını hangi süreçler belirler?

Gama ışını akışı nedir?

Gama radyasyonu akı yoğunluğu nedir?

Gama radyasyonunun kütle zayıflama katsayısı nedir?

Gama radyasyonunun doğrusal zayıflama katsayısının fiziksel anlamı nedir?

Kurşundaki gama radyasyonunun doğrusal zayıflama katsayısı 0,5 cm -1'dir.

Gama ışınlarının enerjisi nedir?

Kurşundaki gama radyasyonunun yarı zayıflama katmanı 1,4 cm'dir. Gama kuantumunun enerjisi nedir?

Kurşundaki gama radyasyonunun kütle zayıflama katsayısı 0,02 m2/kg'dır.

Gama ışınlarının enerjisi nedir?

Maddedeki gama radyasyonunun zayıflamasını hangi matematiksel ilişki tanımlar?

Bir maddedeki gama radyasyonunun zayıflamasının üstel olarak tanımlanması için hangi koşulların karşılanması gerekir?

Logφ γ =f(d) grafiği neye benziyor?

Logφ γ =f(d) grafiğinden gama radyasyonunun enerjisi nasıl belirlenir?

Bu çalışmada neden kolimatörlere ihtiyaç duyuluyor?

Gama radyasyonunun nokta kaynağından gelen radyasyon dozunu azaltmanın yolları nelerdir?

Kaynak cımbız yerine (R = 25 cm) elle alınırsa (R = 0,5 cm) parmaklara uygulanan ışın dozu nasıl değişir?

Bu çalışmada gerekli ölçüm doğruluğunu sağlayan şey nedir?

Bu çalışmada hangi radyonüklid çalışıldı?

İyonlaştırıcı radyasyon (bundan sonra IR olarak anılacaktır), madde ile etkileşimi atomların ve moleküllerin iyonlaşmasına yol açan radyasyondur; bu etkileşim atomun uyarılmasına ve bireysel elektronların (negatif yüklü parçacıklar) atom kabuklarından ayrılmasına yol açar. Sonuç olarak, bir veya daha fazla elektrondan yoksun kalan atom, pozitif yüklü bir iyona dönüşür - birincil iyonlaşma meydana gelir. II, elektromanyetik radyasyonu (gama radyasyonu) ve yüklü ve nötr parçacıkların akışlarını - parçacık radyasyonunu (alfa radyasyonu, beta radyasyonu ve nötron radyasyonu) içerir.

Alfa radyasyonu korpüsküler radyasyonu ifade eder. Bu, uranyum, radyum ve toryum gibi ağır elementlerin atomlarının bozunmasından kaynaklanan ağır pozitif yüklü alfa parçacıklarının (helyum atomlarının çekirdekleri) akışıdır. Parçacıklar ağır olduğundan, bir maddedeki alfa parçacıklarının aralığı (yani iyonlaşmayı ürettikleri yol) çok kısadır: biyolojik ortamda milimetrenin yüzde biri, havada 2,5-8 cm. Böylece normal bir kağıt parçası veya derinin dış ölü tabakası bu parçacıkları hapsedebilir.

Ancak alfa parçacıkları yayan maddeler uzun ömürlüdür. Bu tür maddelerin vücuda besinlerle, havayla veya yaralar yoluyla girmesi sonucu, kan yoluyla tüm vücutta taşınır, metabolizmadan ve vücudun korunmasından sorumlu organlarda (örneğin dalak veya lenf düğümleri) birikerek, vücudun iç ışınlanmasına neden olur. Vücudun bu tür dahili ışınlanması tehlikesi yüksektir, çünkü bu alfa parçacıkları çok fazla sayıda iyon oluşturur (dokulardaki 1 mikronluk yol başına birkaç bin iyon çiftine kadar). İyonlaşma ise maddede, özellikle canlı dokuda meydana gelen kimyasal reaksiyonların bir takım özelliklerini belirler (güçlü oksitleyici maddelerin oluşumu, serbest hidrojen ve oksijen vb.).

Beta radyasyonu(beta ışınları veya beta parçacıkları akışı) aynı zamanda parçacık tipi radyasyona da atıfta bulunur. Bu, belirli atomların çekirdeklerinin radyoaktif beta bozunması sırasında yayılan bir elektron (β-radyasyonu veya çoğu zaman sadece β-radyasyonu) veya pozitron (β+ radyasyonu) akışıdır. Çekirdekte sırasıyla bir nötron protona veya proton nötrona dönüştüğünde elektronlar veya pozitronlar üretilir.

Elektronlar alfa parçacıklarından çok daha küçüktür ve bir maddenin (gövdenin) 10-15 santimetre derinliğine nüfuz edebilir (alfa parçacıkları için bkz. milimetrenin yüzde biri). Beta radyasyonu maddenin içinden geçerken atomlarının elektronları ve çekirdekleri ile etkileşime girerek enerjisini buna harcar ve hareketi tamamen durana kadar yavaşlatır. Bu özelliklerinden dolayı beta radyasyonundan korunmak için uygun kalınlıkta organik cam ekrana sahip olmak yeterlidir. Beta radyasyonunun tıpta yüzeysel, interstisyel ve intrakaviter radyasyon terapisi için kullanımı da aynı özelliklere dayanmaktadır.

Nötron radyasyonu- başka bir tür korpüsküler radyasyon türü. Nötron radyasyonu, nötronların (elektrik yükü olmayan temel parçacıklar) akışıdır. Nötronların iyonlaştırıcı etkisi yoktur ancak maddenin çekirdeğindeki elastik ve elastik olmayan saçılma nedeniyle çok önemli bir iyonlaştırıcı etki oluşur.

Nötronlar tarafından ışınlanan maddeler radyoaktif özellikler kazanabilir, yani indüklenmiş radyoaktiviteyi alabilir. Nötron radyasyonu, parçacık hızlandırıcıların çalışması sırasında, nükleer reaktörlerde, endüstriyel ve laboratuvar tesislerinde, nükleer patlamalar vb. Sırasında üretilir. Nötron radyasyonu en büyük nüfuz etme kabiliyetine sahiptir. Nötron radyasyonuna karşı koruma için en iyi malzemeler hidrojen içeren malzemelerdir.

Gama ışınları ve x-ışınları elektromanyetik radyasyona aittir.

Bu iki radyasyon türü arasındaki temel fark, bunların oluşma mekanizmasında yatmaktadır. X-ışını radyasyonu nükleer olmayan kökenlidir, gama radyasyonu nükleer bozunmanın bir ürünüdür.

X-ışını radyasyonu 1895 yılında fizikçi Roentgen tarafından keşfedildi. Bu, değişen derecelerde de olsa tüm maddelere nüfuz edebilen görünmez radyasyondur. Dalga boyu 10-12'den 10-7'ye kadar olan elektromanyetik radyasyondur. X-ışınlarının kaynağı bir X-ışını tüpü, bazı radyonüklidler (örneğin beta yayıcılar), hızlandırıcılar ve elektron depolama cihazlarıdır (senkrotron radyasyonu).

X-ışını tüpünde iki elektrot bulunur: katot ve anot (sırasıyla negatif ve pozitif elektrotlar). Katot ısıtıldığında elektron emisyonu meydana gelir (bir katı veya sıvının yüzeyinden elektron emisyonu olgusu). Katottan kaçan elektronlar elektrik alanı tarafından hızlandırılır ve anot yüzeyine çarparak burada keskin bir şekilde yavaşlayarak X-ışını radyasyonuna neden olurlar. Görünür ışık gibi, X ışınları da fotoğraf filminin siyaha dönmesine neden olur. Bu, tıp için temel olan özelliklerinden biridir - nüfuz eden radyasyondur ve buna göre hasta onun yardımıyla aydınlatılabilir ve çünkü Farklı yoğunluktaki dokular X ışınlarını farklı şekilde emer; iç organların birçok hastalığını çok erken bir aşamada teşhis edebiliriz.

Gama radyasyonu intranükleer kökenlidir. Radyoaktif çekirdeklerin bozunması, çekirdeğin uyarılmış durumdan temel duruma geçişi, hızlı yüklü parçacıkların madde ile etkileşimi, elektron-pozitron çiftlerinin yok olması vb. sırasında meydana gelir.

Gama radyasyonunun yüksek nüfuz gücü, kısa dalga boyuyla açıklanmaktadır. Gama radyasyonunun akışını zayıflatmak için önemli kütle numarasına sahip maddeler (kurşun, tungsten, uranyum vb.) ve her türlü yüksek yoğunluklu bileşimler (metal dolgulu çeşitli betonlar) kullanılır.

Elektrik deşarjının olduğu her yerde, şu veya bu spektrumun radyasyonuyla karşılaşılır. Gama radyasyonu, çok kısa dalga boyuna sahip olan ve gama kuantum (foton) akışlarından oluşan elektromanyetik radyasyon türlerinden biridir. Bunun bağımsız bir radyoaktivite türü olmadığı, alfa ve beta radyasyonunun bozunumlarına eşlik ettiği tespit edilmiştir. Gama radyasyonu, yüklü parçacıkların yavaşlaması, bozunması ve diğer nükleer süreçlerin meydana geldiği bir nükleer reaksiyon sırasında da meydana gelebilir.

Gama radyasyonu kavramı

Radyoaktif radyasyon, farklı bir spektrumdaki parçacıkların kararsız davranışı sırasında, bir atomu oluşturan parçalara kolayca parçalandıklarında üretilen iyonlaştırıcı radyasyondur.– protonlar, nötronlar, elektronlar ve fotonlar. X ışınlarını da içeren gama radyasyonu da aynı süreçtir. Radyasyonun insan vücudu üzerinde farklı biyolojik etkileri vardır - zararı, parçacıkların çeşitli engellerden geçme yeteneğine bağlıdır.

Bu bakımdan gama radyasyonu, beş santimetrelik bir kurşun duvara bile nüfuz etmesine izin veren en belirgin nüfuz etme kabiliyetine sahiptir. Bu nedenle gama radyasyonu veya gama ışınları, canlı bir organizma üzerinde yüksek derecede radyoaktif etkiye sahip olan radyoaktif radyasyondur. Radyasyon sırasında hızları ışık hızına eşittir.

Gama radyasyonunun frekansı > 3 10 18 olup, bu en kısa dalgadır ve elektromanyetik dalgalar sınıflandırmasında en altta, radyasyonu biraz daha uzun olan ve 10 17 - 3 10 18 olan X-ışını radyasyonundan hemen önce yer alır.

Alfa, beta ve gama ışınları insanlar için son derece tehlikelidir ve bunlara yoğun maruz kalma, karakteristik semptomlarla kendini gösteren radyasyon hastalığına yol açar:

• akut lökositoz;
• nabzın yavaşlaması, kas tonusunun azalması, tüm hayati süreçlerin yavaşlaması;
• saç dökülmesi;
• tüm organların ardışık yetmezliği - önce karaciğer, böbrekler, omurilik ve sonra kalp.

Vücuda giren radyasyon ışınları hücreleri yok eder ve öyle bir şekilde değiştirir ki, enfekte olduklarında başkalarına da bulaşırlar. Ve hayatta kalmayı başaranlar yeniden doğuyorlar; artık bölünme ve diğer hayati işlevleri yerine getiremiyorlar. Alfa ve beta ışınları en tehlikeli olanlardır ancak gama parçacığı sinsidir çünkü 1 saniyede 300.000 kilometre yol kat eder ve önemli mesafelere çarpabilir. Küçük bir doz radyasyon ile kişi etkilerini hissetmez ve yıkıcı etkisini hemen tespit etmez. Hasarın ortaya çıkması, ışınların dozuna ve türüne bağlı olarak birkaç yıl veya birkaç nesil sürebilir. Bununla birlikte, yüksek dozda radyasyonla hastalık birkaç saat içinde kendini gösterir ve karın ağrısı, kontrol edilemeyen kusma ve baş ağrıları gibi belirgin semptomlara neden olur.

Okurlarımızdan hikayeler

Vladimir
61 yaşında

Gama radyasyonunun tehlikeleri

Gama ışınları uzaydan nüfuz edebilir; gama radyasyonunun kaynakları aynı zamanda bazı radyoaktif kayaların (uranyum, granit, radon ve diğerleri) bozunması da olabilir.

Gama ışını zehirlenmesinin en ünlü vakası Alexander Litvinenko'nun vakasıdır.Çayına polonyum katan kişi. Polonyum, oldukça radyoaktif olan uranyumun bir türevi olan radyoaktif bir elementtir.

Gama radyasyonunun kuantum enerjisi, canlı hücrelere nüfuzunu ve yıkıcı etkisini artıran muazzam bir güce sahiptir. Hücrelerin ölümüne ve dönüşümüne neden olan gama kuantumlar, zamanla vücutta birikir ve aynı zamanda hasar gören hücreler, ayrışmaları sırasında ortaya çıkan toksinlerle vücudu zehirler.

Gama kuantumu, nükleer reaksiyon sırasında çekirdek bir enerji durumundan diğerine geçerken yayılan, kütlesi veya yükü olmayan bir parçacık olan nükleer radyasyondur. Bir gama ışını kuantumu belirli bir maddeden geçip onunla etkileşime girdiğinde, gama kuantumunun enerjisi bu madde tarafından tamamen emilir ve elektronu serbest bırakılır.

Bu tür radyasyon tehlikesi insanlar için en yıkıcıdır, çünkü nüfuz etme yeteneği neredeyse hiç şans bırakmaz - 5 santimetrelik bir kurşun duvar, gama radyasyonunun yalnızca yarısını emebilir. Bu bağlamda, alfa ve beta ışınları daha az tehlikelidir - alfa radyasyonu sıradan bir kağıt parçasıyla durdurulabilir, beta radyasyonu ahşap bir duvara nüfuz edemez ve pratikte gama radyasyonuna karşı hiçbir engel yoktur. Bu nedenle insan vücudunun bu ışınlara uzun süre maruz kalmaması son derece önemlidir.

Kendinizi gama radyasyonundan nasıl korursunuz?

Artan gama arka planıyla vücuda giren radyasyon, vücudu fark edilmeden zehirlemeye başlar ve kısa sürede ultra yüksek dozlar tüketilmezse ilk belirtiler yakında görünmeyebilir. Her şeyden önce, ilk darbeyi alan hematopoietik sistem zarar görür.. İçindeki lökosit sayısı keskin bir şekilde azalır, bunun sonucunda omurilik çok çabuk etkilenir ve başarısız olur. Omuriliğin yanı sıra lenf düğümleri de zarar görür ve bunlar daha sonra başarısız olur. İnsanın saçı dökülür, DNA'sı zarar görür. Kalıtım bozukluklarına yol açan bir genom mutasyonu meydana gelir. Ciddi hasarla ölüm, kanserden veya bir veya daha fazla organın başarısızlığından kaynaklanır.

Satın almadan önce arsalardaki gama arka planını ölçmek gerekir. Yer kabuğunun tektonik süreçleri sırasında, yer altı nehirleri de dahil olmak üzere bazı yeraltı kayalarının etkisi altında, dünya yüzeyinin gama radyasyonu ile enfekte olması oldukça mümkündür.

Gama radyasyonundan korunma yalnızca kısmi olabilir. Böyle bir felaketin gerçekleşmesine izin verilirse, önümüzdeki 300 yıl içinde etkilenen bölge, onlarca metrelik toprağa kadar tamamen zehirlenecek. Tam bir koruma yoktur, ancak konut binalarının bodrumlarını, yer altı hendeklerini ve diğer barınakları kullanabilirsiniz, ancak bu tür korumanın yalnızca kısmen etkili olduğu unutulmamalıdır.

Bu nedenle, gama radyasyonuna karşı korunma yöntemleri esas olarak gama arka planını özel ekipmanlarla ölçmekten ve yüksek düzeyde radyasyona sahip yerleri (örneğin Çernobil veya Fukushima çevresi) ziyaret etmekten ibarettir.

İnsanlık tarihindeki en büyük nükleer radyasyonun suya salınması, 2011 yılında Fukushima'da meydana geldi; bir tsunami dalgası üç nükleer reaktörün arızalanmasına yol açtı. Yedinci yıldır her gün 300 ton radyoaktif atık denize yıkanıyor. Bu felaketin boyutu dehşet verici. Etkilenen bölgedeki yüksek sıcaklıktan dolayı bu sızıntı onarılamadığı için bu sürecin ne kadar süre devam edeceği bilinmiyor. Bu arada radyasyon, su altı akıntısı yoluyla Pasifik Okyanusu'nun önemli bir kısmına yayılmıştı.

Gama radyasyonunun uygulama alanı

Bir gama parçacıkları akışı bilinçli olarak uygulanırsa, o zaman aktif olarak çoğalan vücut hücrelerini seçici olarak yok etmek mümkündür. Gama ışınlarının kullanımından kaynaklanan bu etki tıpta kanserle mücadelede kullanılmaktadır. Son çare olarak ve yalnızca diğer yöntemler çalışmayı bıraktığında, radyasyon özellikle kötü huylu tümörü hedeflemek için kullanılır. Harici gama radyasyon tedavisinin en etkili kullanımı. Bu yöntem, riskleri ve sağlıklı dokuya verilen zararı en aza indirirken süreci daha iyi kontrol etmek için tasarlanmıştır.

Gama ışınları başka alanlarda da kullanılır:

1. Bu ışınlar enerjiyi değiştirmek için kullanılır. Bunun için deneysel fizikte kullanılan cihaza gama spektrometresi denir. Manyetik, sintilasyon, yarı iletken ve kristal kırınımı olabilir.
2. Nükleer gama radyasyonunun spektrumunu incelemek nükleer yapı hakkında bilgi sağlar. Gama radyasyonunu etkileyen dış ortam, bu durumda meydana gelen süreçlerin anlaşılması için büyük önem taşıyan çeşitli etkiler üretir. Bu nedenle tüm bu süreçler aktif olarak incelenmektedir.
3. Teknik aynı zamanda metallerdeki kusurları tespit etmek için gama ışınlarını da kullanıyor. Gama radyasyonu farklı ortamlarda farklı soğurma seviyelerine sahip olduğundan, ancak aynı yayılma mesafesinde olduğundan, değişen yoğunluktaki radyasyonu kullanarak kusurları hesaplamak mümkündür.
4. Radyasyon kimyası ayrıca bu radyasyonu, doğal veya yapay radyoaktif izotopları ve elektron hızlandırıcılarını (bu tür radyasyonun kaynakları) kullanarak çeşitli işlemlerde kimyasal dönüşümleri başlatmak için kullanır.
5. Gıda endüstrisi, kendi amaçları doğrultusunda gıda ürünlerinin gama radyasyonu kullanılarak sterilizasyonunu kullanır..
6. Bitki yetiştirmede gama ışınlarından yararlanılarak mutasyon yoluyla bitkinin daha iyi özellikler kazanması sağlanır.
7. Gama ışınları, belirli mikroorganizmaları büyütmek, işlemek ve bazı antibiyotikler de dahil olmak üzere ilaç yapmak için kullanılır. Tohumları küçük zararlılardan kurtarmak için işliyorlar.

Yaklaşık 100 yıl öncesine kadar gama radyasyonunun özellikleri yeterince araştırılmamıştı ve bu durum radyoaktif elementlerin tıbbi veya ölçüm ekipmanı olarak korunmasız kullanılmasına yol açmıştı. Gama radyasyonu ayrıca çeşitli mücevherleri, seramikleri ve vitrayları kaplamak için de kullanılmıştır. Bu nedenle antikaları saklarken ve satın alırken dikkatli olmalısınız - görünüşte zararsız bir şey radyoaktif bir tehditle dolu olabilir.