واحدهای اندازه گیری و دوز تابش. دزیمتری برای آدمک ها
ماده جذب کننده می تواند یا بافت موجودات زنده یا هر ماده دیگری (مثلاً هوا، آب، خاک و غیره) باشد.
راد اولین بار در سال 1918 پیشنهاد شد. در سال 1953، راد در واحدهای GHS به عنوان دوز مربوط به 100 گرم انرژی جذب شده توسط یک گرم از یک ماده تعریف شد.
یوتیوب دایره المعارفی
1 / 3
✪ بیشتر در مورد تابش
✪ ذرات بنیادی | آزمایش بکرل
✪ فیزیک 4. فیزیک صدا. قسمت 1 - فرهنگستان علوم سرگرمی
زیرنویس
سلام. در این قسمت از کانال TranslatorsCafe.com در مورد پرتوهای یونیزان یا تشعشعات صحبت خواهیم کرد. ما به منابع تشعشع، راه های اندازه گیری آن و تأثیر تشعشع بر موجودات زنده نگاه خواهیم کرد. ما با جزئیات بیشتری در مورد پارامترهای تشعشعی مانند نرخ دوز جذب شده و همچنین دوزهای معادل و موثر پرتوهای یونیزان صحبت خواهیم کرد. پرتوها کاربردهای زیادی دارد، از تولید برق گرفته تا درمان بیماران سرطانی. در این ویدئو، نحوه تاثیر تابش بر بافت ها و سلول های انسان، حیوانات و مواد زیستی را با تمرکز ویژه بر سرعت و میزان آسیب شدید به سلول ها و بافت های تحت تابش بحث خواهیم کرد. تابش یک پدیده طبیعی است که خود را در این واقعیت نشان می دهد که امواج الکترومغناطیسی یا ذرات بنیادی با انرژی جنبشی بالا در یک محیط حرکت می کنند. در این حالت، محیط می تواند ماده یا خلاء باشد. تشعشع در اطراف ما وجود دارد و زندگی ما بدون آن غیرقابل تصور است، زیرا بقای انسان و سایر حیوانات بدون تشعشع غیرممکن است. بدون تشعشع در زمین هیچ پدیده طبیعی مانند نور و گرمای لازم برای زندگی وجود نخواهد داشت. تلفن همراه یا اینترنت وجود نخواهد داشت. در این ویدیو به نوع خاصی از تشعشعات، پرتوهای یونیزان یا تشعشعات، که در اطراف ما هستند، خواهیم پرداخت. تابش یونیزان انرژی کافی برای حذف الکترون ها از اتم ها و مولکول ها، یعنی یونیزه کردن ماده تابیده شده را دارد. تشعشعات یونیزان در محیط می تواند به دلیل فرآیندهای طبیعی یا مصنوعی ایجاد شود. منابع طبیعی تشعشعات شامل تشعشعات خورشیدی و کیهانی، مواد معدنی خاص مانند گرانیت و تابش از مواد رادیواکتیو خاص مانند اورانیوم و حتی موز معمولی است که حاوی ایزوتوپ رادیواکتیو پتاسیم است. مواد خام رادیواکتیو در اعماق زمین استخراج می شود و در پزشکی و صنعت استفاده می شود. گاهی اوقات مواد رادیواکتیو در اثر حوادث صنعتی و در صنایعی که از مواد اولیه رادیواکتیو استفاده می کنند وارد محیط می شود. اغلب این به دلیل عدم رعایت قوانین ایمنی برای نگهداری و کار با مواد رادیواکتیو یا به دلیل عدم وجود چنین قوانینی رخ می دهد. شایان ذکر است که تا همین اواخر، مواد رادیواکتیو برای سلامتی خطرناک تلقی نمی شدند. برعکس، آنها به عنوان داروهای شفابخش مورد استفاده قرار می گرفتند و همچنین به دلیل درخشش زیبای خود ارزش زیادی داشتند. شیشه اورانیوم نمونه ای از مواد رادیواکتیو است که برای اهداف تزئینی استفاده می شود. این شیشه به دلیل افزودن اکسید اورانیوم به رنگ سبز فلورسنت می درخشد. درصد اورانیوم موجود در این شیشه نسبتاً کم و میزان تشعشعات آن اندک است، بنابراین شیشه اورانیوم برای سلامتی نسبتاً ایمن در نظر گرفته می شود. حتی از آن لیوان، بشقاب و ظروف دیگر درست می کردند. شیشه اورانیوم به دلیل درخشش غیرمعمولش ارزشمند است. خورشید نور فرابنفش ساطع می کند، بنابراین شیشه اورانیومی در نور خورشید می درخشد، اگرچه این درخشش در زیر لامپ های نور ماوراء بنفش بسیار بارزتر است. در تشعشع، فوتون های انرژی بالاتر (فرابنفش) جذب و فوتون های انرژی پایین تر (سبز) ساطع می شوند. همانطور که مشاهده کردید، از این مهره ها می توان برای آزمایش دزیمترها استفاده کرد. می توانید یک کیسه مهره را در eBay.com با چند دلار خریداری کنید. ابتدا اجازه دهید به چند تعریف نگاه کنیم. روش های زیادی برای اندازه گیری تابش وجود دارد، بسته به اینکه دقیقاً چه چیزی می خواهیم بدانیم. به عنوان مثال، می توان مقدار کل تابش را در یک مکان مشخص اندازه گیری کرد. می توانید میزان تشعشعاتی را که عملکرد بافت ها و سلول های بیولوژیکی را مختل می کند پیدا کنید. یا میزان تابش جذب شده توسط بدن یا ارگانیسم و غیره. در اینجا به دو روش برای اندازه گیری تابش خواهیم پرداخت. مقدار کل تشعشعات موجود در محیط را که در واحد زمان اندازه گیری می شود، نرخ دوز کل پرتوهای یونیزان نامیده می شود. مقدار تابش جذب شده توسط بدن در واحد زمان را نرخ دوز جذبی می گویند. میزان دوز جذب شده با استفاده از اطلاعات مربوط به میزان دوز کل و پارامترهای جسم، ارگانیسم یا بخشی از بدن که در معرض تشعشع است، یافت می شود. این پارامترها شامل جرم، چگالی و حجم است. مقادیر دوز جذب شده و نوردهی برای مواد و بافت هایی که تابش را به خوبی جذب می کنند مشابه است. با این حال، همه مواد به این شکل نیستند، بنابراین اغلب دوزهای جذب شده و قرار گرفتن در معرض تابش متفاوت است، زیرا توانایی یک جسم یا جسم برای جذب تابش بستگی به ماده ای دارد که از آن تشکیل شده است. به عنوان مثال، یک ورق سرب، تشعشعات گاما را بسیار بهتر از ورق آلومینیومی با همان ضخامت جذب می کند. می دانیم که دوز زیادی از تشعشع که دوز حاد نامیده می شود، خطراتی برای سلامتی ایجاد می کند و هر چه این دوز بیشتر باشد، خطر سلامتی نیز بیشتر می شود. همچنین می دانیم که تشعشع بر سلول های مختلف بدن به طور متفاوتی تأثیر می گذارد. سلول هایی که به طور مکرر تحت تقسیم قرار می گیرند، و همچنین سلول های غیر تخصصی، بیشتر تحت تأثیر تشعشع قرار می گیرند. به عنوان مثال، سلول‌های جنین، سلول‌های خونی و سلول‌های دستگاه تناسلی بیشترین آسیب را نسبت به اثرات منفی اشعه دارند. در عین حال، پوست، استخوان ها و بافت ماهیچه ای کمتر در معرض تشعشعات قرار دارند. اما تشعشع کمترین اثر را روی سلول های عصبی دارد. بنابراین، در برخی موارد، اثر مخرب کلی تابش بر روی سلول هایی که کمتر در معرض تابش هستند، کمتر از سلول هایی است که بیشتر در معرض تشعشع هستند. بر اساس تئوری تشعشع هورمسیس، دوزهای کوچک پرتو، برعکس، مکانیسم‌های دفاعی بدن را تحریک می‌کند و در نتیجه بدن قوی‌تر و کمتر مستعد ابتلا به بیماری‌ها می‌شود. لازم به ذکر است که این مطالعات در مراحل اولیه است و هنوز مشخص نیست که آیا چنین نتایجی در خارج از آزمایشگاه به دست می آید یا خیر. اکنون این آزمایش ها بر روی حیوانات انجام می شود و مشخص نیست که آیا این فرآیندها در بدن انسان رخ می دهد یا خیر. به دلیل ملاحظات اخلاقی، کسب مجوز برای چنین تحقیقاتی که شامل شرکت کنندگان انسانی است دشوار است. دز جذب شده نسبت انرژی پرتوهای یونیزان جذب شده در حجم معینی از یک ماده به جرم ماده در این حجم است. دز جذبی مقدار دزیمتری اصلی است و بر حسب ژول بر کیلوگرم اندازه گیری می شود. این واحد خاکستری نامیده می شود. قبلا از واحد غیر سیستمی راد استفاده می شد. دوز جذب شده نه تنها به خود تابش، بلکه به ماده ای که آن را جذب می کند نیز بستگی دارد: دوز جذب شده اشعه ایکس نرم در بافت استخوانی می تواند چهار برابر دوز جذب شده در هوا باشد. در عین حال، در خلاء دوز جذب شده صفر است. دوز معادل، که مشخص کننده اثر بیولوژیکی تابش بدن انسان با پرتوهای یونیزان است، در سیورت ها اندازه گیری می شود. برای درک تفاوت بین دوز و میزان دوز، می‌توانیم قیاسی با کتری که آب از شیر در آن ریخته می‌شود، ترسیم کنیم. حجم آب در کتری دوز است و سرعت پر شدن بسته به ضخامت جریان آب، میزان دز است، یعنی افزایش دز تابش در واحد زمان. نرخ دوز معادل بر حسب سیورت در واحد زمان اندازه گیری می شود، برای مثال میکروسیورت در ساعت یا میلی سیورت در سال. تشعشع به طور کلی با چشم غیرمسلح نامرئی است، بنابراین از ابزارهای اندازه گیری ویژه برای تعیین وجود تشعشع استفاده می شود. یکی از وسایل پرکاربرد دزیمتر بر اساس شمارنده گایگر مولر است. شمارنده شامل لوله ای است که در آن تعداد ذرات رادیواکتیو شمارش می شود و صفحه نمایشی که تعداد این ذرات را در واحدهای مختلف نمایش می دهد که اغلب به صورت مقدار تابش در یک دوره زمانی معین مثلاً در ساعت نمایش داده می شود. ابزارهای دارای شمارنده گایگر اغلب بوق های کوتاهی مانند کلیک تولید می کنند که هر یک از آنها نشان می دهد که یک ذره یا ذرات جدید گسیل شده شمارش شده است. این صدا را معمولا می توان خاموش کرد. برخی از دزیمترها به شما امکان می دهند فرکانس کلیک را انتخاب کنید. به عنوان مثال، می توانید دزیمتر را طوری تنظیم کنید که فقط پس از شمارش هر بیستمین ذره یا دفعات کمتر، صدا ایجاد کند. علاوه بر شمارشگرهای گایگر، دزیمترها از حسگرهای دیگری مانند شمارنده‌های سوسوزن نیز استفاده می‌کنند که امکان تعیین بهتر نوع تشعشعات موجود در محیط را فراهم می‌کند. شمارشگرهای سوسوزن در تشخیص تابش آلفا، بتا و گاما خوب هستند. این شمارنده‌ها انرژی آزاد شده در طول تابش را به نور تبدیل می‌کنند و سپس در یک فتو ضرب‌کننده به سیگنال الکتریکی تبدیل می‌شوند که اندازه‌گیری می‌شود. در طول اندازه‌گیری‌ها، این شمارنده‌ها در سطح بزرگ‌تری نسبت به شمارنده‌های گایگر کار می‌کنند، بنابراین اندازه‌گیری کارآمدتری دارند. پرتوهای یونیزان انرژی بسیار بالایی دارند و بنابراین اتم ها و مولکول های مواد بیولوژیکی را یونیزه می کنند. در نتیجه الکترون ها از آنها جدا می شوند که منجر به تغییر در ساختار آنها می شود. این تغییرات ناشی از یونیزاسیون ضعیف یا شکستن پیوندهای شیمیایی بین ذرات است. این امر به مولکول های داخل سلول ها و بافت ها آسیب می رساند و عملکرد آنها را مختل می کند. در برخی موارد، یونیزاسیون باعث تشکیل پیوندهای جدید می شود. اختلال در عملکرد سلول بستگی به میزان آسیب تابش به ساختار آنها دارد. در برخی موارد، اختلالات بر عملکرد سلول تأثیر نمی گذارد. گاهی اوقات کار سلول ها مختل می شود، اما آسیب جزئی است و بدن به تدریج سلول ها را به حالت کار باز می گرداند. چنین اختلالاتی اغلب در طول عملکرد طبیعی سلول ها رخ می دهد و خود سلول ها به حالت عادی باز می گردند. بنابراین، اگر سطح تابش کم و آسیب جزئی باشد، بازگرداندن سلول ها به حالت طبیعی کاملاً امکان پذیر است. اگر سطح تابش زیاد باشد، تغییرات غیرقابل برگشتی در سلول ها رخ می دهد. با تغییرات غیرقابل برگشت، سلول ها یا آنطور که باید کار نمی کنند یا به طور کلی از کار می افتند و می میرند. آسیب ناشی از تشعشع به سلول ها و مولکول های حیاتی و ضروری، مانند مولکول های DNA و RNA، پروتئین ها یا آنزیم ها، باعث بیماری تشعشع می شود. آسیب به سلول‌ها همچنین می‌تواند باعث جهش شود که می‌تواند باعث شود فرزندان بیمارانی که سلول‌هایشان تحت تأثیر قرار گرفته‌اند به بیماری‌های ژنتیکی مبتلا شوند. جهش‌ها همچنین می‌توانند باعث شوند سلول‌های بیماران به سرعت تقسیم شوند - که به نوبه خود احتمال سرطان را افزایش می‌دهد. امروزه دانش ما در مورد اثرات تشعشعات بر بدن و شرایطی که تحت آن این اثر تشدید می شود محدود است، زیرا محققان مواد بسیار کمی در اختیار دارند. بیشتر دانش ما بر اساس تحقیقات در مورد سوابق پزشکی قربانیان بمباران اتمی هیروشیما و ناکازاکی و همچنین قربانیان انفجار نیروگاه هسته ای چرنوبیل است. همچنین شایان ذکر است که برخی از مطالعات در مورد اثرات تشعشع بر بدن، که در دهه 50 - 70 انجام شده است. قرن گذشته، غیراخلاقی و حتی غیرانسانی بودند. به ویژه، اینها مطالعاتی است که توسط ارتش در ایالات متحده و اتحاد جماهیر شوروی انجام شده است. بیشتر این آزمایش‌ها در سایت‌های آزمایش و مناطق تعیین‌شده برای آزمایش تسلیحات هسته‌ای، مانند سایت آزمایش نوادا در ایالات متحده، سایت آزمایش هسته‌ای شوروی در نوایا زملیا، و سایت آزمایش Semipalatinsk در قزاقستان فعلی انجام شد. در برخی موارد، آزمایش‌هایی در طول تمرین‌های نظامی، مانند تمرین‌های نظامی توتسک (اتحادیه شوروی، در روسیه کنونی) و در طول تمرین‌های نظامی صحرای صحرا در نوادا، ایالات متحده انجام شد. در طی این تمرینات، محققان، اگر بتوان آنها را به این نام نامید، به بررسی اثرات تشعشعات بر بدن انسان پس از انفجارهای اتمی پرداختند. از سال 1946 تا 1960، آزمایشاتی در مورد تأثیر تشعشعات بر بدن نیز در برخی از بیمارستان های آمریکا بدون اطلاع یا رضایت بیماران انجام شد. با تشکر از توجه شما! اگر این ویدیو را دوست داشتید، لطفاً عضویت در کانال ما را فراموش نکنید!
ناوبری مقاله:
تشعشعات با چه واحدهایی اندازه گیری می شود و چه دوزهای مجاز برای انسان بی خطر است. کدام تابش زمینه طبیعی و کدام قابل قبول است. چگونه یک واحد اندازه گیری تابش را به واحد دیگر تبدیل کنیم.
دوز مجاز تابش
- سطح مجاز تشعشعات رادیواکتیو از منابع طبیعی تشعشعبه عبارت دیگر، پس‌زمینه رادیواکتیو طبیعی، مطابق با اسناد نظارتی، می‌تواند پنج سال متوالی وجود داشته باشد. بالاتر نیستچگونه
0.57 µSv/ ساعت
- حداکثر دوز مجاز کل سالانه دریافت شده از همه منابع تکنولوژیک، است
در سال‌های بعدی، تشعشع پس‌زمینه نباید از 0.12 میکروSv/h تجاوز کند
مقدار 1 mSv/year باید در مجموع شامل تمام دوره های قرار گرفتن انسان در معرض تشعشعات انسان باشد. این شامل انواع معاینات و اقدامات پزشکی از جمله فلوروگرافی، اشعه ایکس دندان و غیره است. این همچنین شامل پرواز با هواپیما، عبور از امنیت در فرودگاه، به دست آوردن ایزوتوپ های رادیواکتیو از غذا و غیره است.
تشعشع چگونه اندازه گیری می شود؟
برای ارزیابی خواص فیزیکی مواد رادیواکتیو، از مقادیر زیر استفاده می شود:
- فعالیت منبع رادیواکتیو(Ci یا Bq)
- چگالی شار انرژی(W/m2)
برای ارزیابی اثرات تشعشعات بر روی ماده (بافت زنده نیست)، درخواست دادن:
- دوز جذب شده(خاکستری یا رادی)
- دوز مواجهه(C/kg یا اشعه ایکس)
برای ارزیابی اثرات تشعشعات روی بافت های زنده، درخواست دادن:
- دوز معادل(Sv یا rem)
- دوز معادل موثر(Sv یا rem)
- نرخ دوز معادل(Sv/hour)
ارزیابی اثر تشعشع بر اجسام غیر زنده
تأثیر تشعشع بر یک ماده به صورت انرژی ای که ماده از تشعشعات رادیواکتیو دریافت می کند آشکار می شود و هر چه ماده بیشتر این انرژی را جذب کند تأثیر تشعشع بر ماده قوی تر می شود. مقدار انرژی تشعشعات رادیواکتیو مؤثر بر یک ماده بر حسب دوز تخمین زده می شود و مقدار انرژی جذب شده توسط ماده را می گویند - دوز جذب شده .
دوز جذب شده مقدار تابشی است که توسط یک ماده جذب می شود. سیستم SI استفاده می کند - خاکستری (Gr).
1 خاکستری مقدار انرژی تشعشعات رادیواکتیو 1 ژول است که توسط ماده ای به وزن 1 کیلوگرم بدون توجه به نوع تابش رادیواکتیو و انرژی آن جذب می شود.
1 خاکستری (گری) = 1 ژول بر کیلوگرم = 100 راد
این مقدار درجه قرار گرفتن (یونیزاسیون) با ماده انواع مختلف تابش را در نظر نمی گیرد. ارزش آموزنده تر است دوز قرار گرفتن در معرض تابش
دوز قرار گرفتن در معرض مقداری است که دوز جذب شده تابش و درجه یونیزاسیون ماده را مشخص می کند. سیستم SI استفاده می کند - کولن/کیلوگرم (C/kg).
1 C/kg= 3.88*10 3 R
واحد دوز مواجهه غیرسیستمیک استفاده شده است اشعه ایکس (R):
1 R = 2.57976 * 10 -4 C/kg
دوز 1 رونتگن- این تشکیل 2.083 * 109 جفت یون در هر 1 سانتی متر مکعب هوا است.
ارزیابی اثرات تشعشعات بر موجودات زنده
اگر بافت‌های زنده با انواع مختلفی از تشعشعات دارای انرژی یکسان تحت تابش قرار گیرند، پیامدهای آن برای بافت زنده بسته به نوع پرتوهای رادیواکتیو بسیار متفاوت خواهد بود. به عنوان مثال، پیامدهای قرار گرفتن در معرض تابش آلفابا انرژی 1 ژول به ازای هر کیلوگرم ماده بسیار متفاوت از تأثیر انرژی 1 ژول در هر کیلوگرم ماده خواهد بود، اما فقط تابش گاما. یعنی با همان دوز جذب شده اشعه، اما فقط از انواع مختلف تشعشعات رادیواکتیو، عواقب آن متفاوت خواهد بود. یعنی برای ارزیابی تأثیر تشعشع بر یک موجود زنده، صرفاً مفهوم دوز جذب شده یا قرار گرفتن در معرض تابش کافی نیست. بنابراین، برای بافت های زنده این مفهوم معرفی شد دوز معادل
دوز معادل دوز تابش جذب شده توسط بافت زنده ضرب در ضریب k است که درجه خطر انواع مختلف تشعشع را در نظر می گیرد. سیستم SI استفاده می کند - سیورت (Sv) .
واحد دوز معادل غیر سیستمی استفاده شده - رم (رم) : 1 Sv = 100 rem.
| فاکتور k | |
| نوع تابش و محدوده انرژی | ضرب کننده وزن |
| فوتون هاتمام انرژی ها (تابش گاما) | 1 |
| الکترون ها و میون هاتمام انرژی ها (تابش بتا) | 1 |
| نوترون های با انرژی < 10 КэВ (нейтронное излучение) | 5 |
| نوترون هااز 10 تا 100 KeV (تابش نوترونی) | 10 |
| نوترون هااز 100 KeV تا 2 MeV (تابش نوترونی) | 20 |
| نوترون هااز 2 MeV تا 20 MeV (تابش نوترونی) | 10 |
| نوترون ها> 20 مگا ولت (تابش نوترونی) | 5 |
| پروتون هابا انرژی > 2 مگا ولت (به جز پروتون های پس زدن) | 5 |
| ذرات آلفاقطعات شکافت و دیگر هسته های سنگین (تابش آلفا) | 20 |
هرچه «ضریب k» بیشتر باشد، تأثیر نوع خاصی از تشعشعات روی بافت‌های یک موجود زنده خطرناک‌تر است.
برای درک بهتر، می‌توانیم «دوز تابش معادل» را کمی متفاوت تعریف کنیم:
دوز تابش معادل - این مقدار انرژی جذب شده توسط بافت زنده (دز جذب شده بر حسب خاکستری، راد یا J/kg) از تشعشعات رادیواکتیو، با در نظر گرفتن درجه تاثیر (آسیب) این انرژی بر بافت زنده (ضریب K) است.
در روسیه، از زمان حادثه چرنوبیل، واحد اندازه گیری غیر سیستمی میکروR/ساعت، منعکس کننده دوز مواجهه، که معیار یونیزاسیون یک ماده و دوز جذب شده توسط آن را مشخص می کند. این مقدار تفاوت در اثرات انواع مختلف تابش (آلفا، بتا، نوترون، گاما، اشعه ایکس) بر روی یک موجود زنده را در نظر نمی گیرد.
عینی ترین ویژگی این است - دوز تابش معادل، در Sieverts اندازه گیری می شود. برای ارزیابی اثرات بیولوژیکی تشعشع، عمدتاً از آن استفاده می شود نرخ دوز معادلتشعشع، بر حسب سیورت در ساعت اندازه گیری می شود. یعنی این ارزیابی تأثیر تشعشع بر بدن انسان در واحد زمان است، در این مورد در ساعت. با توجه به اینکه 1 سیورت دوز قابل توجهی از تابش است، برای راحتی، از مضربی از آن استفاده می شود که در میکرو سیورت ها - μSv/hour نشان داده شده است:
1 Sv/hour = 1000 mSv/hour = 1,000,000μSv/hour.
می توان از مقادیری استفاده کرد که اثرات تشعشع را در یک دوره طولانی تر، به عنوان مثال، 1 سال مشخص می کند.
به عنوان مثال، استانداردهای ایمنی پرتو NRB-99/2009 (بندهای 3.1.2، 5.2.1، 5.4.4) هنجار قرار گرفتن در معرض تابش مجاز برای جمعیت را نشان می دهد. از منابع ساخت بشر 1 mSv / سال .
اسناد نظارتی SP 2.6.1.2612-10 (بند 5.1.2) و SanPiN 2.6.1.2800-10 (بند 4.1.3) استانداردهای قابل قبول را نشان می دهد. برای منابع طبیعی تشعشعات رادیواکتیو، اندازه 5 mSv / سال . عبارات استفاده شده در اسناد می باشد "سطح قابل قبول"، بسیار موفق است، زیرا معتبر نیست (یعنی ایمن)، یعنی قابل قبول .
اما در اسناد نظارتی در مورد میزان مجاز تابش منابع طبیعی تناقضاتی وجود دارد. اگر تمام استانداردهای مجاز مشخص شده در اسناد نظارتی (MU 2.6.1.1088-02، SanPiN 2.6.1.2800-10، SanPiN 2.6.1.2523-09) را برای هر منبع طبیعی تابش مجزا جمع کنیم، به دست می آوریم که تشعشع پس زمینه از همه منابع طبیعی تشعشع (از جمله گاز نادر رادون) نباید از 2.346 mSv/سال تجاوز کند.یا 0.268 میکروSv / ساعت. در این مقاله به تفصیل بحث شده است. با این حال، اسناد نظارتی SP 2.6.1.2612-10 و SanPiN 2.6.1.2800-10 استاندارد قابل قبولی را برای منابع تابش طبیعی 5 mSv/year یا 0.57 μS/h نشان می‌دهند.
همانطور که می بینید، تفاوت 2 برابر است.یعنی ضریب افزایشی 2 به مقدار استاندارد مجاز 0.268 μSv/h بدون هیچ توجیهی اعمال شد. این به احتمال زیاد به این دلیل است که در دنیای مدرن ما به طور گسترده توسط مواد (عمدتا مصالح ساختمانی) حاوی مواد رادیواکتیو احاطه شده‌ایم. عناصر.
لطفا توجه داشته باشید که مطابق با اسناد نظارتی، سطح مجاز تابش از منابع طبیعیتابش - تشعشع 5 mSv / سالو فقط از منابع مصنوعی (ساخت بشر) تشعشعات رادیواکتیو 1 mSv / سال
به نظر می رسد که وقتی سطح تشعشعات رادیواکتیو از منابع مصنوعی از 1 mSv / سال تجاوز کند، اثرات منفی روی انسان می تواند رخ دهد، یعنی منجر به بیماری شود. در عین حال، استانداردها به افراد اجازه می‌دهند که بدون آسیب به سلامتی در مناطقی زندگی کنند که سطح آن 5 برابر بیشتر از قرار گرفتن در معرض تابش ایمن انسان ساخته شده است، که مطابق با سطح مجاز رادیواکتیو پس‌زمینه طبیعی 5 mSv / سال است. .
با توجه به مکانیسم تأثیر آن، انواع تشعشعات و میزان تأثیر آن بر موجودات زنده، منابع طبیعی و مصنوعی تابش آنها تفاوتی ندارند.
با این حال، این هنجارها چه می گویند؟ بیایید در نظر بگیریم:
- هنجار 5 mSv / سال نشان می دهد که یک فرد در طول یک سال می تواند حداکثر دوز کل تابش جذب شده توسط بدن خود را 5 مایل سیورت دریافت کند. این دوز شامل همه منابع تاثیر تکنولوژیک مانند منابع پزشکی از آلودگی محیط زیست با زباله های رادیواکتیو، نشت تشعشعات در نیروگاه های هسته ای و غیره نمی شود.
- برای تخمین میزان مجاز تابش به شکل تابش پس‌زمینه در یک لحظه مشخص، محاسبه می‌کنیم: کل نرخ سالانه 5000 μSv (5 mSv) تقسیم بر 365 روز در سال تقسیم بر 24 ساعت در روز است. 5000/365/24 = 0، 57 µSv/hour
- مقدار حاصل 0.57 μSv / ساعت است، این حداکثر تابش پس زمینه مجاز از منابع طبیعی است که قابل قبول در نظر گرفته می شود.
- به طور متوسط، پس زمینه رادیواکتیو (از مدت ها قبل طبیعی نبوده است) بین 0.11 - 0.16 μSv / ساعت در نوسان است. این تابش پس زمینه طبیعی است.
ما می توانیم سطوح مجاز تشعشعات فعلی را خلاصه کنیم:
- طبق اسناد نظارتی، حداکثر سطح مجاز تابش (تابش زمینه) از منابع تابش طبیعی می تواند باشد 0.57 میکروثانیه در ساعت.
- اگر ضریب افزایش نامعقول را در نظر نگیریم، و همچنین اثر نادرترین گاز - رادون را در نظر نگیریم، مطابق با اسناد نظارتی به دست می آوریم که تابش پس زمینه طبیعی از منابع تشعشع طبیعی نباید بیشتر شود 0.07 µSv/ ساعت
- حداکثر مجاز مجاز دوز کل دریافتی از تمام منابع ساخت بشر 1 mSv/year است.
می‌توانیم با اطمینان بگوییم که پس‌زمینه تابش طبیعی و ایمن در داخل است 0.07 µSv/ ساعت ، قبل از استفاده صنعتی از مواد رادیواکتیو، انرژی هسته ای و سلاح های اتمی (آزمایش های هسته ای) توسط انسان در سیاره ما عمل می کرد.
و در نتیجه فعالیت انسانی، ما اکنون معتقدیم قابل قبول پس زمینه تشعشع 8 برابر بیشتر از مقدار طبیعی است.
شایان ذکر است که قبل از اکتشاف فعال اتم توسط انسان، بشریت نمی دانست که سرطان در چنین تعداد عظیمی که در دنیای مدرن اتفاق می افتد چیست. اگر موارد سرطان قبل از سال 1945 در جهان ثبت شده باشد، در مقایسه با آمارهای پس از سال 1945، می‌توان آنها را موارد منفرد در نظر گرفت.
در مورد آن فکر کنید طبق گزارش WHO (سازمان بهداشت جهانی)، تنها در سال 2014، حدود 10،000،000 نفر در سیاره ما بر اثر سرطان جان خود را از دست دادند، این تقریباً 25٪ از تعداد کل مرگ و میرها است. در واقع، هر چهارم نفری که در سیاره ما می میرد، فردی است که بر اثر سرطان جان خود را از دست داده است.
همچنین طبق گفته WHO انتظار می رود که در 20 سال آینده، تعداد موارد جدید سرطان تقریبا 70 درصد افزایش خواهد یافت.نسبت به امروز یعنی سرطان به عامل اصلی مرگ تبدیل خواهد شد. و مهم نیست که چقدر با دقت، دولت های کشورهای دارای انرژی هسته ای و سلاح اتمی آمار کلی در مورد علل مرگ و میر ناشی از سرطان را پنهان نمی کنند. با اطمینان می توان گفت که علت اصلی سرطان، تأثیر عناصر رادیواکتیو و تشعشعات بر بدن انسان است.
برای مرجع:
برای تبدیل µR/hour به µSv/hourمی توانید از فرمول ترجمه ساده استفاده کنید:
1 μR / ساعت = 0.01 میکروSv / ساعت
1 µSv / ساعت = 100 µR / ساعت
0.10 µSv / ساعت = 10 µR / ساعت
فرمول های تبدیل مشخص شده مفروضاتی هستند، زیرا μR/hour و μSv/hour مقادیر متفاوتی را مشخص می کنند، در حالت اول درجه یونیزاسیون ماده و در حالت دوم دوز جذب شده توسط بافت زنده است. این ترجمه صحیح نیست، اما به ما امکان می دهد حداقل خطر را به طور تقریبی ارزیابی کنیم.
تبدیل مقادیر تشعشع
برای تبدیل مقادیر، مقدار مورد نظر را در فیلد وارد کرده و واحد اندازه گیری اصلی را انتخاب کنید. پس از وارد کردن مقدار، مقادیر باقی مانده در جدول به طور خودکار محاسبه می شود.
واحدهای اندازه گیری آنها نیز ظاهر شد. به عنوان مثال: اشعه ایکس، کوری. اما آنها توسط هیچ سیستمی به هم متصل نبودند و بنابراین واحدهای غیر سیستمی نامیده می شوند. در سراسر جهان در حال حاضر یک سیستم اندازه گیری یکپارچه - SI (سیستم بین المللی) وجود دارد. در کشور ما، از 1 ژانویه 1982 اجباری اعمال می شود. تا 1 ژانویه 1990، این انتقال باید تکمیل می شد. اما به دلیل مشکلات اقتصادی و سایر مشکلات، این روند به تاخیر می افتد. با این حال، تمام تجهیزات جدید، از جمله تجهیزات دزیمتری، به عنوان یک قاعده، در واحدهای جدید کالیبره می شوند.
واحدهای رادیواکتیویتهواحد فعالیت یک تبدیل هسته ای در ثانیه است. برای مقاصد کاهش، یک اصطلاح ساده تری استفاده می شود - یک فروپاشی در ثانیه (واپاشی/ثانیه) در سیستم SI، این واحد بکرل (Bq) نامیده می شود. در عمل پایش تشعشعات، از جمله در چرنوبیل، تا همین اواخر، یک واحد فعالیت خارج از سیستم - کوری (Ci) - به طور گسترده استفاده می شد. یک کوری 3.7.10 10 فروپاشی در ثانیه است.
غلظت یک ماده رادیواکتیو معمولاً با غلظت فعالیت آن مشخص می شود. در واحدهای فعالیت در واحد جرم بیان می شود: Ci/t، mCi/g، kBq/kg و غیره. (فعالیت خاص). در واحد حجم: Ci/m3، mCi/l، Bq/cm3 و غیره. (غلظت حجمی) یا در واحد سطح: Ci/km2، mCi/cm2، Bq/m2 و غیره.
نرخ دوز (نرخ دوز جذبی)- افزایش دوز در واحد زمان. با سرعت تجمع دوز مشخص می شود و می تواند در طول زمان افزایش یا کاهش یابد. واحد آن در سیستم C خاکستری بر ثانیه است. این میزان دوز تابشی جذب شده است که در آن دوز تابشی 1 گری در یک ماده در 1 ثانیه ایجاد می شود.
در عمل، برای تخمین دوز جذب شده تابش، یک واحد خارج از سیستم نرخ دوز جذب شده هنوز به طور گسترده استفاده می شود - راد در ساعت (راد در ساعت) یا راد در ثانیه (راد در ثانیه). 1 گری = 100 راد.
دوز معادل- این مفهوم برای محاسبه کمی اثرات بیولوژیکی نامطلوب انواع مختلف تشعشع معرفی شد. با فرمول D eq = Q تعیین می شود. D، جایی که D دز جذب شده یک نوع پرتو مشخص است، Q فاکتور کیفیت تابش است که برای انواع مختلف پرتوهای یونیزان با ترکیب طیفی ناشناخته برای اشعه ایکس و گاما - 1، برای تابش بتا - پذیرفته می شود. 1، برای نوترون های با انرژی 0،1 تا 10 MeV - 10، برای تابش آلفا با انرژی کمتر از 10 MeV - 20. از شکل های داده شده مشخص است که با همان دز جذب شده، تابش نوترون و آلفا به ترتیب باعث اثر مخرب 10 و 20 برابر بیشتر است. در سیستم SI، دوز معادل بر حسب سیورت (Sv) اندازه گیری می شود.
سیورتبرابر با یک خاکستری تقسیم بر ضریب کیفیت. برای Q = 1 دریافت می کنیم
1 Sv = 1 Gy = 1 J/kg = 100 راد = 100 رم.
برهنه(معادل بیولوژیکی یک رونتگن) یک واحد معادل دوز غیر سیستمی است، چنین دوز جذب شده از هر تشعشعی که همان اثر بیولوژیکی 1 رونتگن تابش گاما را ایجاد می کند.
نرخ دوز معادل- نسبت افزایش دوز معادل در یک بازه زمانی معین. بر حسب سیورت در ثانیه بیان می شود. از آنجایی که زمانی که فرد در سطح قابل قبول در میدان تابش می گذراند معمولاً بر حسب ساعت اندازه گیری می شود، ترجیحاً نرخ دوز معادل بر حسب میکروسیورت در ساعت (µSv/hour) بیان شود.
بر اساس نتیجه‌گیری کمیسیون بین‌المللی حفاظت در برابر تشعشع، اثرات مضر در انسان می‌تواند در دوزهای معادل حداقل 1.5 Sv در سال (150 rem / سال) و در موارد مواجهه کوتاه مدت - در دوزهای بالای 0.5 Sv رخ دهد. 50 رم). هنگامی که قرار گرفتن در معرض از یک آستانه خاص فراتر رود، ARS رخ می دهد.
نرخ دوز معادل تولید شده توسط تشعشعات طبیعی (منشاء زمینی و کیهانی) از 1.5 تا 2 mSv / سال و به علاوه منابع مصنوعی (دارو، ریزش رادیواکتیو) از 0.3 تا 0.5 mSv / سال متغیر است. بنابراین معلوم می شود که یک فرد از 2 تا 3 mSv در سال دریافت می کند. این ارقام تقریبی هستند و به شرایط خاصی بستگی دارند. طبق منابع دیگر، آنها بالاتر هستند و به mSv / سال 5 می رسند.
دوز قرار گرفتن در معرض- اندازه گیری اثر یونیزاسیون تابش فوتون که توسط یونیزاسیون هوا در شرایط تعادل الکترونیکی تعیین می شود. واحد SI دوز نوردهی یک کولن بر کیلوگرم (C/kg) است. واحد غیر سیستمی رونتگن (P)، 1 P = 2.58 است. 10-4 C/kg. به نوبه خود، 1 C/kg = 3.876. 10 3 RUR
میزان دوز قرار گرفتن در معرض- افزایش دوز نوردهی در واحد زمان. واحد SI آن آمپر بر کیلوگرم (A/kg) است. با این حال، در طول دوره انتقال، می توانید از یک واحد غیر سیستمی - رونتگن در ثانیه (R/sec) استفاده کنید.
مبدل طول و مسافت مبدل جرم مبدل اندازه گیری حجم محصولات فله و محصولات غذایی مبدل مساحت مبدل حجم و واحدهای اندازه گیری در دستورهای آشپزی مبدل دما مبدل فشار، تنش مکانیکی، مدول یانگ مبدل انرژی و کار مبدل نیرو مبدل نیرو مبدل زمان مبدل سرعت خطی زاویه مسطح مبدل بازده حرارتی و راندمان سوخت مبدل اعداد در سیستم های اعداد مختلف مبدل واحدهای اندازه گیری کمیت اطلاعات نرخ ارز سایز لباس و کفش زنانه سایز لباس و کفش مردانه مبدل سرعت زاویه ای و مبدل فرکانس چرخش مبدل شتاب دهنده مبدل شتاب زاویه ای مبدل چگالی مبدل حجم ویژه مبدل لحظه ای اینرسی مبدل لحظه ای نیرو مبدل گشتاور مبدل حرارت ویژه احتراق (بر حسب جرم) مبدل چگالی انرژی و گرمای ویژه احتراق (بر اساس حجم) مبدل اختلاف دما ضریب مبدل انبساط حرارتی مبدل مقاومت حرارتی مبدل رسانایی حرارتی مبدل ظرفیت حرارتی ویژه مبدل توان قرار گرفتن در معرض انرژی و تابش حرارتی مبدل تراکم شار حرارتی مبدل ضریب انتقال حرارت مبدل سرعت جریان حجمی مبدل سرعت جریان جرمی مبدل نرخ جریان مولی مبدل تراکم جریان جرمی مبدل غلظت مولی غلظت جرم در مبدل محلول دینامیک (مطلق) مبدل ویسکوزیته مبدل ویسکوزیته سینماتیک مبدل تنش سطحی مبدل نفوذپذیری بخار مبدل تراکم جریان بخار آب مبدل تراکم جریان مبدل سطح صدا مبدل حساسیت میکروفون مبدل سطح فشار صدا (SPL) مبدل سطح فشار صدا با مرجع قابل انتخاب مبدل درخشندگی فشار مرجع قابل انتخاب مبدل روشنایی بار مرجع و شدت روشنایی تبدیل مجدد مبدل طول موج دیوپتر قدرت و فاصله کانونی دیوپتر قدرت و بزرگنمایی لنز (×) مبدل بار الکتریکی مبدل تراکم شارژ خطی مبدل چگالی شارژ سطحی مبدل تراکم شارژ حجم مبدل جریان الکتریکی مبدل خطی تراکم جریان مبدل تراکم جریان سطحی مبدل چگالی جریان سطحی مبدل پتانسیل قدرت میدان الکتریکی مبدل پتانسیل قدرت میدان الکتریکی Electro مبدل مقاومت الکتریکی مبدل مقاومت الکتریکی مبدل رسانایی الکتریکی مبدل رسانایی الکتریکی مبدل القایی خازنی الکتریکی مبدل گیج سیم آمریکایی سطوح در dBm (dBm یا dBm)، dBV (dBV)، وات و غیره. واحد مبدل نیروی حرکت مغناطیسی مبدل قدرت میدان مغناطیسی مبدل شار مغناطیسی مبدل القایی مغناطیسی تابش. مبدل نرخ دوز جذب شده پرتو یونیزه کننده رادیواکتیویته. مبدل واپاشی رادیواکتیو تشعشع. مبدل دوز نوردهی تابش. مبدل دز جذبی مبدل پیشوند اعشاری انتقال داده مبدل واحد پردازش تایپوگرافی و تصویر مبدل واحد حجم چوب محاسبه جرم مولی جدول تناوبی عناصر شیمیایی توسط D.I. Mendeleev
1 رونتگن در ساعت [R/h] = 0.0002777777777777778 راد در ثانیه [rad/s]
مقدار اولیه
ارزش تبدیل شده
خاکستری در ثانیه اگزاگری در ثانیه پتگری بر ثانیه تراگری در ثانیه گیگاگری در ثانیه مگا گری بر ثانیه مگا گری بر ثانیه هکتوگری بر ثانیه دکاگری در ثانیه دسی گری بر ثانیه سانتی گری بر ثانیه میلی گری بر ثانیه میکرو خاکستری در ثانیه نانو گری در ثانیه پیکوگری در ثانیه پیکوگری در ثانیه پیکوگری در ثانیه اتتوگری در ثانیه راد دوم بر ثانیه ژول بر کیلوگرم بر ثانیه وات بر کیلوگرم سیورت بر ثانیه میلی‌سیورت در سال میلی‌سیورت در ساعت میکروسیورت در ساعت رم بر ثانیه رونتگن در ساعت میلی‌رینتگن در ساعت میکرورونتگن در ساعت
اطلاعات بیشتر در مورد میزان دوز جذب شده و نرخ دوز کل پرتوهای یونیزان
اطلاعات کلی
تابش یک پدیده طبیعی است که خود را در این واقعیت نشان می دهد که امواج الکترومغناطیسی یا ذرات بنیادی با انرژی جنبشی بالا در یک محیط حرکت می کنند. در این حالت، محیط می تواند ماده یا خلاء باشد. تشعشع در اطراف ما وجود دارد و زندگی ما بدون آن غیرقابل تصور است، زیرا بقای انسان و سایر حیوانات بدون تشعشع غیرممکن است. بدون تشعشع در زمین هیچ پدیده طبیعی مانند نور و گرمای لازم برای زندگی وجود نخواهد داشت. در این مقاله به نوع خاصی از تشعشعات می پردازیم. تابش یونیزه کنندهیا تشعشعی که همه جا ما را احاطه کرده است. در ادامه این مقاله منظور از تابش پرتوهای یونیزان است.
منابع تشعشع و کاربرد آن
تشعشعات یونیزان در محیط می تواند به دلیل فرآیندهای طبیعی یا مصنوعی ایجاد شود. منابع طبیعی تشعشع شامل تشعشعات خورشیدی و کیهانی و همچنین تابش برخی از مواد رادیواکتیو مانند اورانیوم است. چنین مواد خام رادیواکتیو در اعماق زمین استخراج می شود و در پزشکی و صنعت استفاده می شود. گاهی اوقات مواد رادیواکتیو در اثر حوادث صنعتی و در صنایعی که از مواد اولیه رادیواکتیو استفاده می کنند وارد محیط می شود. اغلب این به دلیل عدم رعایت قوانین ایمنی برای نگهداری و کار با مواد رادیواکتیو یا به دلیل عدم وجود چنین قوانینی رخ می دهد.
شایان ذکر است که تا همین اواخر مواد رادیواکتیو برای سلامتی مضر تلقی نمی شدند و برعکس به عنوان داروی شفابخش مورد استفاده قرار می گرفتند و به دلیل درخشش زیبای خود نیز ارزش زیادی داشتند. شیشه اورانیومنمونه ای از مواد رادیواکتیو است که برای اهداف تزئینی استفاده می شود. این شیشه به دلیل افزودن اکسید اورانیوم به رنگ سبز فلورسنت می درخشد. درصد اورانیوم موجود در این شیشه نسبتاً کم و میزان تشعشعات آن اندک است، بنابراین شیشه اورانیوم در حال حاضر برای سلامتی ایمن در نظر گرفته می شود. حتی از آن لیوان، بشقاب و ظروف دیگر درست می کنند. شیشه اورانیوم به دلیل درخشش غیرمعمولش ارزشمند است. خورشید نور فرابنفش ساطع می کند، بنابراین شیشه اورانیومی در نور خورشید می درخشد، اگرچه این درخشش در زیر لامپ های نور ماوراء بنفش بسیار بارزتر است.
پرتوها کاربردهای زیادی دارد، از تولید برق گرفته تا درمان بیماران سرطانی. در این مقاله، چگونگی تأثیر تشعشع بر بافت‌ها و سلول‌های انسان، حیوانات و بیومواد را با تمرکز ویژه بر سرعت و میزان آسیب شدید به سلول‌ها و بافت‌های تحت تابش مورد بحث قرار خواهیم داد.
تعاریف
ابتدا اجازه دهید به چند تعریف نگاه کنیم. روش های زیادی برای اندازه گیری تابش وجود دارد، بسته به اینکه دقیقاً چه چیزی می خواهیم بدانیم. به عنوان مثال، می توان مقدار کل تابش در یک محیط را اندازه گیری کرد. می توانید میزان تشعشعاتی را که عملکرد بافت ها و سلول های بیولوژیکی را مختل می کند پیدا کنید. یا میزان تابش جذب شده توسط بدن یا ارگانیسم و غیره. در اینجا به دو روش برای اندازه گیری تابش خواهیم پرداخت.
مقدار کل تشعشع موجود در محیط که در واحد زمان اندازه گیری می شود، نامیده می شود نرخ دوز کل پرتوهای یونیزان. مقدار تابش جذب شده توسط بدن در واحد زمان نامیده می شود نرخ دوز جذب شده. با استفاده از ابزارهای اندازه گیری پرکاربرد مانند: نرخ دوز کل پرتوهای یونیزان را می توان به راحتی پیدا کرد دزیمترهاکه قسمت اصلی آن معمولا گایگر شمارنده می کند. نحوه عملکرد این دستگاه ها در مقاله دوز قرار گرفتن در معرض تشعشع با جزئیات بیشتر توضیح داده شده است. میزان دوز جذب شده با استفاده از اطلاعات مربوط به میزان دوز کل و پارامترهای جسم، ارگانیسم یا بخشی از بدن که در معرض تشعشع است، یافت می شود. این پارامترها شامل جرم، چگالی و حجم است.
تابش و مواد بیولوژیکی
پرتوهای یونیزان انرژی بسیار بالایی دارند و بنابراین ذرات مواد بیولوژیکی از جمله اتم ها و مولکول ها را یونیزه می کنند. در نتیجه الکترون ها از این ذرات جدا می شوند که منجر به تغییر در ساختار آنها می شود. این تغییرات ناشی از یونیزاسیون ضعیف یا شکستن پیوندهای شیمیایی بین ذرات است. این امر به مولکول های داخل سلول ها و بافت ها آسیب می رساند و عملکرد آنها را مختل می کند. در برخی موارد، یونیزاسیون باعث تشکیل پیوندهای جدید می شود.
اختلال در عملکرد سلول بستگی به میزان آسیب تابش به ساختار آنها دارد. در برخی موارد، اختلالات بر عملکرد سلول تأثیر نمی گذارد. گاهی اوقات کار سلول ها مختل می شود، اما آسیب جزئی است و بدن به تدریج سلول ها را به حالت کار باز می گرداند. در طول عملکرد طبیعی سلول ها، اغلب چنین اختلالاتی رخ می دهد و خود سلول ها به حالت عادی باز می گردند. بنابراین، اگر سطح تشعشع کم و آسیب جزئی باشد، می توان سلول ها را به شرایط کاری خود بازگرداند. اگر سطح تشعشع بالا باشد، تغییرات غیرقابل برگشتی در سلول ها رخ می دهد.
با تغییرات غیرقابل برگشت، سلول ها یا آنطور که باید کار نمی کنند یا به طور کلی از کار می افتند و می میرند. آسیب ناشی از تشعشع به سلول ها و مولکول های حیاتی و ضروری، مانند مولکول های DNA و RNA، پروتئین ها یا آنزیم ها، باعث بیماری تشعشع می شود. آسیب به سلول‌ها همچنین می‌تواند باعث جهش شود که می‌تواند باعث شود فرزندان بیمارانی که سلول‌هایشان تحت تأثیر قرار گرفته‌اند به بیماری‌های ژنتیکی مبتلا شوند. این جهش همچنین می تواند باعث شود سلول های بدن بیماران به سرعت تقسیم شوند - که به نوبه خود احتمال سرطان را افزایش می دهد.
شرایطی که اثرات تشعشع بر بدن را تشدید می کند
شایان ذکر است که برخی از مطالعات در مورد تأثیر تشعشع بر بدن، که در دهه 50 - 70 انجام شده است. قرن گذشته، غیراخلاقی و حتی غیرانسانی بودند. به ویژه، اینها مطالعاتی است که توسط ارتش در ایالات متحده و اتحاد جماهیر شوروی انجام شده است. بیشتر این آزمایش‌ها در سایت‌های آزمایش و مناطق تعیین‌شده برای آزمایش تسلیحات هسته‌ای، مانند سایت آزمایشی نوادا در ایالات متحده، سایت آزمایش هسته‌ای نوایا زملیا در روسیه کنونی، و سایت آزمایش سمی پالاتینسک در قزاقستان کنونی انجام شد. . در برخی موارد، آزمایش‌هایی در طول تمرین‌های نظامی، مانند تمرین‌های نظامی توتسک (اتحادیه شوروی، در روسیه کنونی) و در طول تمرین‌های نظامی صحرای صحرا در نوادا، ایالات متحده انجام شد.
انتشار مواد رادیواکتیو از این آزمایش‌ها به سلامت ارتش و همچنین غیرنظامیان و حیوانات در مناطق اطراف آسیب می‌رساند، زیرا اقدامات حفاظت از تشعشع کافی نبود یا کاملاً وجود نداشت. در طی این تمرینات، محققان، اگر بتوان آنها را به این نام نامید، به بررسی اثرات تشعشعات بر بدن انسان پس از انفجارهای اتمی پرداختند.
از سال 1946 تا 1960، آزمایشاتی در مورد تأثیر تشعشعات بر بدن نیز در برخی از بیمارستان های آمریکا بدون اطلاع یا رضایت بیماران انجام شد. حتی در برخی موارد چنین آزمایشاتی بر روی زنان باردار و کودکان نیز انجام می شد. اغلب، یک ماده رادیواکتیو در طول یک وعده غذایی یا از طریق تزریق به بدن بیمار وارد می شود. اساساً، هدف اصلی این آزمایش ها ردیابی چگونگی تأثیر تشعشعات بر زندگی و فرآیندهای رخ داده در بدن بود. در برخی موارد، اعضای بدن (مثلاً مغز) بیماران متوفی که در طول زندگی خود دوز پرتو دریافت کرده بودند مورد بررسی قرار گرفت. چنین مطالعاتی بدون رضایت بستگان این بیماران انجام شد. اغلب، بیمارانی که این آزمایش‌ها روی آنها انجام شد، زندانیان، بیماران لاعلاج، معلولان یا افرادی از طبقات اجتماعی پایین‌تر بودند.
دوز تشعشع
ما می دانیم که دوز زیادی از تشعشع، به نام دوز تشعشع حاد، سلامتی را به خطر می اندازد و هر چه دوز بالاتر باشد، خطر سلامتی بیشتر است. همچنین می دانیم که تشعشع بر سلول های مختلف بدن به طور متفاوتی تأثیر می گذارد. سلول هایی که به طور مکرر تقسیم می شوند و همچنین سلول هایی که تخصصی نیستند، بیشترین آسیب را از تشعشع می کنند. به عنوان مثال، سلول‌های جنین، سلول‌های خونی و سلول‌های دستگاه تناسلی بیشترین آسیب را نسبت به اثرات منفی اشعه دارند. پوست، استخوان ها و بافت ماهیچه ای کمتر تحت تاثیر قرار می گیرند و کمترین تاثیر تابش بر سلول های عصبی است. بنابراین، در برخی موارد، اثر مخرب کلی تابش بر روی سلول‌هایی که کمتر در معرض تابش هستند، کمتر است، حتی اگر در معرض تشعشع بیشتری باشند، نسبت به سلول‌هایی که بیشتر در معرض تابش هستند.
طبق نظریه هرمسیس تشعشعیبرعکس، دوزهای کوچک پرتو، مکانیسم‌های دفاعی بدن را تحریک می‌کند و در نتیجه بدن قوی‌تر و کمتر مستعد بیماری می‌شود. لازم به ذکر است که این مطالعات در حال حاضر در مراحل اولیه است و هنوز مشخص نیست که آیا چنین نتایجی در خارج از آزمایشگاه به دست خواهد آمد یا خیر. اکنون این آزمایش ها بر روی حیوانات انجام می شود و مشخص نیست که آیا این فرآیندها در بدن انسان رخ می دهد یا خیر. به دلایل اخلاقی، دریافت مجوز برای چنین تحقیقاتی که شامل انسان می‌شود، دشوار است، زیرا این آزمایش‌ها می‌توانند برای سلامتی خطرناک باشند.
نرخ دوز تشعشع
بسیاری از دانشمندان بر این باورند که میزان کل تشعشعاتی که بدن در معرض آن قرار می‌گیرد، تنها شاخص تأثیر تشعشع بر بدن نیست. طبق یک نظریه، قدرت تشعشعهمچنین یک شاخص مهم برای قرار گرفتن در معرض تابش است و هر چه قدرت تابش بیشتر باشد، قرار گرفتن در معرض تشعشع بیشتر و اثر مخربی بر بدن دارد. برخی از دانشمندانی که قدرت تشعشع را مطالعه می کنند، معتقدند که در قدرت تشعشع کم، حتی قرار گرفتن طولانی مدت در معرض تشعشعات روی بدن، آسیبی به سلامتی وارد نمی کند، یا اینکه آسیب به سلامتی ناچیز است و تداخلی با زندگی ندارد. بنابراین، در برخی شرایط، پس از حوادث ناشی از نشت مواد رادیواکتیو، ساکنان تخلیه یا جابه‌جا نمی‌شوند. این نظریه آسیب کم به بدن را با این واقعیت توضیح می دهد که بدن با تشعشعات کم توان سازگار می شود و فرآیندهای ترمیم در DNA و سایر مولکول ها رخ می دهد. یعنی طبق این تئوری، تأثیر تشعشع بر بدن آنقدر مخرب نیست که گویی قرار گرفتن در معرض با همان مقدار کل تابش، اما با قدرت بالاتر، در مدت زمان کوتاه‌تری رخ می‌دهد. این نظریه قرار گرفتن در معرض شغلی را پوشش نمی دهد - در مواجهه شغلی، تشعشع حتی در سطوح پایین خطرناک تلقی می شود. همچنین شایان توجه است که تحقیقات در این زمینه به تازگی آغاز شده است و مطالعات آینده ممکن است نتایج بسیار متفاوتی را به همراه داشته باشد.
همچنین شایان ذکر است که طبق مطالعات دیگر، اگر حیوانات قبلاً تومور داشته باشند، حتی دوزهای پایین تشعشع نیز به توسعه آن کمک می کند. این اطلاعات بسیار مهمی است، زیرا اگر در آینده کشف شود که چنین فرآیندهایی در بدن انسان اتفاق می‌افتد، احتمالاً کسانی که قبلاً تومور دارند، حتی با قدرت کم از تشعشعات آسیب خواهند دید. از سوی دیگر، در حال حاضر، برعکس، ما از پرتوهای پرقدرت برای درمان تومورها استفاده می کنیم، اما فقط مناطقی از بدن که سلول های سرطانی در آنها وجود دارد، تحت تابش قرار می گیرند.
قوانین ایمنی برای کار با مواد رادیواکتیو اغلب حداکثر دوز مجاز تابش و میزان دوز جذب شده تابش را نشان می دهد. به عنوان مثال، محدودیت های مواجهه صادر شده توسط کمیسیون تنظیم مقررات هسته ای ایالات متحده به صورت سالانه محاسبه می شود، در حالی که محدودیت های برخی آژانس های مشابه دیگر در کشورهای دیگر به صورت ماهانه یا حتی ساعتی محاسبه می شود. برخی از این محدودیت ها و مقررات برای مقابله با حوادث ناشی از انتشار مواد رادیواکتیو در محیط طراحی شده اند، اما اغلب هدف اصلی آنها ایجاد قوانین ایمنی در محل کار است. آنها برای محدود کردن قرار گرفتن در معرض کارگران و محققان در نیروگاه‌های هسته‌ای و سایر تأسیساتی که با مواد رادیواکتیو کار می‌کنند، خلبانان و خدمه خطوط هوایی، کارکنان پزشکی، از جمله رادیولوژیست‌ها و دیگران استفاده می‌شوند. اطلاعات بیشتر در مورد تشعشعات یونیزان را می توانید در مقاله دوز جذبی تابش بیابید.
خطرات سلامتی ناشی از تشعشعات
| نرخ دوز تابش، μSv/h | برای سلامتی خطرناک است |
|---|---|
| >10 000 000 | کشنده: نارسایی اندام و مرگ در عرض چند ساعت |
| 1 000 000 | بسیار خطرناک برای سلامتی: استفراغ |
| 100 000 | برای سلامتی بسیار خطرناک: مسمومیت با رادیواکتیو |
| 1 000 | بسیار خطرناک: فوراً منطقه آلوده را ترک کنید! |
| 100 | بسیار خطرناک: افزایش خطر سلامتی! |
| 20 | بسیار خطرناک: خطر بیماری تشعشع! |
| 10 | خطر: فوراً این منطقه را ترک کنید! |
| 5 | خطر: هر چه سریعتر این منطقه را ترک کنید! |
| 2 | افزایش خطر: اقدامات احتیاطی ایمنی باید انجام شود، برای مثال در یک هواپیما در ارتفاعات کروز | .
دوز پرتو برای انسان
تابش - تشعشع تابش - تشعشع.
تابش - تشعشعفرآیند فیزیکی انتشار و انتشار تحت شرایط معین در ماده یا خلاء ذرات و امواج الکترومغناطیسی است. دو نوع تشعشع وجود دارد - یونیزان و غیر یونیزان. دومی شامل تابش حرارتی، نور ماوراء بنفش و مرئی و تشعشعات رادیویی است. تابش یونیزان زمانی اتفاق می افتد که تحت تأثیر انرژی بالا، الکترون ها از اتم جدا شده و یون ها را تشکیل دهند. وقتی از قرار گرفتن در معرض رادیواکتیو صحبت می کنیم، معمولاً در مورد پرتوهای یونیزان صحبت می کنیم. اکنون در مورد این نوع صحبت خواهیم کرد تابش - تشعشع.
تابش یونیزه کننده. مواد رادیواکتیو منتشر شده در محیط را آلودگی تشعشعی می نامند. این عمدتاً با انتشار زباله های رادیواکتیو در نتیجه حوادث در نیروگاه های هسته ای (NPPs)، در حین تولید سلاح های هسته ای و غیره مرتبط است.
اندازه گیری دوز مواجهه
تشعشع قابل مشاهده نیست، بنابراین، برای تعیین حضور تشعشع، آنها از ابزارهای اندازه گیری ویژه استفاده می کنند - دزیمتر بر اساس شمارنده گایگر.
دزیمتر یک خازن پر از گاز است که با عبور یک ذره یونیزه کننده از حجمی از گاز می شکند.
تعداد ذرات رادیواکتیو خوانده می شود، تعداد این ذرات در واحدهای مختلف روی صفحه نمایش داده می شود، اغلب به عنوان مقدار تابش برای یک دوره زمانی خاص، به عنوان مثال، در ساعت.
تأثیر تشعشعات بر سلامت انسان
تشعشع برای همه موجودات زنده مضر است، ساختار مولکول های DNA را از بین می برد و مختل می کند. تشعشعات باعث نقایص مادرزادی و سقط جنین، سرطان می شود و دوز بیش از حد اشعه منجر به بیماری تشعشع حاد یا مزمن و همچنین مرگ می شود. تشعشع - یعنی پرتوهای یونیزان - منتقل می کند انرژی.
واحد اندازه گیری رادیواکتیویته بکرل (1 بکرل - 1 واپاشی در ثانیه) یا cpm (1 cpm - واپاشی در دقیقه) است.
اندازه گیری اثر یونیزاسیون تشعشعات رادیواکتیو بر روی یک فرد با رونتگن (R) یا سیورت (Sv) اندازه گیری می شود، 1 Sv = 100 R = 100 rem (rem معادل بیولوژیکی یک رونتگن است). در یک سیورت 1000 میلی سیورت (mSv) وجود دارد.
برای وضوح و مثال:
1 رونتگن = 1000 میلی‌رونتگن. (80 میلی‌رونتگن = 0.08 رونتگن)
1 میلی‌رونتگن = 1000 میکرورونتژن. (80 میکرورونتژن = 0.08 میلی‌رونتگن)
1 میکرورونتژن = 0.000001 رونتگن. (80 رونتگن = 80000000 میکرورونتگن)
80 Sv = 80000 mSv = 8000 R
0.18μSv/h = 18μR/h
80mR = 800μZ.
بیایید به عنوان مثال محاسبه (میلی رونتگن - رونتگن در ساعت) شماره 1 را در نظر بگیریم:
1.
80 mR در ساعت = 0.08 رونتگن
2.
100000 mR = 100 رونتگن (طبق آمار، اولین علائم بیماری اشعه، 10٪ از افرادی که چنین دوز پرتو دریافت می کنند پس از 30 روز می میرند. استفراغ ممکن است رخ دهد، علائم بعد از 3-6 ساعت پس از دوز ظاهر می شود و می تواند باقی بماند. تا یک روز 10 تا 14 روز یک فاز نهفته وجود دارد، سلامتی بدتر می شود، بی اشتهایی و خستگی شروع می شود. سیستم ایمنی آسیب می بیند، خطر عفونت افزایش می یابد. مردان موقتاً نابارور هستند. زایمان زودرس یا از دست دادن کودک رخ می دهد.)
3.
100/0.08 = 1250 ساعت/24 = 52 روز، حضور در یک اتاق یا مکان آلوده برای ظاهر شدن اولین علائم بیماری تشعشع ضروری است.
بیایید به عنوان مثال محاسبه (میکرو سیورت - میکرو رونتگن در ساعت) شماره 2 را در نظر بگیریم:
1.
1 میکرو سیورت (μSv، μSv) - 100 میکرو رونتژن.
2.
استاندارد 0.20 µSv (20 µR/h)
استاندارد بهداشتی تقریباً در سراسر جهان تا 0.30 μ3V (30 μR/h) است.
یعنی 60 میکرورونتژن = 0.00006 رونتگن.
3.
یا 1 رونتگن = 0.01 سیورت
100 رونتگن = 1 سیورت.
به عنوان مثال
11.68 μS/h = 1168 میکرو رونتگن در ساعت = 1.168 میلی‌رونتگن.
1000 µR (1mR) = 10.0 µSv = 0.001 رونتگن.
0.30 µSv = 30 µR = 0.00003 رونتگن.
پیامدهای بالینی تابش گاما حاد (کوتاه مدت) به طور یکنواخت در کل بدن انسان
جدول اصلی همچنین شامل دوزهای زیر و اثرات آنها است:
- 300-500 R- ناباروری مادام العمر در حال حاضر به طور کلی پذیرفته شده است که در یک دوز 350 Rدر مردان فقدان موقت اسپرم در مایع منی وجود دارد. اسپرم فقط با یک دوز کاملاً و برای همیشه ناپدید می شود 550 Rبه عنوان مثال در اشکال شدید بیماری تشعشع؛
- 300-500 Rتابش موضعی پوست، ریزش مو، قرمزی یا لایه برداری پوست.
- 200 Rکاهش تعداد لنفوسیت ها برای مدت طولانی (2-3 هفته اول پس از تابش).
- 600-1000 Rیک دوز کشنده، غیرممکن است درمان شود، شما فقط می توانید زندگی را برای چندین سال با علائم شدید طولانی کنید. تقریباً تخریب کامل مغز استخوان رخ می دهد که نیاز به پیوند دارد. آسیب جدی به دستگاه گوارش.
- 10-80 Sv (10000-80000 mSv، 1000-5000 R). کما، مرگ مرگ در عرض 30-5 دقیقه اتفاق می افتد.
- بیش از 80 Sv (80000 mSv، 8000 R). مرگ فوری
میلی سیورت دانشمندان هسته ای و انحلال دهندگان
50 میلی سیورتحداکثر دوز مجاز تابش سالانه برای اپراتورهای تاسیسات هسته ای است.
250 میلی سیورت- این حداکثر دوز مجاز اضطراری تابش برای انحلال دهندگان حرفه ای است. درمان لازم است.
300 mSv- اولین علائم بیماری تشعشع
4000 mSv- بیماری تشعشع با احتمال مرگ، یعنی. مرگ.
6000 mSv- مرگ در عرض چند روز
1 میلی سیورت (mSv) = 1000 میکروسیورت (µSv).
1 mSv یک هزارم سیورت (0.001 Sv) است.
رادیواکتیویته: تابش آلفا، بتا، گاما
اتم های ماده از یک هسته و الکترون هایی تشکیل شده اند که به دور آن می چرخند. هسته یک سازند پایدار است که تخریب آن دشوار است. اما هسته اتم های برخی از مواد ناپایدار است و می تواند انرژی و ذرات را به فضا بتاباند.
این تشعشع را رادیواکتیو می نامند و شامل اجزای متعددی است که با توجه به سه حرف اول الفبای یونانی نامگذاری شده اند: تابش α-، β- و γ-. (تابش آلفا، بتا و گاما). این تشعشعات متفاوت هستند و تأثیر آنها بر انسان و اقدامات محافظتی در برابر آن متفاوت است.
تابش آلفا
جریان ذرات با بار مثبت سنگین در نتیجه تجزیه اتم های عناصر سنگین مانند اورانیوم، رادیوم و توریم رخ می دهد. در هوا، تابش آلفا بیش از 5 سانتی متر حرکت نمی کند و به عنوان یک قاعده، به طور کامل توسط یک ورق کاغذ یا لایه بیرونی پوست مسدود می شود. اگر ماده ای که ذرات آلفا از خود ساطع می کند از طریق غذا یا هوا وارد بدن شود به اندام های داخلی تابش می کند و خطرناک می شود.
تابش بتا
الکترون هایی که بسیار کوچکتر از ذرات آلفا هستند و می توانند چندین سانتی متر به عمق بدن نفوذ کنند. می توانید با یک ورقه فلزی نازک، شیشه پنجره و حتی لباس های معمولی از خود در برابر آن محافظت کنید. هنگامی که اشعه بتا به مناطق محافظت نشده بدن می رسد، معمولاً لایه های بالایی پوست را تحت تأثیر قرار می دهد. در طی حادثه نیروگاه هسته ای چرنوبیل در آوریل 1986، آتش نشانان در اثر قرار گرفتن در معرض بسیار شدید ذرات بتا دچار سوختگی پوست شدند. اگر ماده ای که ذرات بتا از خود ساطع می کند وارد بدن شود، به درون انسان تابش می کند.
تابش گاما
فوتون ها، یعنی امواج الکترومغناطیسی حامل انرژی می تواند مسافت های طولانی را در هوا طی کند و به تدریج انرژی خود را در اثر برخورد با اتم های موجود در محیط از دست بدهد. اشعه گامای شدید، اگر از آن محافظت نشود، نه تنها به پوست، بلکه به اندام های داخلی نیز آسیب می رساند. لایه های ضخیم آهن، بتن و سرب، موانع بسیار خوبی در برابر تشعشعات گاما هستند.
همانطور که می بینید، تشعشع آلفا با توجه به ویژگی هایی که دارد، اگر ذرات آن را استنشاق نکنید یا همراه غذا نخورید، عملا خطرناک نیست. اشعه بتا در اثر قرار گرفتن در معرض می تواند باعث سوختگی پوست شود. پرتوهای گاما خطرناک ترین خواص را دارند. به اعماق بدن نفوذ می کند و خارج کردن آن از آنجا بسیار دشوار است و اثرات بسیار مخربی دارد.
بدون ابزار خاص، نمی توان دانست که در یک مورد خاص چه نوع تشعشعی وجود دارد، به خصوص که همیشه می توانید به طور تصادفی ذرات تشعشع را در هوا استنشاق کنید.
بنابراین، تنها یک قانون کلی وجود دارد - اجتناب از چنین مکان هایی.
برای مرجع و اطلاعات عمومی:
شما در یک هواپیما در ارتفاع 10 کیلومتری پرواز می کنید که پس زمینه آن حدود 200-250 میکرورونتگن در ساعت است. محاسبه دوز برای یک پرواز دو ساعته دشوار نیست.
اصلی ترین رادیونوکلئیدهای با عمر طولانی که باعث آلودگی نیروگاه هسته ای چرنوبیل شده اند عبارتند از:
استرانسیوم 90 (نیمه عمر 28 سال)
سزیم 137 (نیمه عمر 31 سال)
آمریکیوم 241 (نیمه عمر 430 سال)
پلوتونیوم-239 (نیمه عمر - 24120 سال)
سایر عناصر رادیواکتیو (از جمله ایزوتوپ های ید-131، کبالت-60، سزیم-134) اکنون به دلیل نیمه عمر نسبتاً کوتاه خود تقریباً به طور کامل تجزیه شده اند و بر آلودگی رادیواکتیو منطقه تأثیری ندارند.
(190388 بار مشاهده شده)