หน่วยวัดและปริมาณรังสี Dosimetry สำหรับหุ่น
วัสดุดูดซับอาจเป็นเนื้อเยื่อของสิ่งมีชีวิตหรือสารอื่น ๆ (เช่น อากาศ น้ำ ดิน ฯลฯ )
Rad ถูกเสนอครั้งแรกในปี พ.ศ. 2461 ในปี ค.ศ. 1953 rad ถูกกำหนดไว้ในหน่วย GHS ว่าเป็นปริมาณที่สอดคล้องกับ 100 เอิร์กของพลังงานที่ดูดซับโดยสารหนึ่งกรัม
YouTube สารานุกรม
1 / 3
➤ ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับรังสี
คุณสมบัติของอนุภาคมูลฐาน | การทดลองเบเกอเรล
√ ฟิสิกส์ 4 ฟิสิกส์ของเสียง ตอนที่ 1 - สถาบันวิทยาศาสตร์ความบันเทิง
คำบรรยาย
สวัสดี ในตอนนี้ของช่อง TranslatorsCafe.com เราจะพูดถึงรังสีหรือการแผ่รังสี เราจะดูแหล่งที่มาของรังสี วิธีวัด และผลกระทบของรังสีต่อสิ่งมีชีวิต เราจะพูดถึงรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับพารามิเตอร์การแผ่รังสีเช่นอัตราปริมาณรังสีที่ดูดซับตลอดจนปริมาณรังสีไอออไนซ์ที่เทียบเท่าและมีประสิทธิภาพ การฉายรังสีมีประโยชน์หลายอย่าง ตั้งแต่การผลิตไฟฟ้าไปจนถึงการรักษาผู้ป่วยโรคมะเร็ง ในวิดีโอนี้ เราจะอภิปรายว่ารังสีส่งผลต่อเนื้อเยื่อและเซลล์ของมนุษย์ สัตว์ และวัสดุชีวภาพอย่างไร โดยเน้นไปที่ความเสียหายที่เกิดขึ้นกับเซลล์และเนื้อเยื่อที่ได้รับรังสีอย่างรวดเร็วและรุนแรงเพียงใด การแผ่รังสีเป็นปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่แสดงให้เห็นความจริงที่ว่าคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าหรืออนุภาคมูลฐานที่มีพลังงานจลน์สูงเคลื่อนที่ภายในตัวกลาง ในกรณีนี้ ตัวกลางอาจเป็นได้ทั้งสสารหรือสุญญากาศ รังสีอยู่รอบตัวเรา และชีวิตของเราที่ปราศจากรังสีนั้นเป็นเรื่องที่คิดไม่ถึง เนื่องจากการอยู่รอดของมนุษย์และสัตว์อื่นๆ ที่ปราศจากรังสีนั้นเป็นไปไม่ได้ หากไม่มีรังสีบนโลกก็จะไม่มีปรากฏการณ์ทางธรรมชาติเช่นแสงและความร้อนที่จำเป็นสำหรับชีวิต จะไม่มีโทรศัพท์มือถือหรืออินเทอร์เน็ต ในวิดีโอนี้ เราจะพูดถึงรังสีชนิดพิเศษ รังสีไอออไนซ์ หรือรังสีซึ่งอยู่รอบตัวเรา รังสีไอออไนซ์มีพลังงานเพียงพอที่จะกำจัดอิเล็กตรอนออกจากอะตอมและโมเลกุล กล่าวคือ ทำให้สารที่ถูกฉายรังสีกลายเป็นไอออน รังสีไอออไนซ์ในสิ่งแวดล้อมสามารถเกิดขึ้นได้เนื่องจากกระบวนการทางธรรมชาติหรือกระบวนการประดิษฐ์ แหล่งกำเนิดรังสีตามธรรมชาติ ได้แก่ แสงอาทิตย์และรังสีคอสมิก แร่ธาตุบางชนิด เช่น หินแกรนิต และการแผ่รังสีจากวัสดุกัมมันตภาพรังสีบางชนิด เช่น ยูเรเนียม และแม้แต่กล้วยธรรมดาซึ่งมีโพแทสเซียมเป็นไอโซโทปกัมมันตภาพรังสี วัตถุดิบกัมมันตภาพรังสีถูกขุดขึ้นมาในส่วนลึกของโลกและนำไปใช้ในการแพทย์และอุตสาหกรรม บางครั้งวัสดุกัมมันตรังสีจะเข้าสู่สิ่งแวดล้อมอันเป็นผลมาจากอุบัติเหตุทางอุตสาหกรรมและในอุตสาหกรรมที่ใช้วัตถุดิบกัมมันตภาพรังสี สาเหตุส่วนใหญ่มักเกิดขึ้นเนื่องจากการไม่ปฏิบัติตามกฎความปลอดภัยในการจัดเก็บและการทำงานกับวัสดุกัมมันตภาพรังสีหรือเนื่องจากไม่มีกฎดังกล่าว เป็นที่น่าสังเกตว่าจนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ วัสดุกัมมันตภาพรังสีไม่ถือว่าเป็นอันตรายต่อสุขภาพ ในทางตรงกันข้าม พวกมันถูกใช้เป็นยารักษาโรค และพวกมันยังมีคุณค่าในความเปล่งประกายที่สวยงามอีกด้วย แก้วยูเรเนียมเป็นตัวอย่างหนึ่งของวัสดุกัมมันตภาพรังสีที่ใช้เพื่อการตกแต่ง กระจกนี้จะเรืองแสงเป็นสีเขียวเรืองแสงเนื่องจากการเติมยูเรเนียมออกไซด์ เปอร์เซ็นต์ของยูเรเนียมในแก้วนี้ค่อนข้างน้อยและปริมาณรังสีที่ปล่อยออกมามีน้อย ดังนั้นแก้วยูเรเนียมจึงถือว่าค่อนข้างปลอดภัยต่อสุขภาพ พวกเขายังทำแก้ว จาน และเครื่องใช้อื่นๆ จากมันด้วย แก้วยูเรเนียมได้รับการยกย่องจากการเรืองแสงที่ไม่ธรรมดา ดวงอาทิตย์ปล่อยแสงอัลตราไวโอเลต แก้วยูเรเนียมจึงเรืองแสงในแสงแดด แม้ว่าแสงนี้จะเด่นชัดกว่ามากภายใต้หลอดไฟอัลตราไวโอเลต ในการแผ่รังสี โฟตอนที่พลังงานสูง (อัลตราไวโอเลต) จะถูกดูดซับ และโฟตอนพลังงานที่ต่ำกว่า (สีเขียว) จะถูกปล่อยออกมา อย่างที่คุณเห็น เม็ดบีดเหล่านี้สามารถใช้ทดสอบเครื่องวัดปริมาตรได้ คุณสามารถซื้อถุงลูกปัดบน eBay.com ได้ในราคาสองสามดอลลาร์ ก่อนอื่นเรามาดูคำจำกัดความบางประการกันก่อน มีหลายวิธีในการวัดรังสี ขึ้นอยู่กับว่าเราต้องการทราบอะไรกันแน่ ตัวอย่างเช่น เราสามารถวัดปริมาณรังสีทั้งหมดในตำแหน่งที่กำหนดได้ คุณสามารถค้นหาปริมาณรังสีที่ขัดขวางการทำงานของเนื้อเยื่อและเซลล์ทางชีวภาพ หรือปริมาณรังสีที่ร่างกายหรือสิ่งมีชีวิตดูดซึม เป็นต้น เราจะดูวิธีวัดรังสีสองวิธี ปริมาณรังสีทั้งหมดในสิ่งแวดล้อมซึ่งวัดต่อหน่วยเวลา เรียกว่าอัตราปริมาณรังสีรวมของรังสีไอออไนซ์ ปริมาณรังสีที่ร่างกายดูดซึมต่อหน่วยเวลาเรียกว่าอัตราปริมาณรังสีที่ดูดซึม อัตราปริมาณรังสีที่ดูดซึมจะพบโดยใช้ข้อมูลเกี่ยวกับอัตราปริมาณรังสีทั้งหมดและพารามิเตอร์ของวัตถุ สิ่งมีชีวิต หรือส่วนของร่างกายที่สัมผัสกับรังสี พารามิเตอร์เหล่านี้ประกอบด้วยมวล ความหนาแน่น และปริมาตร ค่าปริมาณรังสีที่ดูดซับและปริมาณรังสีจะใกล้เคียงกันสำหรับวัสดุและเนื้อเยื่อที่ดูดซับรังสีได้ดี อย่างไรก็ตาม ไม่ใช่ว่าวัสดุทุกชนิดจะเป็นเช่นนี้ ดังนั้น บ่อยครั้งที่ปริมาณรังสีที่ดูดซับและปริมาณรังสีที่ได้รับจะแตกต่างกัน เนื่องจากความสามารถของวัตถุหรือวัตถุในการดูดซับรังสีขึ้นอยู่กับวัสดุที่ใช้ประกอบขึ้น ตัวอย่างเช่น แผ่นตะกั่วจะดูดซับรังสีแกมมาได้ดีกว่าแผ่นอะลูมิเนียมที่มีความหนาเท่ากัน เรารู้ว่าการได้รับรังสีปริมาณมากเรียกว่าปริมาณเฉียบพลัน ทำให้เกิดความเสี่ยงต่อสุขภาพ และยิ่งได้รับรังสีมากเท่าใด ความเสี่ยงต่อสุขภาพก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น เรายังรู้ด้วยว่ารังสีส่งผลต่อเซลล์ต่างๆ ในร่างกายแตกต่างกัน เซลล์ที่มีการแบ่งตัวบ่อยครั้ง รวมถึงเซลล์ที่ไม่เฉพาะเจาะจงจะได้รับผลกระทบจากรังสีมากที่สุด ตัวอย่างเช่น เซลล์ในเอ็มบริโอ เซลล์เม็ดเลือด และเซลล์ของระบบสืบพันธุ์จะไวต่อผลด้านลบของรังสีมากที่สุด ในขณะเดียวกัน ผิวหนัง กระดูก และเนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อจะไวต่อรังสีน้อยกว่า แต่รังสีมีผลกระทบต่อเซลล์ประสาทน้อยที่สุด ดังนั้น ในบางกรณี ผลการทำลายล้างโดยรวมของรังสีต่อเซลล์ที่ได้รับรังสีน้อยกว่าจึงน้อยกว่าถึงแม้จะสัมผัสกับรังสีมากกว่าก็ตาม มากกว่าเซลล์ที่ได้รับรังสีมากกว่า ตามทฤษฎีฮอร์โมนการฉายรังสี ในทางกลับกัน การฉายรังสีในปริมาณเล็กน้อยจะกระตุ้นกลไกการป้องกันของร่างกาย และส่งผลให้ร่างกายแข็งแรงขึ้นและอ่อนแอต่อโรคน้อยลง ควรสังเกตว่าการศึกษาเหล่านี้ยังอยู่ในระยะเริ่มต้น และยังไม่ทราบว่าผลลัพธ์ดังกล่าวจะได้รับนอกห้องปฏิบัติการหรือไม่ ขณะนี้การทดลองเหล่านี้ดำเนินการกับสัตว์และไม่ทราบว่ากระบวนการเหล่านี้เกิดขึ้นในร่างกายมนุษย์หรือไม่ เนื่องจากการพิจารณาทางจริยธรรม จึงเป็นเรื่องยากที่จะขออนุญาตสำหรับการวิจัยดังกล่าวที่เกี่ยวข้องกับผู้เข้าร่วมที่เป็นมนุษย์ ปริมาณที่ดูดซับคืออัตราส่วนของพลังงานของรังสีไอออไนซ์ที่ถูกดูดซับในปริมาตรของสารที่กำหนดต่อมวลของสารในปริมาตรนี้ ปริมาณที่ดูดซึมคือปริมาณโดซิเมตริกหลักและมีหน่วยวัดเป็นจูลต่อกิโลกรัม หน่วยนี้เรียกว่าสีเทา ก่อนหน้านี้ มีการใช้หน่วย rad ที่ไม่ใช่ระบบ ปริมาณรังสีที่ดูดกลืนไม่ได้ขึ้นอยู่กับตัวรังสีเท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับวัสดุที่ดูดซับด้วย ปริมาณรังสีเอกซ์อ่อนที่ดูดกลืนในเนื้อเยื่อกระดูกสามารถเป็นสี่เท่าของปริมาณรังสีที่ดูดซึมในอากาศ ในเวลาเดียวกันในสุญญากาศ ปริมาณการดูดซึมจะเป็นศูนย์ ปริมาณที่เท่ากันซึ่งแสดงลักษณะผลกระทบทางชีวภาพของการฉายรังสีของร่างกายมนุษย์ด้วยรังสีไอออไนซ์นั้นวัดเป็นซีเวิร์ต เพื่อให้เข้าใจถึงความแตกต่างระหว่างปริมาณรังสีและอัตราปริมาณรังสี เราสามารถเปรียบเทียบกับกาต้มน้ำที่ใช้เทน้ำจากก๊อกลงไปได้ ปริมาตรของน้ำในกาต้มน้ำคือปริมาณ และความเร็วในการเติม ขึ้นอยู่กับความหนาของกระแสน้ำ คืออัตราปริมาณรังสี ซึ่งก็คือการเพิ่มขึ้นของปริมาณรังสีต่อหน่วยเวลา อัตราปริมาณรังสีที่เท่ากันจะวัดเป็นซีเวิร์ตต่อหน่วยเวลา เช่น ไมโครซีเวิร์ตต่อชั่วโมง หรือมิลลิซีเวิร์ตต่อปี โดยทั่วไปแล้วรังสีจะมองไม่เห็นด้วยตาเปล่า ดังนั้นจึงใช้เครื่องมือวัดพิเศษเพื่อระบุการมีอยู่ของรังสี อุปกรณ์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายอย่างหนึ่งคือเครื่องวัดปริมาณรังสีที่ใช้เครื่องนับ Geiger-Muller ตัวนับประกอบด้วยหลอดที่ใช้นับจำนวนอนุภาคกัมมันตภาพรังสี และหน้าจอที่แสดงจำนวนอนุภาคเหล่านี้ในหน่วยต่างๆ ซึ่งส่วนใหญ่มักจะเป็นปริมาณรังสีในช่วงเวลาหนึ่ง เช่น ต่อชั่วโมง เครื่องมือที่มีตัวนับ Geiger มักจะส่งเสียงบี๊บสั้น ๆ เช่น เสียงคลิก ซึ่งแต่ละรายการจะระบุว่ามีการนับอนุภาคที่ปล่อยออกมาใหม่ โดยปกติแล้วเสียงนี้สามารถปิดได้ เครื่องวัดปริมาตรบางอันให้คุณเลือกความถี่ในการคลิกได้ ตัวอย่างเช่น คุณสามารถตั้งค่าเครื่องวัดปริมาตรให้ส่งเสียงหลังจากนับอนุภาคทุก ๆ ยี่สิบครั้งหรือน้อยกว่านั้นได้ นอกจากตัวนับไกเกอร์แล้ว เครื่องวัดปริมาณรังสียังใช้เซ็นเซอร์อื่นๆ เช่น ตัวนับการเรืองแสงวาบ ซึ่งทำให้สามารถระบุประเภทของรังสีที่มีอยู่ในสิ่งแวดล้อมในปัจจุบันได้ดีขึ้น ตัวนับการเรืองแสงวาบสามารถตรวจจับทั้งรังสีอัลฟ่า เบตา และแกมมาได้ดี ตัวนับเหล่านี้จะแปลงพลังงานที่ปล่อยออกมาระหว่างการแผ่รังสีให้เป็นแสง จากนั้นจะถูกแปลงเป็นตัวคูณด้วยแสงเป็นสัญญาณไฟฟ้าที่จะถูกวัด ในระหว่างการวัด ตัวนับเหล่านี้ทำงานบนพื้นที่ผิวที่ใหญ่กว่าตัวนับ Geiger ดังนั้นจึงวัดได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น รังสีไอออไนซ์มีพลังงานสูงมาก จึงทำให้อะตอมและโมเลกุลของวัสดุชีวภาพแตกตัวเป็นไอออน เป็นผลให้อิเล็กตรอนถูกแยกออกจากพวกมันซึ่งนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงโครงสร้าง การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้เกิดจากการไอออไนซ์อ่อนลงหรือทำลายพันธะเคมีระหว่างอนุภาค สิ่งนี้ทำลายโมเลกุลภายในเซลล์และเนื้อเยื่อและขัดขวางการทำงานของพวกมัน ในบางกรณี ไอออไนซ์จะส่งเสริมการสร้างพันธะใหม่ การหยุดชะงักของการทำงานของเซลล์ขึ้นอยู่กับปริมาณรังสีที่ทำลายโครงสร้างของเซลล์ ในบางกรณี ความผิดปกติจะไม่ส่งผลต่อการทำงานของเซลล์ บางครั้งการทำงานของเซลล์หยุดชะงักแต่ความเสียหายมีน้อย และร่างกายจะค่อยๆ ฟื้นฟูเซลล์ให้กลับสู่สภาพการทำงาน การรบกวนดังกล่าวมักเกิดขึ้นระหว่างการทำงานปกติของเซลล์ และเซลล์เองก็กลับสู่ภาวะปกติ ดังนั้นหากระดับรังสีต่ำและความเสียหายมีน้อย ก็ค่อนข้างเป็นไปได้ที่จะฟื้นฟูเซลล์ให้กลับสู่สภาวะปกติ หากระดับรังสีสูง การเปลี่ยนแปลงที่ไม่สามารถย้อนกลับได้จะเกิดขึ้นในเซลล์ ด้วยการเปลี่ยนแปลงที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ เซลล์อาจไม่ทำงานเท่าที่ควรหรือหยุดทำงานโดยสิ้นเชิงและตายไป ความเสียหายจากการฉายรังสีต่อเซลล์และโมเลกุลที่สำคัญและจำเป็น เช่น โมเลกุล DNA และ RNA โปรตีนหรือเอนไซม์ ทำให้เกิดอาการเจ็บป่วยจากรังสี ความเสียหายต่อเซลล์ยังสามารถทำให้เกิดการกลายพันธุ์ ซึ่งอาจทำให้เด็กของผู้ป่วยที่เซลล์ได้รับผลกระทบจากโรคทางพันธุกรรม การกลายพันธุ์ยังทำให้เซลล์ในร่างกายของผู้ป่วยแบ่งตัวเร็วเกินไป ซึ่งจะทำให้โอกาสในการเกิดมะเร็งเพิ่มมากขึ้น ในปัจจุบัน ความรู้ของเราเกี่ยวกับผลกระทบของรังสีที่มีต่อร่างกายและสภาวะที่ทำให้ผลกระทบนี้รุนแรงขึ้นนั้นมีจำกัด เนื่องจากนักวิจัยมีข้อมูลเพียงเล็กน้อยในการกำจัด ความรู้ส่วนใหญ่ของเรามาจากการวิจัยในเวชระเบียนของเหยื่อระเบิดปรมาณูที่ฮิโรชิมาและนางาซากิ รวมถึงเหยื่อของการระเบิดของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์เชอร์โนบิล นอกจากนี้ยังเป็นที่น่าสังเกตว่าการศึกษาบางอย่างเกี่ยวกับผลกระทบของรังสีต่อร่างกายซึ่งดำเนินการในช่วงทศวรรษที่ 50 - 70 ศตวรรษที่ผ่านมา ถือว่าผิดจรรยาบรรณและไร้มนุษยธรรมด้วยซ้ำ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการศึกษาเหล่านี้ดำเนินการโดยกองทัพในสหรัฐอเมริกาและสหภาพโซเวียต การทดลองเหล่านี้ส่วนใหญ่ดำเนินการที่สถานที่ทดสอบและพื้นที่ที่กำหนดสำหรับการทดสอบอาวุธนิวเคลียร์ เช่น สถานที่ทดสอบเนวาดาในสหรัฐอเมริกา พื้นที่ทดสอบนิวเคลียร์ของสหภาพโซเวียตที่โนวายา เซมเลีย และสถานที่ทดสอบเซมิพาลาตินสค์ ในตอนนี้คือคาซัคสถาน ในบางกรณี มีการทดลองเกิดขึ้นระหว่างการซ้อมรบทางทหาร เช่น ระหว่างการซ้อมรบ Totsk (สหภาพโซเวียต ซึ่งปัจจุบันคือรัสเซีย) และระหว่างการซ้อมรบ Desert Rock ในเนวาดา สหรัฐอเมริกา ในระหว่างการออกกำลังกายเหล่านี้ หากคุณเรียกสิ่งเหล่านี้ได้ นักวิจัยได้ศึกษาผลกระทบของรังสีต่อร่างกายมนุษย์หลังการระเบิดปรมาณู ตั้งแต่ปี 1946 ถึง 1960 ก็มีการทดลองเกี่ยวกับผลกระทบของรังสีต่อร่างกายในโรงพยาบาลในอเมริกาบางแห่งโดยไม่ได้รับความยินยอมจากผู้ป่วย ขอขอบคุณสำหรับความสนใจของคุณ! หากคุณชอบวิดีโอนี้ โปรดอย่าลืมติดตามช่องของเรา!
การนำทางบทความ:
วัดรังสีในหน่วยใดและปริมาณรังสีที่อนุญาตนั้นปลอดภัยสำหรับมนุษย์ รังสีพื้นหลังใดเป็นไปตามธรรมชาติและเป็นที่ยอมรับได้ วิธีแปลงหน่วยวัดรังสีหนึ่งหน่วยเป็นอีกหน่วยหนึ่ง
ปริมาณรังสีที่อนุญาต
- ระดับรังสีกัมมันตภาพรังสีที่อนุญาต จากแหล่งรังสีธรรมชาติกล่าวอีกนัยหนึ่ง พื้นหลังของกัมมันตภาพรังสีตามธรรมชาติตามเอกสารกำกับดูแลสามารถปรากฏได้ห้าปีติดต่อกัน ไม่สูงกว่ายังไง
0.57 µSv/ชั่วโมง
- ปริมาณรวมสูงสุดที่อนุญาตต่อปีที่ได้รับจากทั้งหมด แหล่งเทคโนโลยี, เป็น
ในปีต่อๆ มา รังสีพื้นหลังไม่ควรเกิน 0.12 µSv/ชั่วโมง
ค่ารวม 1 mSv/ปี ควรรวมทุกตอนของการสัมผัสรังสีที่มนุษย์สร้างขึ้นในมนุษย์ ซึ่งรวมถึงการตรวจและหัตถการทางการแพทย์ทุกประเภท รวมถึงการถ่ายภาพด้วยรังสี การเอกซเรย์ฟัน และอื่นๆ นอกจากนี้ยังรวมถึงการบินบนเครื่องบิน ผ่านการรักษาความปลอดภัยที่สนามบิน การได้รับไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีจากอาหาร และอื่นๆ
รังสีวัดได้อย่างไร?
เพื่อประเมินคุณสมบัติทางกายภาพของวัสดุกัมมันตภาพรังสี จะใช้ปริมาณต่อไปนี้:
- กิจกรรมของแหล่งกำเนิดกัมมันตภาพรังสี(Ci หรือ Bq)
- ความหนาแน่นของฟลักซ์พลังงาน(วัตต์/ตร.ม.)
เพื่อประเมินผลกระทบของรังสี เกี่ยวกับสาร (ไม่ใช่เนื้อเยื่อที่มีชีวิต), นำมาใช้:
- ปริมาณการดูดซึม(สีเทาหรือราด)
- ปริมาณการสัมผัส(ซี/กก. หรือเอ็กซ์เรย์)
เพื่อประเมินผลกระทบของรังสี บนเนื้อเยื่อที่มีชีวิต, นำมาใช้:
- ปริมาณที่เท่ากัน(Sv หรือ Rem)
- ปริมาณเทียบเท่าที่มีประสิทธิภาพ(Sv หรือ Rem)
- อัตราปริมาณยาที่เท่ากัน(ซวี/ชั่วโมง)
การประเมินผลกระทบของรังสีต่อวัตถุไม่มีชีวิต
ผลของรังสีที่มีต่อสารจะแสดงออกมาในรูปของพลังงานที่สารได้รับจากรังสีกัมมันตภาพรังสี และยิ่งสารดูดซับพลังงานนี้มากเท่าใด ผลกระทบของรังสีที่มีต่อสารก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ปริมาณพลังงานของรังสีกัมมันตภาพรังสีที่ส่งผลต่อสารนั้นประมาณเป็นปริมาณ และปริมาณพลังงานที่สารดูดซับเรียกว่า - ปริมาณการดูดซึม .
ปริมาณที่ดูดซึม คือปริมาณรังสีที่สสารดูดซับไว้ ระบบ SI ใช้ - สีเทา (Gr)
1 สีเทาคือปริมาณพลังงานรังสีกัมมันตภาพรังสี 1 J ที่ถูกดูดซับโดยสารที่มีน้ำหนัก 1 กิโลกรัม โดยไม่คำนึงถึงประเภทของรังสีกัมมันตภาพรังสีและพลังงานของมัน
1 สีเทา (Gy) = 1 J/kg = 100 rad
ค่านี้ไม่ได้คำนึงถึงระดับการสัมผัส (ไอออไนเซชัน) ต่อสารรังสีประเภทต่างๆ ค่าที่ให้ข้อมูลมากขึ้นคือ ปริมาณรังสีที่ได้รับ
ปริมาณการสัมผัส คือปริมาณที่แสดงลักษณะของปริมาณรังสีที่ดูดซับและระดับของการแตกตัวเป็นไอออนของสาร ระบบ SI ใช้ - คูลอมบ์/กก. (ซี/กก.).
1 C/กก.= 3.88*10 3 อาร์
หน่วยปริมาณรังสีที่ไม่เป็นระบบที่ใช้คือ เอ็กซ์เรย์ (R):
1 R = 2.57976*10 -4 C/กก
ปริมาณ 1 เรินต์เกน- นี่คือการก่อตัวของไอออน 2.083 * 10 9 คู่ต่ออากาศ 1 ซม. 3
การประเมินผลกระทบของรังสีต่อสิ่งมีชีวิต
หากเนื้อเยื่อของสิ่งมีชีวิตถูกฉายรังสีด้วยรังสีประเภทต่าง ๆ และมีพลังงานเท่ากัน ผลที่ตามมาสำหรับเนื้อเยื่อสิ่งมีชีวิตจะแตกต่างกันมากขึ้นอยู่กับประเภทของรังสีกัมมันตภาพรังสี เช่น ผลที่ตามมาของการสัมผัส รังสีอัลฟ่าด้วยพลังงาน 1 J ต่อสาร 1 กิโลกรัม จะแตกต่างอย่างมากจากผลกระทบของพลังงาน 1 J ต่อสาร 1 กิโลกรัม แต่เพียงเท่านั้น รังสีแกมมา. นั่นคือด้วยปริมาณรังสีที่ดูดซับเท่ากัน แต่จากรังสีกัมมันตภาพรังสีประเภทต่าง ๆ เท่านั้น ผลที่ตามมาจะแตกต่างกัน กล่าวคือ เพื่อประเมินผลกระทบของรังสีต่อสิ่งมีชีวิต เพียงแนวคิดเรื่องปริมาณรังสีที่ดูดซับหรือได้รับสัมผัสนั้นไม่เพียงพอ ดังนั้น แนวคิดนี้จึงถูกนำมาใช้สำหรับเนื้อเยื่อของสิ่งมีชีวิต ปริมาณที่เท่ากัน
ปริมาณที่เท่ากัน คือปริมาณรังสีที่เนื้อเยื่อสิ่งมีชีวิตดูดซับไว้คูณด้วยค่าสัมประสิทธิ์ k ซึ่งคำนึงถึงระดับความเป็นอันตรายของรังสีชนิดต่างๆ ระบบ SI ใช้ - ซีเวิร์ต (Sv) .
หน่วยขนาดยาเทียบเท่าที่ไม่ใช่ระบบที่ใช้แล้ว - เรม (เรม) : 1 Sv = 100 รีม
| ปัจจัยเค | |
| ประเภทของรังสีและช่วงพลังงาน | ตัวคูณน้ำหนัก |
| โฟตอนพลังงานทั้งหมด (รังสีแกมมา) | 1 |
| อิเล็กตรอนและมิวออนพลังงานทั้งหมด (รังสีเบต้า) | 1 |
| นิวตรอนที่มีพลังงาน < 10 КэВ (нейтронное излучение) | 5 |
| นิวตรอนจาก 10 ถึง 100 KeV (รังสีนิวตรอน) | 10 |
| นิวตรอนจาก 100 KeV ถึง 2 MeV (รังสีนิวตรอน) | 20 |
| นิวตรอนจาก 2 MeV ถึง 20 MeV (รังสีนิวตรอน) | 10 |
| นิวตรอน> 20 MeV (รังสีนิวตรอน) | 5 |
| โปรตอนที่มีพลังงาน > 2 MeV (ยกเว้นโปรตอนหดตัว) | 5 |
| อนุภาคอัลฟ่า, ชิ้นส่วนฟิชชันและนิวเคลียสหนักอื่นๆ (รังสีอัลฟา) | 20 |
ยิ่งค่าสัมประสิทธิ์ k สูงเท่าใด ผลกระทบของรังสีบางประเภทก็จะยิ่งมีอันตรายต่อเนื้อเยื่อของสิ่งมีชีวิตมากขึ้นเท่านั้น
เพื่อความเข้าใจที่ดีขึ้น เราสามารถให้คำจำกัดความ "ปริมาณรังสีที่เท่ากัน" ให้แตกต่างออกไปเล็กน้อย:
ปริมาณรังสีที่เท่ากัน - นี่คือปริมาณพลังงานที่เนื้อเยื่อสิ่งมีชีวิตดูดซับ (ปริมาณการดูดซึมเป็นสีเทา rad หรือ J/kg) จากรังสีกัมมันตภาพรังสี โดยคำนึงถึงระดับผลกระทบ (ความเสียหาย) ของพลังงานนี้ต่อเนื้อเยื่อสิ่งมีชีวิต (ค่าสัมประสิทธิ์ K)
ในรัสเซีย นับตั้งแต่เกิดอุบัติเหตุเชอร์โนบิล หน่วยวัดที่ไม่เป็นระบบของการวัด microR/ชั่วโมง สะท้อนให้เห็น ปริมาณการสัมผัสซึ่งแสดงลักษณะการวัดการแตกตัวเป็นไอออนของสารและปริมาณที่ดูดซับได้ ค่านี้ไม่ได้คำนึงถึงความแตกต่างในผลกระทบของรังสีประเภทต่างๆ (อัลฟา, เบต้า, นิวตรอน, แกมมา, เอ็กซ์เรย์) ต่อสิ่งมีชีวิต
ลักษณะวัตถุประสงค์ที่สุดคือ - ปริมาณรังสีที่เท่ากันวัดเป็นซีเวอร์ตส์ เพื่อประเมินผลกระทบทางชีวภาพของรังสีส่วนใหญ่จะใช้ อัตราปริมาณยาที่เท่ากันการแผ่รังสี วัดเป็นซีเวิร์ตต่อชั่วโมง นั่นคือนี่คือการประเมินผลกระทบของรังสีต่อร่างกายมนุษย์ต่อหน่วยเวลา ในกรณีนี้คือต่อชั่วโมง เมื่อพิจารณาว่า 1 Sievert เป็นปริมาณรังสีที่มีนัยสำคัญ เพื่อความสะดวก จึงมีการใช้หลายค่าโดยระบุเป็นไมโคร Sievert - μSv/ชั่วโมง:
1 Sv/ชั่วโมง = 1,000 mSv/ชั่วโมง = 1,000,000 μSv/ชั่วโมง
สามารถใช้ค่าที่แสดงลักษณะผลกระทบของรังสีในระยะเวลานาน เช่น 1 ปีได้
ตัวอย่างเช่น มาตรฐานความปลอดภัยของรังสี NRB-99/2009 (ข้อ 3.1.2, 5.2.1, 5.4.4) ระบุบรรทัดฐานของการได้รับรังสีที่อนุญาตสำหรับประชากร จากแหล่งที่มนุษย์สร้างขึ้น 1 มิลลิซีเวิร์ต/ปี .
เอกสารกำกับดูแล SP 2.6.1.2612-10 (ข้อ 5.1.2) และ SanPiN 2.6.1.2800-10 (ข้อ 4.1.3) ระบุถึงมาตรฐานที่ยอมรับได้ สำหรับแหล่งกำเนิดรังสีธรรมชาติ, ขนาด 5 มิลลิซีเวิร์ต/ปี . ข้อความที่ใช้ในเอกสารคือ "ระดับที่ยอมรับได้"ประสบความสำเร็จอย่างมากเพราะไม่ถูกต้อง (นั่นคือ ปลอดภัย) กล่าวคือ ยอมรับได้ .
แต่ในเอกสารกำกับดูแล มีความขัดแย้งเกี่ยวกับระดับรังสีที่อนุญาตจากแหล่งธรรมชาติ. หากเราสรุปมาตรฐานที่อนุญาตทั้งหมดที่ระบุไว้ในเอกสารกำกับดูแล (MU 2.6.1.1088-02, SanPiN 2.6.1.2800-10, SanPiN 2.6.1.2523-09) สำหรับแหล่งกำเนิดรังสีธรรมชาติแต่ละแห่ง เราจะได้สิ่งนั้น รังสีพื้นหลังจากแหล่งรังสีธรรมชาติทั้งหมด (รวมถึงก๊าซเรดอนหายาก) ไม่ควรเกิน 2.346 mSv/ปีหรือ 0.268 μSv/ชั่วโมง. จะมีการกล่าวถึงโดยละเอียดในบทความ อย่างไรก็ตาม เอกสารกำกับดูแล SP 2.6.1.2612-10 และ SanPiN 2.6.1.2800-10 ระบุถึงมาตรฐานที่ยอมรับได้สำหรับแหล่งกำเนิดรังสีธรรมชาติที่ 5 mSv/ปี หรือ 0.57 μS/ชั่วโมง
อย่างที่คุณเห็นความแตกต่างคือ 2 เท่านั่นคือ มีการใช้ปัจจัยที่เพิ่มขึ้น 2 กับค่ามาตรฐานที่อนุญาตที่ 0.268 μSv/ชั่วโมง โดยไม่มีเหตุผลใดๆ สาเหตุน่าจะมาจากความจริงที่ว่าในโลกสมัยใหม่เราถูกล้อมรอบอย่างหนาแน่นด้วยวัสดุ (วัสดุก่อสร้างหลัก) ที่มีกัมมันตภาพรังสี องค์ประกอบ
โปรดทราบว่าตามเอกสารกำกับดูแลระดับรังสีที่อนุญาตจาก แหล่งธรรมชาติรังสี 5 มิลลิซีเวิร์ต/ปีและจากแหล่งกำเนิดรังสีกัมมันตภาพรังสีเทียม (ที่มนุษย์สร้างขึ้น) เท่านั้น 1 มิลลิซีเวิร์ต/ปี
ปรากฎว่าเมื่อระดับรังสีกัมมันตภาพรังสีจากแหล่งเทียมเกิน 1 mSv/ปี อาจเกิดผลเสียต่อมนุษย์ได้ กล่าวคือ นำไปสู่โรคต่างๆ ในเวลาเดียวกัน มาตรฐานดังกล่าวอนุญาตให้บุคคลสามารถดำรงชีวิตอยู่ได้โดยปราศจากอันตรายต่อสุขภาพในพื้นที่ที่มีระดับสูงกว่าการสัมผัสรังสีอย่างปลอดภัยที่มนุษย์สร้างขึ้นถึง 5 เท่า ซึ่งสอดคล้องกับระดับกัมมันตรังสีพื้นหลังตามธรรมชาติที่อนุญาตที่ 5 mSv/ปี .
ตามกลไกของผลกระทบประเภทของรังสีและระดับของผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิตแหล่งกำเนิดรังสีตามธรรมชาติและที่มนุษย์สร้างขึ้น พวกเขาไม่ได้แตกต่างกัน.
ถึงกระนั้น บรรทัดฐานเหล่านี้บอกว่าอย่างไร? ลองพิจารณาดู:
- ค่าปกติที่ 5 mSv/ปี บ่งชี้ว่าบุคคลในช่วงเวลาหนึ่งปีสามารถรับปริมาณรังสีสูงสุดที่ร่างกายของเขาดูดซึมได้ในระยะ 5 ไมล์ Sievert ปริมาณนี้ไม่รวมถึงแหล่งที่มาของผลกระทบทางเทคโนโลยีทั้งหมด เช่น ผลกระทบทางการแพทย์ จากมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมที่มีกากกัมมันตภาพรังสี การรั่วไหลของรังสีที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ เป็นต้น
- เพื่อประมาณปริมาณรังสีที่อนุญาตในรูปแบบของรังสีพื้นหลัง ณ เวลาที่กำหนด เราคำนวณ: อัตรารวมต่อปีที่ 5,000 μSv (5 mSv) หารด้วย 365 วันต่อปี หารด้วย 24 ชั่วโมงต่อวัน เราได้ 5000/365/24 = 0, 57 µSv/ชั่วโมง
- ค่าผลลัพธ์ที่ได้คือ 0.57 μSv/ชั่วโมง ซึ่งเป็นค่ารังสีพื้นหลังสูงสุดที่อนุญาตจากแหล่งธรรมชาติซึ่งถือว่ายอมรับได้
- โดยเฉลี่ยแล้ว พื้นหลังของกัมมันตภาพรังสี (ซึ่งไม่เป็นไปตามธรรมชาติมานานแล้ว) จะผันผวนระหว่าง 0.11 - 0.16 μSv/ชั่วโมง นี่คือรังสีพื้นหลังปกติ
เราสามารถสรุประดับรังสีที่อนุญาตซึ่งมีผลบังคับใช้ในปัจจุบันได้:
- ตามเอกสารกำกับดูแล ระดับรังสีสูงสุดที่อนุญาต (รังสีพื้นหลัง) จากแหล่งกำเนิดรังสีธรรมชาติสามารถเป็นได้ 0.57 ไมโครซีเมนส์/ชั่วโมง.
- หากเราไม่คำนึงถึงค่าสัมประสิทธิ์ที่เพิ่มขึ้นอย่างไม่สมเหตุสมผลและไม่คำนึงถึงผลกระทบของก๊าซเรดอนที่หายากที่สุด เราก็จะได้สิ่งนั้นตามเอกสารกำกับดูแล รังสีพื้นหลังปกติจากแหล่งรังสีธรรมชาติไม่ควรเกิน 0.07 µSv/ชั่วโมง
- ปริมาณรวมเชิงบรรทัดฐานสูงสุดที่อนุญาตที่ได้รับ จากแหล่งที่มนุษย์สร้างขึ้นทั้งหมดเท่ากับ 1 mSv/ปี
เราสามารถพูดได้อย่างมั่นใจว่าพื้นหลังของรังสีปกติและปลอดภัยนั้นอยู่ภายใน 0.07 µSv/ชั่วโมง ซึ่งดำเนินการบนโลกของเราก่อนการใช้วัสดุกัมมันตภาพรังสี พลังงานนิวเคลียร์ และอาวุธปรมาณู (การทดสอบนิวเคลียร์) ทางอุตสาหกรรมโดยมนุษย์
และจากกิจกรรมของมนุษย์ ตอนนี้เราเชื่อแล้ว ยอมรับได้ พื้นหลังการแผ่รังสีสูงกว่าค่าธรรมชาติถึง 8 เท่า
ควรพิจารณาว่าก่อนที่มนุษย์จะสำรวจอะตอมอย่างแข็งขันมนุษยชาติไม่ทราบว่ามะเร็งมีจำนวนมหาศาลเช่นที่กำลังเกิดขึ้นในโลกสมัยใหม่อย่างไร หากผู้ป่วยมะเร็งได้รับการจดทะเบียนในโลกก่อนปี พ.ศ. 2488 อาจถือเป็นผู้ป่วยเดี่ยวได้ เมื่อเทียบกับสถิติหลังปี พ.ศ. 2488
ลองคิดดูสิ ตามข้อมูลของ WHO (องค์การอนามัยโลก) ในปี 2014 เพียงปีเดียว มีผู้เสียชีวิตด้วยโรคมะเร็งบนโลกของเราประมาณ 10,000,000 ราย ซึ่งคิดเป็นเกือบ 25% ของจำนวนผู้เสียชีวิตทั้งหมด นั่นคือ ในความเป็นจริง ทุกสี่คนที่เสียชีวิตบนโลกของเราคือบุคคลที่เสียชีวิตด้วยโรคมะเร็ง
นอกจากนี้ ตามที่ WHO คาดการณ์ไว้เช่นนั้น ในอีก 20 ปีข้างหน้า จำนวนผู้ป่วยมะเร็งรายใหม่จะเพิ่มขึ้นประมาณ 70%เมื่อเทียบกับวันนี้ นั่นคือมะเร็งจะกลายเป็นสาเหตุการเสียชีวิตอันดับต้นๆ และไม่ว่าจะระมัดระวังเพียงใด รัฐบาลของรัฐที่มีพลังงานนิวเคลียร์และอาวุธปรมาณูก็จะไม่ปิดบังสถิติทั่วไปเกี่ยวกับสาเหตุการเสียชีวิตจากโรคมะเร็ง เราสามารถพูดได้อย่างมั่นใจว่าสาเหตุหลักของโรคมะเร็งคือผลกระทบต่อร่างกายมนุษย์จากธาตุกัมมันตภาพรังสีและการแผ่รังสี
สำหรับการอ้างอิง:
วิธีแปลง µR/ชั่วโมง เป็น µSv/ชั่วโมงคุณสามารถใช้สูตรการแปลแบบง่าย:
1 μR/ชั่วโมง = 0.01 μSv/ชั่วโมง
1 µSv/ชั่วโมง = 100 µR/ชั่วโมง
0.10 µSv/ชั่วโมง = 10 µR/ชั่วโมง
สูตรการแปลงที่ระบุเป็นเพียงสมมติฐาน เนื่องจาก μR/ชั่วโมง และ μSv/ชั่วโมง มีลักษณะเฉพาะของปริมาณที่แตกต่างกัน ในกรณีแรกคือระดับของการแตกตัวเป็นไอออนของสาร ส่วนประการที่สองคือปริมาณที่ดูดซึมโดยเนื้อเยื่อที่มีชีวิต การแปลนี้ไม่ถูกต้อง แต่อย่างน้อยก็ช่วยให้เราประเมินความเสี่ยงได้โดยประมาณ
การแปลงค่ารังสี
หากต้องการแปลงค่า ให้ป้อนค่าที่ต้องการลงในช่องแล้วเลือกหน่วยการวัดดั้งเดิม หลังจากกรอกค่าแล้วค่าที่เหลือในตารางจะถูกคำนวณโดยอัตโนมัติ
หน่วยวัดของพวกเขาก็เริ่มปรากฏให้เห็นเช่นกัน ตัวอย่างเช่น: เอ็กซเรย์, คูรี แต่ไม่ได้เชื่อมต่อกันด้วยระบบใดๆ จึงเรียกว่าหน่วยที่ไม่ใช่ระบบ ปัจจุบันมีระบบการวัดแบบครบวงจร - SI (ระบบระหว่างประเทศ) ทั่วโลก ในประเทศของเรานั้นจะต้องสมัครบังคับตั้งแต่วันที่ 1 มกราคม พ.ศ. 2525 ภายในวันที่ 1 มกราคม พ.ศ. 2533 การเปลี่ยนแปลงนี้จะต้องเสร็จสิ้น แต่เนื่องจากปัญหาทางเศรษฐกิจและปัญหาอื่น ๆ กระบวนการนี้จึงล่าช้า อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์ใหม่ทั้งหมด รวมถึงอุปกรณ์วัดปริมาณรังสี ตามกฎแล้ว จะได้รับการสอบเทียบในหน่วยใหม่
หน่วยของกัมมันตภาพรังสีหน่วยของกิจกรรมคือการเปลี่ยนแปลงทางนิวเคลียร์หนึ่งครั้งต่อวินาที เพื่อวัตถุประสงค์ในการลดลง จะใช้คำที่ง่ายกว่า - หนึ่งการสลายตัวต่อวินาที (สลายตัว/วินาที) ในระบบ SI หน่วยนี้เรียกว่าเบกเคอเรล (Bq) ในทางปฏิบัติการติดตามรังสีรวมถึงในเชอร์โนบิลจนกระทั่งเมื่อเร็ว ๆ นี้หน่วยกิจกรรมนอกระบบ - กูรี (Ci) - ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย หนึ่งคูรีคือ 3.7.10 10 การแตกตัวต่อวินาที
ความเข้มข้นของสารกัมมันตรังสีมักจะมีลักษณะเฉพาะตามความเข้มข้นของกิจกรรมของมัน แสดงเป็นหน่วยของกิจกรรมต่อหน่วยมวล: Ci/t, mCi/g, kBq/kg เป็นต้น (กิจกรรมเฉพาะ) ต่อหน่วยปริมาตร: Ci/m3, mCi/l, Bq/cm3 ฯลฯ (ความเข้มข้นของปริมาตร) หรือต่อหน่วยพื้นที่: Ci/km2, mCi/cm2, Bq/m2 เป็นต้น
อัตราปริมาณ (อัตราปริมาณการดูดซึม)- การเพิ่มขนาดยาต่อหน่วยเวลา มีลักษณะเฉพาะคืออัตราการสะสมขนาดยาและสามารถเพิ่มขึ้นหรือลดลงเมื่อเวลาผ่านไป หน่วยในระบบ C จะเป็นสีเทาต่อวินาที นี่คืออัตราปริมาณรังสีที่ดูดซับซึ่งปริมาณรังสี 1 Gy ถูกสร้างขึ้นในสารในเวลา 1 วินาที
ในทางปฏิบัติ เพื่อประมาณปริมาณรังสีดูดกลืน หน่วยนอกระบบของอัตราปริมาณรังสีดูดกลืนยังคงใช้กันอย่างแพร่หลาย - rad ต่อชั่วโมง (rad/h) หรือ rad ต่อวินาที (rad/s) 1 Gy = 100 rad
ปริมาณที่เท่ากัน- แนวคิดนี้ถูกนำมาใช้เพื่ออธิบายผลกระทบทางชีวภาพที่ไม่พึงประสงค์ของรังสีประเภทต่างๆ ในเชิงปริมาณ ถูกกำหนดโดยสูตร D eq = Q D โดยที่ D คือปริมาณรังสีที่ดูดซับของรังสีประเภทหนึ่ง Q คือปัจจัยด้านคุณภาพรังสี ซึ่งสำหรับรังสีเอกซ์และรังสีแกมมาประเภทต่างๆ ที่ยอมรับไม่ได้สำหรับรังสีบีตา - 1 สำหรับรังสีบีตา - 1 สำหรับนิวตรอนที่มีพลังงานตั้งแต่ 0 ,1 ถึง 10 MeV - 10 สำหรับรังสีอัลฟ่าที่มีพลังงานน้อยกว่า 10 MeV - 20 จากตัวเลขที่ให้มา จะเห็นได้ชัดว่าด้วยปริมาณที่ดูดซับเท่ากัน จะทำให้เกิดรังสีนิวตรอนและรังสีอัลฟ่า ตามลำดับ มีผลเสียหายมากกว่า 10 และ 20 เท่า ในระบบ SI ปริมาณที่เท่ากันจะวัดเป็นซีเวิร์ต (Sv)
ซีเวิร์ตเท่ากับหนึ่งสีเทาหารด้วยปัจจัยด้านคุณภาพ สำหรับ Q = 1 เราได้
1 Sv = 1 Gy = 1 J/kg = 100 rad = 100 รีม
เปลือย(เทียบเท่าทางชีวภาพของเรินต์เกน) เป็นหน่วยเทียบเท่ากับปริมาณรังสีที่ไม่เป็นระบบ เช่น ปริมาณรังสีที่ดูดซึมของรังสีใดๆ ที่ทำให้เกิดผลทางชีวภาพเช่นเดียวกับรังสีแกมมา 1 เรินต์เกน
อัตราปริมาณรังสีที่เท่ากัน- อัตราส่วนของการเพิ่มขึ้นของปริมาณยาที่เท่ากันในช่วงเวลาหนึ่ง แสดงเป็นซีเวิร์ตต่อวินาที เนื่องจากเวลาที่บุคคลใช้ในสนามรังสีในระดับที่ยอมรับได้มักจะวัดเป็นชั่วโมง จึงควรแสดงอัตราปริมาณรังสีที่เท่ากันในหน่วยไมโครซีเวิร์ตต่อชั่วโมง (µSv/ชั่วโมง)
ตามข้อสรุปของคณะกรรมาธิการระหว่างประเทศว่าด้วยการป้องกันรังสี ผลกระทบที่เป็นอันตรายในมนุษย์สามารถเกิดขึ้นได้ในปริมาณที่เท่ากันอย่างน้อย 1.5 Sv/ปี (150 rem/ปี) และในกรณีของการสัมผัสในระยะสั้น - ที่ปริมาณที่สูงกว่า 0.5 Sv ( 50 รีม) เมื่อการสัมผัสเกินเกณฑ์ที่กำหนด ARS จะเกิดขึ้น
อัตราปริมาณรังสีที่เท่ากันที่เกิดจากรังสีธรรมชาติ (แหล่งกำเนิดจากบกและในจักรวาล) อยู่ในช่วง 1.5 ถึง 2 มิลลิซีเวิร์ตต่อปี และบวกกับแหล่งที่มาเทียม (ยา กัมมันตภาพรังสีที่ปล่อยออกมา) ตั้งแต่ 0.3 ถึง 0.5 มิลลิซีเวิร์ตต่อปี ปรากฎว่าคน ๆ หนึ่งได้รับ 2 ถึง 3 mSv ต่อปี ตัวเลขเหล่านี้เป็นตัวเลขโดยประมาณและขึ้นอยู่กับเงื่อนไขเฉพาะ จากแหล่งข้อมูลอื่นๆ พบว่ามีค่าสูงกว่าและสูงถึง 5 mSv/ปี
ปริมาณการสัมผัส- การวัดผลไอออไนเซชันของรังสีโฟตอน ซึ่งกำหนดโดยการไอออไนซ์ของอากาศภายใต้สภาวะสมดุลทางอิเล็กทรอนิกส์ ปริมาณการสัมผัสหน่วย SI คือ 1 คูลอมบ์ต่อกิโลกรัม (C/kg) หน่วยที่ไม่ใช่ระบบคือเรินต์เกน (P) 1 P = 2.58 10 -4 องศาเซลเซียส/กก. ในทางกลับกัน 1 C/กก. = 3.876 10 3 รูเบิล
อัตราปริมาณรังสีที่ได้รับ- การเพิ่มปริมาณการสัมผัสต่อหน่วยเวลา มีหน่วย SI คือ แอมแปร์ต่อกิโลกรัม (A/kg) อย่างไรก็ตาม ในระหว่างช่วงการเปลี่ยนแปลง คุณสามารถใช้หน่วยที่ไม่ใช่ระบบ - อัตราเรนต์เจนต่อวินาที (R/วินาที)
ตัวแปลงความยาวและระยะทาง ตัวแปลงมวล ตัวแปลงหน่วยวัดปริมาตรของผลิตภัณฑ์ปริมาณมากและผลิตภัณฑ์อาหาร ตัวแปลงพื้นที่ ตัวแปลงปริมาตรและหน่วยการวัดในสูตรอาหาร ตัวแปลงอุณหภูมิ ตัวแปลงความดัน ความเค้นเชิงกล โมดูลัสของ Young ตัวแปลงพลังงานและงาน ตัวแปลงพลังงาน ตัวแปลงแรง ตัวแปลงเวลา ตัวแปลงความเร็วเชิงเส้น ตัวแปลงมุมแบน ตัวแปลงประสิทธิภาพเชิงความร้อนและประสิทธิภาพเชื้อเพลิง ตัวแปลงตัวเลขในระบบตัวเลขต่างๆ ตัวแปลงหน่วยการวัดปริมาณข้อมูล อัตราสกุลเงิน ขนาดเสื้อผ้าและรองเท้าสตรี ขนาดเสื้อผ้าและรองเท้าของผู้ชาย ความเร็วเชิงมุมและตัวแปลงความถี่การหมุน ตัวแปลงความเร่ง ตัวแปลงความเร่งเชิงมุม ตัวแปลงความหนาแน่น ตัวแปลงปริมาตรเฉพาะ โมเมนต์ของตัวแปลงความเฉื่อย โมเมนต์ของตัวแปลงแรง ตัวแปลงแรงบิด ความร้อนจำเพาะของตัวแปลงการเผาไหม้ (โดยมวล) ความหนาแน่นของพลังงานและความร้อนจำเพาะของตัวแปลงการเผาไหม้ (โดยปริมาตร) ตัวแปลงความแตกต่างของอุณหภูมิ สัมประสิทธิ์ของตัวแปลงการขยายตัวทางความร้อน ตัวแปลงความต้านทานความร้อน ตัวแปลงค่าการนำความร้อน ตัวแปลงความจุความร้อนจำเพาะ ตัวแปลงพลังงานการสัมผัสพลังงานและการแผ่รังสีความร้อน ตัวแปลงความหนาแน่นฟลักซ์ความร้อน ตัวแปลงค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อน ตัวแปลงอัตราการไหลของปริมาตร ตัวแปลงอัตราการไหลของมวล ตัวแปลงอัตราการไหลของโมลาร์ ตัวแปลงความหนาแน่นของการไหลของมวล ตัวแปลงความเข้มข้นของโมลาร์ ความเข้มข้นของมวลในตัวแปลงสารละลาย ไดนามิก (สัมบูรณ์) ตัวแปลงความหนืด ตัวแปลงความหนืดจลนศาสตร์ ตัวแปลงแรงตึงผิว ตัวแปลงการซึมผ่านของไอน้ำ ตัวแปลงความหนาแน่นของการไหลของไอน้ำ ตัวแปลงระดับเสียง ตัวแปลงความไวของไมโครโฟน ตัวแปลง ระดับความดันเสียง (SPL) ตัวแปลงระดับความดันเสียงพร้อมความดันอ้างอิงที่เลือกได้ ตัวแปลงความสว่าง ตัวแปลงความเข้มของการส่องสว่าง ตัวแปลงความสว่าง คอมพิวเตอร์กราฟิก ตัวแปลงความละเอียด ความถี่และ ตัวแปลงความยาวคลื่น กำลังไดออปเตอร์และความยาวโฟกัส กำลังไดออปเตอร์และกำลังขยายเลนส์ (×) ตัวแปลง ประจุไฟฟ้า ตัวแปลงความหนาแน่นประจุเชิงเส้น ตัวแปลงความหนาแน่นประจุพื้นผิว ตัวแปลงความหนาแน่นประจุปริมาตร ตัวแปลงกระแสไฟฟ้า ตัวแปลงความหนาแน่นกระแสเชิงเส้น ตัวแปลงความหนาแน่นกระแสพื้นผิว ตัวแปลงความหนาแน่นของสนามไฟฟ้า ตัวแปลงศักย์ไฟฟ้าและแรงดันไฟฟ้า ตัวแปลงความต้านทานไฟฟ้า ตัวแปลงความต้านทานไฟฟ้า ตัวแปลงค่าการนำไฟฟ้า ตัวแปลงค่าการนำไฟฟ้า ความจุไฟฟ้า ตัวแปลงตัวเหนี่ยวนำ ตัวแปลงเกจลวดอเมริกัน ระดับในหน่วย dBm (dBm หรือ dBm), dBV (dBV), วัตต์ ฯลฯ หน่วย ตัวแปลงแรงแม่เหล็ก ตัวแปลงความแรงของสนามแม่เหล็ก ตัวแปลงฟลักซ์แม่เหล็ก ตัวแปลงการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก การแผ่รังสี ตัวแปลงอัตราการดูดกลืนรังสีไอออไนซ์ กัมมันตภาพรังสี เครื่องแปลงสลายกัมมันตภาพรังสี ตัวแปลงปริมาณรังสีที่ได้รับรังสี ตัวแปลงปริมาณการดูดซึม ตัวแปลงคำนำหน้าทศนิยม การถ่ายโอนข้อมูล ตัวแปลงหน่วยการพิมพ์และการประมวลผลภาพ ตัวแปลงหน่วยปริมาตรไม้ การคำนวณมวลโมลาร์ ตารางธาตุขององค์ประกอบทางเคมีโดย D. I. Mendeleev
1 เรินต์เกนต่อชั่วโมง [R/h] = 0.000277777777777778 rad ต่อวินาที [rad/s]
ค่าเริ่มต้น
มูลค่าที่แปลงแล้ว
สีเทาต่อวินาที exagray ต่อวินาที petagray ต่อวินาที เทราเกรย์ต่อวินาที กิกะเกรย์ต่อวินาที เมกะเกรย์ต่อวินาที กิโลกรัมต่อวินาที เฮกโตเกรย์ต่อวินาที เดซิเกรต่อวินาที เดซิเกรต่อวินาที เซนติเกรย์ต่อวินาที มิลลิกรัมต่อวินาที ไมโครเกรย์ต่อวินาที นาโนเกรย์ต่อวินาที พิโกเกรย์ต่อวินาที femtogray ต่อวินาที attogray ใน แรดที่สองต่อวินาที จูลต่อกิโลกรัมต่อวินาที วัตต์ต่อกิโลกรัมซีเวิร์ตต่อวินาที มิลลิซีเวอร์ตต่อปี มิลลิซีเวอร์ตต่อชั่วโมง ไมโครซีเวิร์ตต่อชั่วโมง rem ต่อวินาที เรินต์เกนต่อชั่วโมง มิลลิโรเอนต์เกนต่อชั่วโมง ไมโครเรินต์เกนต่อชั่วโมง
ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับอัตราปริมาณรังสีที่ดูดซึมและอัตราปริมาณรังสีรวมของรังสีไอออไนซ์
ข้อมูลทั่วไป
การแผ่รังสีเป็นปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่แสดงให้เห็นความจริงที่ว่าคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าหรืออนุภาคมูลฐานที่มีพลังงานจลน์สูงเคลื่อนที่ภายในตัวกลาง ในกรณีนี้ ตัวกลางอาจเป็นได้ทั้งสสารหรือสุญญากาศ รังสีอยู่รอบตัวเรา และชีวิตของเราที่ปราศจากรังสีนั้นเป็นเรื่องที่คิดไม่ถึง เนื่องจากการอยู่รอดของมนุษย์และสัตว์อื่นๆ ที่ปราศจากรังสีนั้นเป็นไปไม่ได้ หากไม่มีรังสีบนโลกก็จะไม่มีปรากฏการณ์ทางธรรมชาติเช่นแสงและความร้อนที่จำเป็นสำหรับชีวิต ในบทความนี้เราจะพูดถึงรังสีชนิดพิเศษ รังสีไอออไนซ์หรือรังสีที่ล้อมรอบเราทุกที่ เนื้อหาต่อไปนี้ในบทความนี้ โดยการแผ่รังสี เราหมายถึงรังสีที่แตกตัวเป็นไอออน
แหล่งที่มาของรังสีและการใช้ประโยชน์
รังสีไอออไนซ์ในสิ่งแวดล้อมสามารถเกิดขึ้นได้เนื่องจากกระบวนการทางธรรมชาติหรือกระบวนการประดิษฐ์ แหล่งกำเนิดรังสีตามธรรมชาติ ได้แก่ รังสีดวงอาทิตย์และรังสีคอสมิก ตลอดจนรังสีจากวัสดุกัมมันตภาพรังสีบางชนิด เช่น ยูเรเนียม วัตถุดิบกัมมันตภาพรังสีดังกล่าวถูกขุดขึ้นมาในส่วนลึกของโลกและนำไปใช้ในการแพทย์และอุตสาหกรรม บางครั้งวัสดุกัมมันตรังสีจะเข้าสู่สิ่งแวดล้อมอันเป็นผลมาจากอุบัติเหตุทางอุตสาหกรรมและในอุตสาหกรรมที่ใช้วัตถุดิบกัมมันตภาพรังสี สาเหตุส่วนใหญ่มักเกิดขึ้นเนื่องจากการไม่ปฏิบัติตามกฎความปลอดภัยในการจัดเก็บและการทำงานกับวัสดุกัมมันตภาพรังสีหรือเนื่องจากไม่มีกฎดังกล่าว
เป็นที่น่าสังเกตว่าจนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ วัสดุกัมมันตภาพรังสีไม่ถือว่าเป็นอันตรายต่อสุขภาพ แต่ในทางกลับกัน พวกมันถูกใช้เป็นยารักษาโรค และพวกมันยังมีคุณค่าในความเปล่งประกายที่สวยงามอีกด้วย แก้วยูเรเนียมคือตัวอย่างวัสดุกัมมันตภาพรังสีที่ใช้เพื่อการตกแต่ง กระจกนี้จะเรืองแสงเป็นสีเขียวเรืองแสงเนื่องจากการเติมยูเรเนียมออกไซด์ เปอร์เซ็นต์ของยูเรเนียมในแก้วนี้ค่อนข้างน้อยและปริมาณรังสีที่ปล่อยออกมามีน้อย ดังนั้นแก้วยูเรเนียมจึงถือว่าปลอดภัยต่อสุขภาพในปัจจุบัน พวกเขายังทำแก้ว จาน และเครื่องใช้อื่นๆ จากมันด้วย แก้วยูเรเนียมได้รับการยกย่องจากการเรืองแสงที่ไม่ธรรมดา ดวงอาทิตย์ปล่อยแสงอัลตราไวโอเลต แก้วยูเรเนียมจึงเรืองแสงในแสงแดด แม้ว่าแสงนี้จะเด่นชัดกว่ามากภายใต้หลอดไฟอัลตราไวโอเลต
การฉายรังสีมีประโยชน์หลายอย่าง ตั้งแต่การผลิตไฟฟ้าไปจนถึงการรักษาผู้ป่วยโรคมะเร็ง ในบทความนี้ เราจะอภิปรายว่ารังสีส่งผลต่อเนื้อเยื่อและเซลล์ในมนุษย์ สัตว์ และวัสดุชีวภาพอย่างไร โดยเน้นไปที่ความเสียหายที่เกิดขึ้นกับเซลล์และเนื้อเยื่อที่ได้รับรังสีอย่างรวดเร็วและรุนแรงเพียงใด
คำจำกัดความ
ก่อนอื่นเรามาดูคำจำกัดความบางประการกันก่อน มีหลายวิธีในการวัดรังสี ขึ้นอยู่กับว่าเราต้องการทราบอะไรกันแน่ ตัวอย่างเช่น เราสามารถวัดปริมาณรังสีทั้งหมดในสภาพแวดล้อมได้ คุณสามารถค้นหาปริมาณรังสีที่ขัดขวางการทำงานของเนื้อเยื่อและเซลล์ทางชีวภาพ หรือปริมาณรังสีที่ร่างกายหรือสิ่งมีชีวิตดูดซึม เป็นต้น เราจะดูวิธีวัดรังสีสองวิธี
เรียกว่าจำนวนรังสีทั้งหมดในสิ่งแวดล้อมซึ่งวัดต่อหน่วยเวลา อัตราปริมาณรวมของรังสีไอออไนซ์. เรียกว่าปริมาณรังสีที่ร่างกายดูดซึมต่อหน่วยเวลา อัตราปริมาณรังสีที่ดูดซึม. อัตราปริมาณรังสีรวมของรังสีไอออไนซ์หาได้ง่ายโดยใช้เครื่องมือวัดที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย เช่น เครื่องวัดปริมาตรซึ่งส่วนใหญ่มักจะเป็น เคาน์เตอร์ไกเกอร์. การทำงานของอุปกรณ์เหล่านี้มีรายละเอียดเพิ่มเติมในบทความเกี่ยวกับปริมาณรังสีที่ได้รับ อัตราปริมาณรังสีที่ดูดซึมจะพบโดยใช้ข้อมูลเกี่ยวกับอัตราปริมาณรังสีทั้งหมดและพารามิเตอร์ของวัตถุ สิ่งมีชีวิต หรือส่วนของร่างกายที่สัมผัสกับรังสี พารามิเตอร์เหล่านี้ประกอบด้วยมวล ความหนาแน่น และปริมาตร
รังสีและวัสดุชีวภาพ
รังสีไอออไนซ์มีพลังงานสูงมาก จึงทำให้อนุภาคของวัสดุชีวภาพแตกตัวเป็นไอออน รวมทั้งอะตอมและโมเลกุลด้วย เป็นผลให้อิเล็กตรอนถูกแยกออกจากอนุภาคเหล่านี้ซึ่งนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงโครงสร้าง การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้เกิดจากการไอออไนซ์อ่อนลงหรือทำลายพันธะเคมีระหว่างอนุภาค สิ่งนี้ทำลายโมเลกุลภายในเซลล์และเนื้อเยื่อและขัดขวางการทำงานของพวกมัน ในบางกรณี ไอออไนซ์จะส่งเสริมการสร้างพันธะใหม่
การหยุดชะงักของการทำงานของเซลล์ขึ้นอยู่กับปริมาณรังสีที่ทำลายโครงสร้างของเซลล์ ในบางกรณี ความผิดปกติจะไม่ส่งผลต่อการทำงานของเซลล์ บางครั้งการทำงานของเซลล์หยุดชะงักแต่ความเสียหายมีน้อย และร่างกายจะค่อยๆ ฟื้นฟูเซลล์ให้กลับสู่สภาพการทำงาน ในระหว่างการทำงานปกติของเซลล์ การรบกวนดังกล่าวมักเกิดขึ้น และเซลล์เองก็กลับสู่ภาวะปกติ ดังนั้นหากระดับรังสีต่ำและความเสียหายเล็กน้อยก็ค่อนข้างเป็นไปได้ที่จะฟื้นฟูเซลล์ให้อยู่ในสภาพการทำงาน หากระดับรังสีสูง การเปลี่ยนแปลงที่ไม่สามารถย้อนกลับได้จะเกิดขึ้นในเซลล์
ด้วยการเปลี่ยนแปลงที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ เซลล์อาจไม่ทำงานเท่าที่ควรหรือหยุดทำงานโดยสิ้นเชิงและตายไป ความเสียหายจากการฉายรังสีต่อเซลล์และโมเลกุลที่สำคัญและจำเป็น เช่น โมเลกุล DNA และ RNA โปรตีนหรือเอนไซม์ ทำให้เกิดอาการเจ็บป่วยจากรังสี ความเสียหายต่อเซลล์ยังสามารถทำให้เกิดการกลายพันธุ์ ซึ่งอาจทำให้เด็กของผู้ป่วยที่เซลล์ได้รับผลกระทบจากโรคทางพันธุกรรม การกลายพันธุ์ยังทำให้เซลล์ในร่างกายของผู้ป่วยแบ่งตัวเร็วเกินไป ซึ่งจะทำให้โอกาสในการเกิดมะเร็งเพิ่มมากขึ้น
สภาวะที่ทำให้ผลกระทบของรังสีต่อร่างกายรุนแรงขึ้น
เป็นที่น่าสังเกตว่าการศึกษาผลกระทบของรังสีต่อร่างกายบางส่วนซึ่งดำเนินการในช่วงทศวรรษที่ 50 - 70 ศตวรรษที่ผ่านมา ถือว่าผิดจรรยาบรรณและไร้มนุษยธรรมด้วยซ้ำ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการศึกษาเหล่านี้ดำเนินการโดยกองทัพในสหรัฐอเมริกาและสหภาพโซเวียต การทดลองเหล่านี้ส่วนใหญ่ดำเนินการที่สถานที่ทดสอบและพื้นที่ที่กำหนดสำหรับการทดสอบอาวุธนิวเคลียร์ เช่น สถานที่ทดสอบเนวาดาในสหรัฐอเมริกา, สถานที่ทดสอบนิวเคลียร์โนวายา เซมเลีย ในประเทศซึ่งปัจจุบันคือรัสเซีย และเว็บไซต์ทดสอบเซมิพาลาตินสค์ ในประเทศซึ่งปัจจุบันคือคาซัคสถาน . ในบางกรณี มีการทดลองเกิดขึ้นระหว่างการซ้อมรบทางทหาร เช่น ระหว่างการซ้อมรบ Totsk (สหภาพโซเวียต ซึ่งปัจจุบันคือรัสเซีย) และระหว่างการซ้อมรบ Desert Rock ในเนวาดา สหรัฐอเมริกา
การปล่อยสารกัมมันตภาพรังสีจากการทดลองเหล่านี้ส่งผลเสียต่อสุขภาพของกองทัพ เช่นเดียวกับพลเรือนและสัตว์ในพื้นที่โดยรอบ เนื่องจากมาตรการป้องกันรังสีไม่เพียงพอหรือขาดหายไปโดยสิ้นเชิง ในระหว่างการออกกำลังกายเหล่านี้ หากคุณเรียกสิ่งเหล่านี้ได้ นักวิจัยได้ศึกษาผลกระทบของรังสีต่อร่างกายมนุษย์หลังการระเบิดปรมาณู
ตั้งแต่ปี 1946 ถึง 1960 ก็มีการทดลองเกี่ยวกับผลกระทบของรังสีต่อร่างกายในโรงพยาบาลในอเมริกาบางแห่งโดยไม่ได้รับความยินยอมจากผู้ป่วย ในบางกรณี การทดลองดังกล่าวเกิดขึ้นกับสตรีมีครรภ์และเด็กด้วยซ้ำ ส่วนใหญ่แล้วสารกัมมันตภาพรังสีจะถูกนำเข้าสู่ร่างกายของผู้ป่วยระหว่างมื้ออาหารหรือโดยการฉีด โดยพื้นฐานแล้ว เป้าหมายหลักของการทดลองเหล่านี้คือเพื่อติดตามว่ารังสีส่งผลต่อชีวิตและกระบวนการที่เกิดขึ้นในร่างกายอย่างไร ในบางกรณี จะมีการตรวจอวัยวะ (เช่น สมอง) ของผู้ป่วยที่เสียชีวิตซึ่งได้รับรังสีปริมาณหนึ่งในช่วงชีวิตของพวกเขา การศึกษาดังกล่าวดำเนินการโดยไม่ได้รับความยินยอมจากญาติของผู้ป่วยเหล่านี้ บ่อยครั้งที่ผู้ป่วยที่ทำการทดลองเหล่านี้คือนักโทษ ผู้ป่วยระยะสุดท้าย ผู้พิการ หรือผู้ที่มาจากชนชั้นทางสังคมระดับล่าง
ปริมาณรังสี
เรารู้ว่ารังสีปริมาณมากเรียกว่า ปริมาณรังสีเฉียบพลัน, ก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อสุขภาพ และยิ่งให้ยามากเท่าใดก็ยิ่งมีความเสี่ยงต่อสุขภาพมากขึ้นเท่านั้น เรายังรู้ด้วยว่ารังสีส่งผลต่อเซลล์ต่างๆ ในร่างกายแตกต่างกัน เซลล์ที่มีการแบ่งตัวบ่อยครั้ง รวมถึงเซลล์ที่ไม่เชี่ยวชาญ จะต้องทนทุกข์ทรมานจากรังสีมากที่สุด ตัวอย่างเช่น เซลล์ในเอ็มบริโอ เซลล์เม็ดเลือด และเซลล์ของระบบสืบพันธุ์จะไวต่อผลด้านลบของรังสีมากที่สุด ผิวหนัง กระดูก และเนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อได้รับผลกระทบน้อยกว่า และการแผ่รังสีส่งผลกระทบต่อเซลล์ประสาทน้อยที่สุด ดังนั้น ในบางกรณี ผลการทำลายล้างโดยรวมของการแผ่รังสีต่อเซลล์ที่สัมผัสกับรังสีน้อยจึงน้อยกว่า แม้ว่าเซลล์เหล่านั้นจะได้รับรังสีมากกว่าก็ตาม มากกว่าเซลล์ที่สัมผัสรังสีมากกว่าก็ตาม
ตามทฤษฎี ฮอร์โมนการแผ่รังสีในทางกลับกันการได้รับรังสีในปริมาณเล็กน้อยจะกระตุ้นกลไกการป้องกันของร่างกาย ส่งผลให้ร่างกายแข็งแรงขึ้นและอ่อนแอต่อโรคน้อยลง ควรสังเกตว่าขณะนี้การศึกษาเหล่านี้ยังอยู่ในช่วงเริ่มต้น และยังไม่ทราบว่าผลลัพธ์ดังกล่าวจะได้รับนอกห้องปฏิบัติการหรือไม่ ขณะนี้การทดลองเหล่านี้ดำเนินการกับสัตว์และไม่ทราบว่ากระบวนการเหล่านี้เกิดขึ้นในร่างกายมนุษย์หรือไม่ ด้วยเหตุผลด้านจริยธรรม จึงเป็นเรื่องยากที่จะขออนุญาตสำหรับการวิจัยที่เกี่ยวข้องกับมนุษย์ เนื่องจากการทดลองเหล่านี้อาจเป็นอันตรายต่อสุขภาพได้
อัตราปริมาณรังสี
นักวิทยาศาสตร์หลายคนเชื่อว่าปริมาณรังสีทั้งหมดที่ร่างกายสัมผัสไม่ได้เป็นเพียงตัวบ่งชี้ว่ารังสีส่งผลต่อร่างกายมากน้อยเพียงใด ตามทฤษฎีหนึ่งกล่าวว่า พลังงานรังสียังเป็นตัวบ่งชี้ที่สำคัญของการได้รับรังสี และยิ่งพลังงานรังสีสูงเท่าใด การได้รับรังสีก็จะยิ่งสูงขึ้นและส่งผลเสียต่อร่างกายมากขึ้นเท่านั้น นักวิทยาศาสตร์บางคนที่ศึกษาพลังงานรังสีเชื่อว่าด้วยพลังงานรังสีต่ำ แม้การได้รับรังสีบนร่างกายเป็นเวลานานก็ไม่ก่อให้เกิดอันตรายต่อสุขภาพ หรืออันตรายต่อสุขภาพไม่มีนัยสำคัญและไม่รบกวนชีวิต ดังนั้นในบางสถานการณ์หลังจากเกิดอุบัติเหตุที่เกี่ยวข้องกับการรั่วไหลของสารกัมมันตภาพรังสี ผู้อยู่อาศัยจะไม่อพยพหรือย้ายที่อยู่ ทฤษฎีนี้อธิบายถึงอันตรายเล็กน้อยต่อร่างกายโดยข้อเท็จจริงที่ว่าร่างกายจะปรับตัวเพื่อรับรังสีพลังงานต่ำ และกระบวนการฟื้นฟูเกิดขึ้นใน DNA และโมเลกุลอื่นๆ ตามทฤษฎีนี้ กล่าวคือ ผลของรังสีที่มีต่อร่างกายไม่เป็นอันตรายเท่ากับการได้รับรังสีในปริมาณเท่ากันแต่มีกำลังสูงกว่าในระยะเวลาอันสั้นกว่า ทฤษฎีนี้ไม่ครอบคลุมถึงการสัมผัสจากการประกอบอาชีพ ในการสัมผัสจากการประกอบอาชีพ รังสีถือเป็นอันตรายแม้ในระดับต่ำ นอกจากนี้ ยังควรพิจารณาว่าการวิจัยในพื้นที่นี้เพิ่งเริ่มต้นไม่นานมานี้ และการศึกษาในอนาคตอาจให้ผลลัพธ์ที่แตกต่างกันมาก
เป็นที่น่าสังเกตว่าจากการศึกษาอื่น ๆ หากสัตว์มีเนื้องอกอยู่แล้ว การได้รับรังสีในปริมาณต่ำก็มีส่วนในการพัฒนาของมัน นี่เป็นข้อมูลที่สำคัญมากเพราะหากในอนาคตพบว่ากระบวนการดังกล่าวเกิดขึ้นในร่างกายมนุษย์ก็มีแนวโน้มว่าผู้ที่มีเนื้องอกอยู่แล้วจะได้รับอันตรายจากรังสีแม้จะใช้พลังงานต่ำก็ตาม ในทางกลับกัน ในขณะนี้ เราใช้รังสีกำลังสูงในการรักษาเนื้องอก แต่จะมีการฉายรังสีเฉพาะส่วนต่างๆ ของร่างกายที่มีเซลล์มะเร็งเท่านั้น
กฎความปลอดภัยในการทำงานกับสารกัมมันตภาพรังสีมักระบุปริมาณรังสีรวมสูงสุดที่อนุญาตและอัตราปริมาณรังสีที่ดูดซึม ตัวอย่างเช่น ขีดจำกัดความเสี่ยงที่ออกโดยคณะกรรมการกำกับดูแลนิวเคลียร์ของสหรัฐอเมริกาจะคำนวณเป็นรายปี ในขณะที่ขีดจำกัดของหน่วยงานอื่นๆ ที่คล้ายกันในประเทศอื่นๆ จะคำนวณเป็นรายเดือนหรือรายชั่วโมง ข้อจำกัดและกฎระเบียบบางประการเหล่านี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อจัดการกับอุบัติเหตุที่เกี่ยวข้องกับการปล่อยสารกัมมันตภาพรังสีออกสู่สิ่งแวดล้อม แต่บ่อยครั้งที่จุดประสงค์หลักคือการกำหนดกฎความปลอดภัยในสถานที่ทำงาน ใช้เพื่อจำกัดการสัมผัสของคนงานและนักวิจัยในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์และโรงงานอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องกับสารกัมมันตภาพรังสี นักบินและลูกเรือของสายการบิน เจ้าหน้าที่ทางการแพทย์ รวมถึงนักรังสีวิทยา และอื่นๆ ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับรังสีไอออไนซ์สามารถพบได้ในบทความปริมาณรังสีที่ดูดซับ
อันตรายต่อสุขภาพที่เกิดจากรังสี
| อัตราปริมาณรังสี µSv/h | เป็นอันตรายต่อสุขภาพ |
|---|---|
| >10 000 000 | ร้ายแรง: อวัยวะล้มเหลวและเสียชีวิตภายในไม่กี่ชั่วโมง |
| 1 000 000 | เป็นอันตรายต่อสุขภาพมาก: การอาเจียน |
| 100 000 | อันตรายมากต่อสุขภาพ: พิษจากกัมมันตภาพรังสี |
| 1 000 | อันตรายมาก: ออกจากบริเวณที่ปนเปื้อนทันที! |
| 100 | อันตรายมาก: เพิ่มความเสี่ยงต่อสุขภาพ! |
| 20 | อันตรายมาก: อันตรายจากการเจ็บป่วยจากรังสี! |
| 10 | อันตราย: ออกจากพื้นที่นี้ทันที! |
| 5 | อันตราย: ออกจากพื้นที่นี้โดยเร็วที่สุด! |
| 2 | ความเสี่ยงที่เพิ่มขึ้น: ต้องใช้มาตรการป้องกันด้านความปลอดภัย เช่น ในเครื่องบินที่ระดับความสูงในการล่องเรือ | .
ปริมาณรังสีสำหรับมนุษย์
การแผ่รังสี รังสี.
การแผ่รังสีเป็นกระบวนการทางกายภาพของการแผ่รังสีและการแพร่กระจายภายใต้เงื่อนไขบางประการในสสารหรือสุญญากาศของอนุภาคและคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า รังสีมีสองประเภท - ไอออไนซ์และไม่ไอออไนซ์ ประการที่สอง ได้แก่ รังสีความร้อน อัลตราไวโอเลตและแสงที่มองเห็นได้ และรังสีวิทยุ รังสีไอออไนซ์เกิดขึ้นเมื่อภายใต้อิทธิพลของพลังงานสูง อิเล็กตรอนถูกแยกออกจากอะตอมและก่อตัวเป็นไอออน เมื่อเราพูดถึงการสัมผัสกัมมันตภาพรังสี เรามักจะพูดถึงรังสีไอออไนซ์ ตอนนี้เราจะพูดถึงประเภทนี้ รังสี.
รังสีไอออไนซ์ สารกัมมันตภาพรังสีที่ปล่อยออกสู่สิ่งแวดล้อมเรียกว่ามลพิษทางรังสี โดยส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับการปล่อยกากกัมมันตภาพรังสีซึ่งเป็นผลมาจากอุบัติเหตุที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ (NPP) ในระหว่างการผลิตอาวุธนิวเคลียร์ ฯลฯ
การวัดปริมาณรังสีที่ได้รับ
ไม่สามารถมองเห็นรังสีได้ ดังนั้นเพื่อตรวจสอบการมีอยู่ของรังสีจึงใช้เครื่องมือวัดพิเศษ - เครื่องวัดปริมาณรังสีที่ใช้ตัวนับไกเกอร์
เครื่องวัดปริมาตรเป็นตัวเก็บประจุบรรจุก๊าซ ซึ่งจะทะลุผ่านเมื่ออนุภาคไอออไนซ์ผ่านปริมาตรของก๊าซ
อ่านจำนวนอนุภาคกัมมันตภาพรังสี จำนวนอนุภาคเหล่านี้จะแสดงบนหน้าจอในหน่วยต่างๆ โดยส่วนใหญ่มักจะเป็นปริมาณรังสีในช่วงระยะเวลาหนึ่ง เช่น ต่อชั่วโมง
ผลของรังสีต่อสุขภาพของมนุษย์
การแผ่รังสีเป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตทุกชนิด โดยจะทำลายและรบกวนโครงสร้างของโมเลกุล DNA การฉายรังสีทำให้เกิดความพิการแต่กำเนิดและการแท้งบุตร มะเร็ง และการได้รับรังสีในปริมาณสูงเกินไปทำให้เกิดอาการเจ็บป่วยจากรังสีเฉียบพลันหรือเรื้อรัง รวมถึงเสียชีวิตได้ การแผ่รังสี - นั่นคือการแผ่รังสีไอออไนซ์ - ส่งสัญญาณ พลังงาน.
หน่วยวัดกัมมันตภาพรังสีคือเบเคอเรล (1 เบคเคอเรล - 1 การสลายตัวต่อวินาที) หรือ cpm (1 cpm - การสลายตัวต่อนาที)
การวัดผลไอออไนเซชันของรังสีกัมมันตภาพรังสีต่อบุคคลนั้นวัดเป็นเรินต์เกน (R) หรือซีเวิร์ต (Sv) 1 Sv = 100 R = 100 rem (rem คือค่าเทียบเท่าทางชีวภาพของเรินต์เกน) มี 1,000 มิลลิซีเวิร์ต (mSv) ในหนึ่งซีเวิร์ต
เพื่อความชัดเจนและตัวอย่าง:
1 เรินต์เกน = 1,000 มิลลิเรินต์เกน (80 มิลลิเรินต์เกน = 0.08 เรินต์เกน)
1 มิลลิเรินต์เกน = 1,000 ไมโครเรินต์เกน (80 ไมโครเรินต์เกน = 0.08 มิลลิเรินต์เกน)
1 ไมโครเรินต์เกน = 0.000001 เรินต์เกน (80 เรินต์เกน = 80,000,000 ไมโครเรินต์เกน)
80 Sv = 80000 mSv = 8000 อาร์
0.18 μSv/ชม. = 18 μR/ชม
80mR = 800 ไมโครZ
มาดูตัวอย่างการคำนวณ (มิลลิเรินต์เกน - เรินต์เกนต่อชั่วโมง) #1:
1.
80 mR ต่อชั่วโมง = 0.08 เรินต์เกน
2.
100,000 mR = 100 Roentgen (สัญญาณแรกของการเจ็บป่วยจากรังสี ตามสถิติ 10% ของผู้ที่ได้รับรังสีปริมาณดังกล่าวจะเสียชีวิตหลังจากผ่านไป 30 วัน อาจเกิดการอาเจียนได้ โดยจะแสดงอาการหลังจาก 3-6 ชั่วโมงหลังได้รับรังสีและสามารถคงอยู่ได้ ได้ถึง 1 วัน 10-14 วัน ระยะแฝง สุขภาพเริ่มเสื่อม เบื่ออาหาร เหนื่อยล้า ระบบภูมิคุ้มกันถูกทำลาย เสี่ยงต่อการติดเชื้อเพิ่มขึ้น ผู้ชายมีบุตรยากชั่วคราว การคลอดก่อนกำหนด หรือการสูญเสียลูกเกิดขึ้น)
3.
100/0.08 = 1250 ชั่วโมง/24 = 52 วัน จะต้องอยู่ในห้องหรือสถานที่ที่มีการปนเปื้อนจึงจะเห็นสัญญาณแรกของการเจ็บป่วยจากรังสี
มาดูตัวอย่างการคำนวณ (ไมโครซีเวิร์ต - ไมโครเรินต์เกนต่อชั่วโมง) #2:
1.
1 ไมโครซีเวอร์ต (μSv, µSv) - 100 ไมโครเรินต์เกน
2.
มาตรฐาน 0.20 µSv (20 µR/ชม.)
มาตรฐานด้านสุขอนามัยเกือบทั่วโลกอยู่ที่ 0.30 μ3V (30 μR/h)
นั่นคือ 60 ไมโครเรินต์เกน = 0.00006 เรินต์เกน
3.
หรือ 1 เรินต์เกน = 0.01 ซีเวิร์ต
100 เรินต์เกน = 1 ซีเวิร์ต
ตัวอย่างเช่น
11.68 µS/h = 1168 ไมโคร-เรินต์เกน/ชม. = 1.168 มิลลิเรินต์เกน
1000 µR (1mR) = 10.0 µSv = 0.001 เรินต์เกน
0.30 µSv = 30 µR = 0.00003 เรินต์เกน
ผลที่ตามมาทางคลินิกของการฉายรังสีแกมมาเฉียบพลัน (ระยะสั้น) ทั่วทั้งร่างกายมนุษย์
ตารางเดิมยังรวมถึงปริมาณและผลกระทบดังต่อไปนี้:
- 300–500 อาร์- มีบุตรยากตลอดชีวิต ในปัจจุบันนี้เป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไปว่าในขนาดยา 350 อาร์ในผู้ชาย ภาวะขาดอสุจิในน้ำอสุจิชั่วคราว อสุจิหายไปอย่างสมบูรณ์และตลอดไปเพียงได้รับยาเท่านั้น 550 อาร์เช่น ในรูปแบบที่รุนแรงของการเจ็บป่วยจากรังสี
- 300–500 อาร์การฉายรังสีของผิวหนังในท้องถิ่น, ผมร่วง, ผิวหนังเปลี่ยนเป็นสีแดงหรือลอกออก;
- 200 อาร์ลดจำนวนเซลล์เม็ดเลือดขาวเป็นเวลานาน (2-3 สัปดาห์แรกหลังการฉายรังสี)
- 600-1,000 อาร์ปริมาณร้ายแรงไม่สามารถรักษาได้คุณสามารถยืดอายุขัยได้นานหลายปีโดยมีอาการรุนแรงเท่านั้น ไขกระดูกถูกทำลายเกือบทั้งหมดโดยต้องมีการปลูกถ่าย เกิดความเสียหายร้ายแรงต่อระบบทางเดินอาหาร
- 10-80 Sv (10,000-80000 mSv, 1,000-5,000 R). โคม่า, ความตาย. ความตายเกิดขึ้นภายใน 5-30 นาที
- มากกว่า 80 Sv (80000 mSv, 8000 R). เสียชีวิตทันที
มิลลิซีเวิร์ตของนักวิทยาศาสตร์นิวเคลียร์และผู้ชำระบัญชี
50 มิลลิซีเวิร์ตคือปริมาณรังสีสูงสุดที่อนุญาตต่อปีสำหรับผู้ปฏิบัติงานในโรงงานนิวเคลียร์
250 มิลลิซีเวิร์ต- นี่คือปริมาณรังสีฉุกเฉินสูงสุดที่อนุญาตสำหรับผู้ชำระบัญชีมืออาชีพ จำเป็นต้องได้รับการรักษา
300 มิลลิซีเวิร์ต— สัญญาณแรกของการเจ็บป่วยจากรังสี
4000 มิลลิซีเวิร์ต— การเจ็บป่วยจากรังสีที่มีความเป็นไปได้ที่จะเสียชีวิต เช่น แห่งความตาย
6,000 มิลลิซีเวิร์ต- เสียชีวิตภายในไม่กี่วัน
1 มิลลิซีเวอร์ต (mSv) = 1,000 ไมโครซีเวอร์ต (µSv)
1 mSv คือ หนึ่งในพันของซีเวิร์ต (0.001 Sv)
กัมมันตภาพรังสี: รังสีอัลฟ่า, เบต้า, แกมมา
อะตอมของสสารประกอบด้วยนิวเคลียสและอิเล็กตรอนที่หมุนรอบมัน แกนกลางเป็นรูปแบบที่มั่นคงซึ่งยากต่อการทำลาย แต่นิวเคลียสของอะตอมของสสารบางชนิดไม่เสถียรและสามารถแผ่พลังงานและอนุภาคออกสู่อวกาศได้
รังสีนี้เรียกว่ากัมมันตภาพรังสี และประกอบด้วยองค์ประกอบหลายอย่าง ซึ่งตั้งชื่อตามตัวอักษรสามตัวแรกของอักษรกรีก: รังสี α-, β- และ γ- (รังสีอัลฟา เบต้า และแกมมา) การแผ่รังสีเหล่านี้แตกต่างกัน และผลกระทบต่อมนุษย์และมาตรการในการป้องกันก็แตกต่างกัน
รังสีอัลฟ่า
การไหลของอนุภาคที่มีประจุบวกหนัก เกิดขึ้นเนื่องจากการสลายอะตอมของธาตุหนัก เช่น ยูเรเนียม เรเดียม และทอเรียม ในอากาศ รังสีอัลฟ่าเดินทางได้ไม่เกิน 5 ซม. และตามกฎแล้วจะถูกกระดาษหรือชั้นนอกของผิวหนังบังไว้อย่างสมบูรณ์ หากสารที่ปล่อยอนุภาคอัลฟ่าเข้าสู่ร่างกายผ่านทางอาหารหรืออากาศ มันจะฉายรังสีอวัยวะภายในและเป็นอันตราย
รังสีเบต้า
อิเล็กตรอนซึ่งมีขนาดเล็กกว่าอนุภาคอัลฟ่ามากและสามารถเจาะลึกเข้าไปในร่างกายได้หลายเซนติเมตร คุณสามารถป้องกันตัวเองด้วยแผ่นโลหะบาง ๆ กระจกหน้าต่างและแม้แต่เสื้อผ้าธรรมดา ๆ เมื่อรังสีบีตาไปถึงบริเวณที่ไม่ได้รับการปกป้องของร่างกาย มักจะส่งผลต่อชั้นบนของผิวหนัง ระหว่างอุบัติเหตุโรงไฟฟ้านิวเคลียร์เชอร์โนบิลในเดือนเมษายน พ.ศ. 2529 นักดับเพลิงได้รับบาดเจ็บที่ผิวหนังจากการสัมผัสกับอนุภาคบีตาอย่างรุนแรง หากสารที่ปล่อยอนุภาคบีตาเข้าสู่ร่างกาย ก็จะฉายรังสีภายในร่างกาย
รังสีแกมมา
โฟตอนเช่น คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่พาพลังงาน มันสามารถเดินทางในอากาศเป็นระยะทางไกล โดยค่อยๆ สูญเสียพลังงานอันเป็นผลจากการชนกับอะตอมในสิ่งแวดล้อม รังสีแกมมาเข้มข้นหากไม่ได้รับการปกป้อง ไม่เพียงแต่สามารถทำลายผิวหนังเท่านั้น แต่ยังรวมถึงอวัยวะภายในด้วย ชั้นเหล็ก คอนกรีต และตะกั่วที่หนาเป็นเกราะป้องกันรังสีแกมมาได้ดีเยี่ยม
อย่างที่คุณเห็นตามลักษณะของมันแล้ว รังสีอัลฟ่านั้นไม่เป็นอันตรายหากคุณไม่สูดดมอนุภาคของมันหรือกินอาหารพร้อมกับอาหาร รังสีเบต้าอาจทำให้ผิวหนังไหม้เนื่องจากการสัมผัส รังสีแกมมามีคุณสมบัติที่อันตรายที่สุด มันแทรกซึมลึกเข้าไปในร่างกาย และเป็นการยากมากที่จะเอามันออกจากที่นั่น และผลที่ตามมาก็ทำลายล้างมาก
หากไม่มีเครื่องมือพิเศษ ก็เป็นไปไม่ได้ที่จะทราบว่ามีรังสีชนิดใดอยู่ในกรณีนี้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากคุณสามารถสูดอนุภาครังสีในอากาศโดยไม่ตั้งใจได้เสมอ
ดังนั้นจึงมีกฎทั่วไปเพียงข้อเดียวเท่านั้น - หลีกเลี่ยงสถานที่ดังกล่าว
สำหรับการอ้างอิงและข้อมูลทั่วไป:
คุณกำลังบินบนเครื่องบินที่ระดับความสูง 10 กม. โดยมีพื้นหลังประมาณ 200-250 ไมโครเรินต์เกนต่อชั่วโมง การคำนวณปริมาณยาสำหรับเที่ยวบินสองชั่วโมงจะไม่ใช่เรื่องยาก
นิวไคลด์กัมมันตรังสีหลักที่มีอายุยืนยาวที่ทำให้เกิดการปนเปื้อนจากโรงไฟฟ้านิวเคลียร์เชอร์โนบิล ได้แก่:
สตรอนเชียม-90 (ครึ่งชีวิต ~28 ปี)
ซีเซียม-137 (ครึ่งชีวิต ~31 ปี)
อะเมริเซียม-241 (ครึ่งชีวิต ~430 ปี)
พลูโทเนียม-239 (ครึ่งชีวิต - 24120 ปี)
ธาตุกัมมันตภาพรังสีอื่นๆ (รวมถึงไอโซโทป ไอโอดีน-131, โคบอลต์-60, ซีเซียม-134) ในปัจจุบันได้สลายตัวไปเกือบทั้งหมดแล้วเนื่องจากมีครึ่งชีวิตที่ค่อนข้างสั้น และไม่ส่งผลกระทบต่อการปนเปื้อนของกัมมันตภาพรังสีในพื้นที่
(เข้าชม 190388 ครั้ง)