Kaç çeşit iyonlaştırıcı radyasyon vardır? İyonlaştırıcı radyasyon

İyonlaştırıcı radyasyon (IR) - temel parçacıkların (elektronlar, pozitronlar, protonlar, nötronlar) akışları ve bir maddeden geçişi iyonizasyona (zıt kutuplu iyonların oluşumu) ve atomlarının ve moleküllerinin uyarılmasına yol açan elektromanyetik enerji kuantumları. İyonizasyon - nötr atomların veya moleküllerin elektrik yüklü parçacıklara - iyonlara dönüşümü bII Dünya'ya kozmik ışınlar şeklinde ulaşır, atom çekirdeklerinin (απ β parçacıkları, γ- ve X ışınları) radyoaktif bozunmasının bir sonucu olarak ortaya çıkar, yüklü parçacıkların hızlandırıcılarında yapay olarak yaratılır. Pratik açıdan ilgi çekici olan en yaygın IR türleridir - a- ve β-partiküllerinin akıları, γ-radyasyonu, X-ışınları ve nötron akıları.

Alfa radyasyonu(a) - pozitif yüklü parçacıkların akışı - helyum çekirdekleri. Şu anda, bir alfa parçacığı yayarken 2 proton ve 2 nötron kaybeden 120'den fazla yapay ve doğal alfa radyoaktif çekirdek bilinmektedir. Parçacıkların bozunma sırasındaki hızı 20 bin km/s'dir. Aynı zamanda, α parçacıkları en küçük nüfuz etme kabiliyetine sahiptir, vücuttaki yol uzunlukları (kaynaktan emilime kadar olan mesafe) 0,05 mm, havada - 8-10 cm'dir, bir kağıttan bile geçemezler ancak birim başına iyonizasyon yoğunluğu Aralık çok büyüktür (1 cm'den onbinlerce çifte kadar), bu nedenle bu parçacıklar en büyük iyonlaşma yeteneğine sahiptir ve vücut içinde tehlikelidir.

Beta radyasyonu(β) – negatif yüklü parçacıkların akışı. Şu anda yaklaşık 900 beta radyoaktif izotop bilinmektedir. β-parçacıklarının kütlesi, α-parçacıklarından onbinlerce kat daha azdır, ancak daha büyük nüfuz gücüne sahiptirler. Hızları 200-300 bin km/s'dir. Kaynaktan gelen akışın havadaki yol uzunluğu 1800 cm, insan dokusunda - 2,5 cm'dir β-partikülleri katı malzemeler (3,5 mm alüminyum plaka, organik cam) tarafından tamamen tutulur; iyonlaşma yetenekleri α parçacıklarınınkinden 1000 kat daha azdır.

Gama radyasyonu(γ) – dalga boyu 1 · 10 -7 m ila 1 · 10 -14 m arasında olan elektromanyetik radyasyon; Bir maddedeki hızlı elektronlar yavaşladığında yayılır. Çoğu radyoaktif maddenin bozunması sırasında meydana gelir ve büyük bir nüfuz gücüne sahiptir; ışık hızında hareket eder. Elektrik ve manyetik alanlarda γ-ışınları saptırılmaz. Birim uzunluk başına iyonizasyon yoğunluğu çok düşük olduğundan, bu radyasyonun iyonizasyon yeteneği a- ve beta radyasyonundan daha düşüktür.

X-ışını radyasyonuözel X-ışını tüplerinde, elektron hızlandırıcılarda, maddedeki hızlı elektronların yavaşlaması sırasında ve elektronların bir atomun dış elektron kabuklarından iç kabuklarına geçişi sırasında, iyonlar oluşturulduğunda elde edilebilir. X-ışınları, γ-radyasyonu gibi, düşük iyonizasyon yeteneğine sahiptir ancak büyük bir nüfuz derinliğine sahiptir.

Nötronlar - atom çekirdeğinin temel parçacıkları, kütleleri a parçacıklarının kütlesinden 4 kat daha azdır. Yaşam süreleri yaklaşık 16 dakikadır. Nötronların elektrik yükü yoktur. Yavaş nötronların havadaki yol uzunluğu yaklaşık 15 m, biyolojik ortamda ise 3 cm'dir; hızlı nötronlar için - sırasıyla 120 m ve 10 cm. İkincisi yüksek nüfuz etme kabiliyetine sahiptir ve en büyük tehlikeyi oluşturur.

İki tür iyonlaştırıcı radyasyon vardır:

Sıfırdan farklı bir dinlenme kütlesine sahip parçacıklardan (α-, β- ve nötron radyasyonu) oluşan parçacıklardan oluşan;

Elektromanyetik (γ- ve X-ışını radyasyonu) - çok kısa dalga boyuna sahip.

İyonlaştırıcı radyasyonun herhangi bir madde ve canlı organizma üzerindeki etkisini değerlendirmek için özel miktarlar kullanılır - radyasyon dozları.İyonlaştırıcı radyasyonun çevre ile etkileşiminin temel özelliği iyonizasyon etkisidir. Radyasyon dozimetrisinin gelişiminin ilk döneminde, çoğunlukla havada yayılan X-ışını radyasyonuyla uğraşmak gerekliydi. Bu nedenle, X-ışını tüpleri veya cihazlarındaki havanın iyonlaşma derecesi, radyasyon alanının niceliksel bir ölçüsü olarak kullanıldı. Ölçülmesi oldukça kolay olan, normal atmosfer basıncında kuru havanın iyonizasyon miktarına dayanan niceliksel bir ölçüme maruz kalma dozu denir.

Maruz kalma dozu X-ışınları ve γ-ışınlarının iyonlaşma yeteneğini belirler ve atmosferik havanın birim kütlesi başına yüklü parçacıkların kinetik enerjisine dönüştürülen radyasyon enerjisini ifade eder. Maruz kalma dozu, temel bir hava hacmindeki aynı işaretteki tüm iyonların toplam yükünün, bu hacimdeki hava kütlesine oranıdır. Maruz kalma dozunun SI birimi coulomb'un kilograma (C/kg) bölünmesidir. Sistemik olmayan birim röntgendir (R). 1 C/kg = 3880 R. Bilinen iyonlaştırıcı radyasyon türleri ve uygulama alanları genişletildiğinde, karmaşıklık ve çeşitlilik nedeniyle iyonlaştırıcı radyasyonun bir madde üzerindeki etkisinin ölçüsünün kolayca belirlenemeyeceği ortaya çıktı. Bu durumda meydana gelen süreçler. Bunlardan en önemlisi ışınlanan maddede fiziksel ve kimyasal değişikliklere yol açarak belirli bir radyasyon etkisine yol açan iyonlaştırıcı radyasyon enerjisinin madde tarafından emilmesidir. Sonuç olarak emilen doz kavramı ortaya çıktı.

Emilen dozışınlanmış herhangi bir maddenin birim kütlesi başına ne kadar radyasyon enerjisinin emildiğini gösterir ve iyonlaştırıcı radyasyonun emilen enerjisinin maddenin kütlesine oranıyla belirlenir. SI sisteminde emilen dozun ölçüm birimi gridir (Gy). 1 Gy, 1 J iyonlaştırıcı radyasyon enerjisinin 1 kg'lık bir kütleye aktarıldığı dozdur.Soğurulan dozun sistem dışı birimi rad'dır. 1 Gy = 100 rad. Canlı dokuların ışınlanmasının bireysel etkileri üzerine yapılan çalışma, aynı emilen dozlarda, farklı radyasyon türlerinin vücut üzerinde farklı bir biyolojik etki yarattığını gösterdi. Bunun nedeni, daha ağır bir parçacığın (örneğin bir proton), dokudaki birim yol başına hafif bir parçacığa (örneğin bir elektron) göre daha fazla iyon üretmesidir. Aynı soğurulan dozda, radyobiyolojik yıkıcı etki ne kadar yüksek olursa, radyasyonun yarattığı iyonlaşma o kadar yoğun olur. Bu etkiyi hesaba katmak için eşdeğer doz kavramı tanıtıldı.

Eşdeğer doz emilen dozun değerinin özel bir katsayı (göreceli biyolojik etkinlik katsayısı (RBE) veya kalite faktörü) ile çarpılmasıyla hesaplanır. Çeşitli radyasyon türleri için katsayı değerleri tabloda verilmiştir. 7.

Tablo 7

Farklı radyasyon türleri için bağıl biyolojik etkinlik katsayısı

Doz eşdeğerinin SI birimi sievert'tir (Sv). 1 Sv değeri, 1 kg biyolojik dokuda absorbe edilen ve 1 Gy foton radyasyonunun absorbe edilen dozu ile aynı biyolojik etkiyi yaratan herhangi bir radyasyon türünün eşdeğer dozuna eşittir. Eşdeğer dozun sistemik olmayan ölçüm birimi rem'dir (rad'ın biyolojik eşdeğeri). 1 Sv = 100 rem. Bazı insan organları ve dokuları radyasyonun etkilerine diğerlerine göre daha duyarlıdır: örneğin, aynı eşdeğer dozda kanserin akciğerlerde oluşma olasılığı tiroid bezinden daha fazladır ve gonadların ışınlanması özellikle tehlikelidir. genetik hasar riski. Bu nedenle farklı organ ve dokulara uygulanan radyasyon dozlarının, radyasyon risk katsayısı olarak adlandırılan farklı katsayılarla dikkate alınması gerekir. Eşdeğer doz değerini karşılık gelen radyasyon risk katsayısıyla çarparak ve tüm doku ve organları toplayarak şunu elde ederiz: etkili doz, vücut üzerindeki toplam etkiyi yansıtır. Ağırlıklı katsayılar ampirik olarak belirlenir ve tüm organizma için toplamları bir olacak şekilde hesaplanır. Etkili doz birimleri eşdeğer doz birimleriyle aynıdır. Ayrıca sievert veya rem cinsinden de ölçülür.

İyonlaştırıcı radyasyon, bir maddeyi iyonize etme, yani içinde elektrik yüklü parçacıklar oluşturma yeteneğine sahip çeşitli mikropartikül türlerinin ve fiziksel alanların bir kombinasyonudur - iyonlar. İyonlaştırıcı radyasyonun birkaç türü vardır: alfa, beta, gama radyasyonu ve nötron radyasyonu.

Alfa radyasyonu

Pozitif yüklü alfa parçacıklarının oluşumunda helyum çekirdeğinin bir parçası olan 2 proton ve 2 nötron yer alır. Alfa parçacıkları, bir atomun çekirdeğinin bozunması sırasında oluşur ve 1,8 ila 15 MeV arasında bir başlangıç ​​kinetik enerjisine sahip olabilir. Alfa radyasyonunun karakteristik özellikleri yüksek iyonizasyon ve düşük nüfuz etme gücüdür. Alfa parçacıkları hareket ederken enerjilerini çok çabuk kaybederler ve bu da ince plastik yüzeyleri aşmanın bile yeterli olmamasına neden olur. Genel olarak, alfa parçacıklarına harici maruz kalma, bir hızlandırıcı kullanılarak elde edilen yüksek enerjili alfa parçacıklarını hesaba katmazsak, insanlara herhangi bir zarar vermez, ancak alfa parçacıklarının vücuda nüfuz etmesi sağlığa zararlı olabilir. radyonüklitler Uzun bir yarı ömre sahiptirler ve güçlü iyonizasyona sahiptirler. Alfa parçacıkları yutulursa genellikle beta ve gama radyasyonundan daha tehlikeli olabilir.

Beta radyasyonu

Beta bozunması sonucu hızı ışık hızına yakın olan yüklü beta parçacıkları oluşur. Beta ışınları alfa ışınlarından daha nüfuz edicidir; kimyasal reaksiyonlara, ışıldamaya, gazları iyonize etmeye ve fotoğraf plakaları üzerinde etkiye neden olabilirler. Yüklü beta parçacıklarının (enerji 1 MeV'den fazla olmayan) akışına karşı koruma olarak 3-5 mm kalınlığında sıradan bir alüminyum plaka kullanılması yeterli olacaktır.

Foton radyasyonu: gama ışınları ve x-ışınları

Foton radyasyonu iki tür radyasyon içerir: x-ışını (bremsstrahlung ve karakteristik olabilir) ve gama radyasyonu.

En yaygın foton radyasyonu türü, yüksek enerjili, yüksüz fotonlardan oluşan çok yüksek enerjili, ultra kısa dalga boylu gama parçacıklarıdır. Alfa ve beta ışınlarının aksine, gama parçacıkları manyetik ve elektrik alanlar tarafından saptırılmaz ve önemli ölçüde daha fazla nüfuz etme gücüne sahiptir. Belirli miktarlarda ve belirli bir süre maruz kalındığında gama radyasyonu radyasyon hastalığına neden olabilir ve çeşitli kanserlere yol açabilir. Yalnızca kurşun, tükenmiş uranyum ve tungsten gibi ağır kimyasal elementler gama parçacıkları akışının yayılmasını önleyebilir.

Nötron radyasyonu

Nötron radyasyonunun kaynağı nükleer patlamalar, nükleer reaktörler, laboratuvar ve endüstriyel tesisler olabilir. Nötronların kendileri elektriksel olarak nötr, kararsız (serbest bir nötronun yarı ömrü yaklaşık 10 dakikadır) parçacıklardır; bunlar, yüksüz olmaları nedeniyle, madde ile düşük derecede etkileşime sahip yüksek nüfuz gücü ile karakterize edilir. Nötron radyasyonu çok tehlikelidir, bu nedenle buna karşı korunmak için bir dizi özel, çoğunlukla hidrojen içeren malzemeler kullanılır. Nötron radyasyonu en iyi şekilde sıradan su, polietilen, parafin ve ağır metal hidroksit çözeltileri tarafından emilir.

İyonlaştırıcı radyasyon maddeleri nasıl etkiler?

Her türlü iyonlaştırıcı radyasyonun çeşitli maddeler üzerinde bir dereceye kadar etkisi vardır, ancak bu en çok gama parçacıkları ve nötronlarda belirgindir. Böylece, uzun süreli maruz kalma durumunda çeşitli malzemelerin özelliklerini önemli ölçüde değiştirebilir, maddelerin kimyasal bileşimini değiştirebilir, dielektrikleri iyonize edebilir ve biyolojik dokular üzerinde yıkıcı bir etkiye sahip olabilirler. Doğal arka plan radyasyonu kişiye çok fazla zarar vermez, ancak yapay iyonlaştırıcı radyasyon kaynaklarını kullanırken çok dikkatli olmalı ve vücuttaki radyasyona maruz kalma düzeyini en aza indirmek için gerekli tüm önlemleri almalısınız.

Radyoaktif radyasyon (veya iyonlaştırıcı radyasyon), atomlar tarafından elektromanyetik nitelikte parçacıklar veya dalgalar şeklinde salınan enerjidir. İnsanlar bu tür maruziyetlere hem doğal hem de antropojenik kaynaklar yoluyla maruz kalmaktadır.

Radyasyonun faydalı özellikleri, sanayide, tıpta, bilimsel deney ve araştırmada, tarımda ve diğer alanlarda başarıyla kullanılmasını mümkün kılmıştır. Ancak bu olgunun yaygınlaşmasıyla birlikte insan sağlığına yönelik bir tehdit de ortaya çıktı. Küçük bir radyoaktif radyasyon dozu ciddi hastalıklara yakalanma riskini artırabilir.

Radyasyon ve radyoaktivite arasındaki fark

Radyasyon, geniş anlamda radyasyon, yani enerjinin dalga veya parçacık halinde yayılması anlamına gelir. Radyoaktif radyasyon üç türe ayrılır:

• alfa radyasyonu – helyum-4 çekirdeğinin akışı;
• beta radyasyonu – elektron akışı;
• Gama radyasyonu, yüksek enerjili fotonların akışıdır.

Radyoaktif radyasyonun özellikleri enerjilerine, iletim özelliklerine ve yayılan parçacıkların türüne bağlıdır.

Pozitif yüklü parçacıklardan oluşan bir akış olan alfa radyasyonu, kalın hava veya giysilerle geciktirilebilir. Bu tür pratik olarak cilde nüfuz etmez, ancak örneğin kesikler yoluyla vücuda girdiğinde çok tehlikelidir ve iç organlar üzerinde zararlı etkiye sahiptir.

Beta radyasyonunun enerjisi daha fazladır; elektronlar yüksek hızlarda hareket eder ve boyutları küçüktür. Dolayısıyla bu tür radyasyon ince giysilerden ve deriden dokuya derinlemesine nüfuz eder. Beta radyasyonu, birkaç milimetre kalınlığında bir alüminyum levha veya kalın bir ahşap tahta kullanılarak korunabilir.

Gama radyasyonu, güçlü nüfuz etme kabiliyetine sahip, elektromanyetik nitelikteki yüksek enerjili radyasyondur. Buna karşı korunmak için kalın bir beton tabakası veya platin ve kurşun gibi ağır metallerden oluşan bir levha kullanmanız gerekir.

Radyoaktivite olgusu 1896'da keşfedildi. Keşif Fransız fizikçi Becquerel tarafından yapıldı. Radyoaktivite, nesnelerin, bileşiklerin, elementlerin iyonlaştırıcı radyasyon yani radyasyon yayma yeteneğidir. Bu olgunun nedeni, bozunma sırasında enerji açığa çıkaran atom çekirdeğinin kararsızlığıdır. Üç tür radyoaktivite vardır:

• doğal - seri numarası 82'den büyük olan ağır elementler için tipiktir;
• yapay - özellikle nükleer reaksiyonların yardımıyla başlatılan;
• indüklenmiş - yoğun şekilde ışınlanmaya maruz kaldıklarında kendileri de radyasyon kaynağı haline gelen nesnelerin özelliği.

Radyoaktif olan elementlere radyonüklidler denir. Her biri aşağıdakilerle karakterize edilir:

• yarı ömür;
• yayılan radyasyonun türü;
• radyasyon enerjisi;
• ve diğer özellikler.

Radyasyon kaynakları

İnsan vücudu düzenli olarak radyoaktif radyasyona maruz kalmaktadır. Her yıl alınan miktarın yaklaşık %80'i kozmik ışınlardan gelmektedir. Hava, su ve toprak, doğal radyasyon kaynağı olan 60 radyoaktif element içerir. Radyasyonun ana doğal kaynağının topraktan ve kayalardan salınan inert gaz radon olduğu düşünülmektedir. Radyonüklidler aynı zamanda gıda yoluyla da insan vücuduna girmektedir. İnsanların maruz kaldığı iyonlaştırıcı radyasyonun bir kısmı, nükleer elektrik jeneratörleri ve nükleer reaktörlerden tıbbi tedavi ve teşhis için kullanılan radyasyona kadar insan yapımı kaynaklardan gelmektedir. Günümüzde yaygın yapay radyasyon kaynakları şunlardır:

• tıbbi ekipman (ana antropojenik radyasyon kaynağı);
• radyokimya endüstrisi (nükleer yakıtın çıkarılması, zenginleştirilmesi, nükleer atıkların işlenmesi ve geri kazanılması);
• tarımda ve hafif sanayide kullanılan radyonüklidler;
• radyokimya tesislerinde kazalar, nükleer patlamalar, radyasyon salınımları
• İnşaat malzemeleri.

Vücuda nüfuz etme yöntemine bağlı olarak radyasyona maruz kalma iki türe ayrılır: iç ve dış. İkincisi havada dağılan radyonüklidler (aerosol, toz) için tipiktir. Cilde veya kıyafetlere bulaşırlar. Bu durumda radyasyon kaynakları yıkanarak uzaklaştırılabilir. Dış ışınlama, mukoza zarlarının ve cildin yanmasına neden olur. Dahili tipte radyonüklid, örneğin bir damar içine enjeksiyon yoluyla veya bir yara yoluyla kan dolaşımına girer ve boşaltım veya tedavi yoluyla uzaklaştırılır. Bu tür radyasyon kötü huylu tümörleri kışkırtır.

Radyoaktif arka plan önemli ölçüde coğrafi konuma bağlıdır - bazı bölgelerde radyasyon seviyesi ortalamayı yüzlerce kat aşabilir.

Radyasyonun insan sağlığına etkisi

Radyoaktif radyasyon, iyonlaştırıcı etkisi nedeniyle insan vücudunda hücre hasarına ve ölüme neden olan kimyasal olarak aktif agresif moleküller olan serbest radikallerin oluşumuna yol açar.

Gastrointestinal sistem hücreleri, üreme ve hematopoietik sistemler bunlara özellikle duyarlıdır. Radyoaktif radyasyon onların çalışmalarını bozar ve bulantı, kusma, bağırsak fonksiyon bozuklukları ve ateşe neden olur. Göz dokularına etki ederek radyasyon kataraktına yol açabilir. İyonlaştırıcı radyasyonun sonuçları aynı zamanda vasküler skleroz, bağışıklıkta bozulma ve genetik aparatta hasar gibi hasarları da içerir.

Kalıtsal verilerin aktarım sistemi iyi bir organizasyona sahiptir. Serbest radikaller ve türevleri genetik bilginin taşıyıcısı olan DNA'nın yapısını bozabilmektedir. Bu, sonraki nesillerin sağlığını etkileyen mutasyonlara yol açar.

Radyoaktif radyasyonun vücut üzerindeki etkilerinin doğası bir dizi faktör tarafından belirlenir:

• radyasyon türü;
• radyasyon yoğunluğu;
• vücudun bireysel özellikleri.

Radyasyona maruz kalmanın sonuçları hemen ortaya çıkmayabilir. Bazen sonuçları önemli bir süre sonra farkedilir hale gelir. Üstelik tek dozda büyük miktarda radyasyon, küçük dozlara uzun süre maruz kalmaktan daha tehlikelidir.

Emilen radyasyon miktarı Sievert (Sv) adı verilen bir değerle karakterize edilir.

• Normal arka plan radyasyonu 0,2 mSv/saat'i aşmaz, bu da saatte 20 mikroröntgene karşılık gelir. Bir dişin röntgeni çekilirken kişi 0,1 mSv alır.

• Öldürücü tek doz 6-7 Sv'dir.

İyonlaştırıcı radyasyonun uygulanması

Radyoaktif radyasyon teknoloji, tıp, bilim, askeri ve nükleer endüstrilerde ve insan faaliyetinin diğer alanlarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu fenomen, duman dedektörleri, güç jeneratörleri, buzlanma alarmları ve hava iyonlaştırıcıları gibi cihazların temelini oluşturur.

Tıpta radyoaktif radyasyon, kanseri tedavi etmek için radyasyon terapisinde kullanılır. İyonlaştırıcı radyasyon, radyofarmasötiklerin oluşturulmasını mümkün kılmıştır. Onların yardımıyla teşhis muayeneleri yapılır. Bileşiklerin bileşimini analiz etmek ve sterilizasyon için cihazlar iyonlaştırıcı radyasyon temelinde inşa edilmiştir.

Radyoaktif radyasyonun keşfi abartısız bir devrim niteliğindeydi; bu olgunun kullanılması insanlığı yeni bir gelişme düzeyine taşıdı. Ancak bu aynı zamanda çevre ve insan sağlığını da tehdit ediyordu. Bu bakımdan radyasyon güvenliğini sağlamak çağımızın önemli bir görevidir.

İyonlaştırıcı radyasyon – radyoaktif bozunma, nükleer dönüşümler, maddedeki yüklü parçacıkların engellenmesi sırasında oluşan ve çevre ile etkileşime girdiğinde farklı işaretlere sahip iyonlar oluşturan radyasyon.

İyonlaştırıcı radyasyon kavramı, fiziksel yapıları farklı olan radyasyon türlerini birleştirir. Aralarındaki benzerlik, yüksek enerjiye sahip olmaları, biyolojik etkilerini iyonlaşmanın etkileri ve ardından hücrenin biyolojik yapılarında hücrenin ölümüne yol açabilecek kimyasal reaksiyonların gelişmesi yoluyla gerçekleştirmeleridir. İyonlaştırıcı radyasyon insan duyuları tarafından algılanmaz, vücudumuzdaki etkisini hissetmeyiz.

İyonlaştırıcı radyasyonun en önemli özellikleri nüfuz etme yetenekleri ve iyonlaştırıcı etkileridir.

Belirli bir radyasyon türünün tehlike derecesinin nüfuz etme kabiliyetine göre belirlendiğine dikkat edilmelidir.

Yayılan parçacıklar ve elektromanyetik radyasyon enerji ve momentuma sahiptir ve madde ile etkileşime girebilme ve herhangi bir nesneye belirli bir derinliğe kadar nüfuz edebilme yeteneğine sahiptir.

İyonlaştırıcı radyasyon, canlı ve cansız nesnelerin maddeleriyle etkileşime girdiğinde, maddenin atomlarının ve moleküllerinin iyonlaşmasına neden olur ve dolayısıyla kimyasal bir etki gösterir. Bu özellik radyasyonu tespit etmek ve kaydetmek için kullanılır.

İyonlaştırıcı radyasyon, bazı katı ve sıvı maddelere maruz kaldığında onların parıldamasına (floresan) neden olur ve bu da radyasyonu kaydetmek için yaygın olarak kullanılır.

Ek olarak, iyonlaştırıcı radyasyonun belirli bir biyolojik etkiye sahip olduğu, örneğin bir proteinin uzaysal konfigürasyonunda değişikliklere neden olabileceği ve dolayısıyla biyolojik fonksiyonlarını vb. bozabileceği tespit edilmiştir.

İyonlaştırıcı radyasyon, fotonları da içeren yüklü ve yüksüz parçacıklardan oluşur ve iki türe ayrılır:

Corpuscular – α, β, nötron;

Kuantum veya elektromanyetik - γ ve x-ışını.

α-radyasyonu ağır pozitif yüklü parçacıkların akışıdır. β parçacıklarından 7300 kat daha ağırdırlar. α-parçacıkları fiziksel doğaları gereği helyum atomunun çekirdeğidir ve iki proton ve iki nötrondan oluşur. Bu parçacıklar, atom numarası 92'den büyük bazı elementlerin radyoaktif bozunması sırasında yayılır. Bu parçacıklar, kütlelerinin büyük olması nedeniyle maddeyle etkileşime girdiğinde enerjilerini hızla kaybederler.

α-radyasyonunun güçlü bir iyonlaştırıcı etkisi vardır (1 cm'lik hareket mesafesi boyunca onbinlerce iyon çifti oluşturur), ancak nüfuz etme yeteneği önemsizdir. α parçacıklarının havadaki aralığı 10 cm'yi geçmez ve bir kişi ışınlandığında cildin yüzey katmanının derinliğine nüfuz ederler. Bu nedenle, harici ışınlama durumunda, α parçacıklarının olumsuz etkilerinden korunmak için sıradan kıyafet veya bir kağıt kullanılması yeterlidir. Görünüşe göre insan sağlığına ciddi bir tehdit oluşturmuyorlar. Ancak yüksek iyonizasyon yetenekleri, kaynağın insan vücuduna yiyecek, su veya hava ile girmesi durumunda onları çok tehlikeli hale getiriyor. Bu durumda radyasyonun iç organlar tarafından emilmesi nedeniyle oldukça yıkıcı bir etkisi vardır.

β-radyasyonu radyoaktif bozunma sırasında yayılan elektron veya pozitron akışıdır. Bu parçacıkların iyonlaştırıcı etkisi α parçacıklarına göre daha düşüktür ve nüfuz etme yetenekleri çok daha fazladır. β parçacıklarının hareket mesafesi enerjilerine bağlıdır. Havada 3 metre veya daha fazla, suda ve biyolojik dokuda - 2 cm'ye kadar olabilir Kışlık giysiler vücudu dış β radyasyonundan korur. Bununla birlikte, maruz kalan cilt yüzeylerinde değişen şiddette radyasyon yanıkları oluşabilir ve göz merceğiyle temas etmesi halinde radyasyon kataraktı gelişebilir. β-radyasyon kaynakları vücuda girdiğinde, ciddi radyasyon hasarına yol açabilecek dahili ışınlama meydana gelir.

Nötron radyasyonu elektrik yükü taşımayan nötr parçacıklardır. Bu parçacıklarda elektrik yükünün bulunmaması, bunların doğrudan atom çekirdeği ile etkileşime girerek nükleer reaksiyonlara neden olmasına yol açar. Radyasyon acil durumunu değerlendirirken, nötron radyasyonu büyük bir nüfuz gücüne sahip olduğundan önemli bir rol oynayabilir. Nötron-nükleer etkileşimlerin doğası ve yoğunluğu ile bu parçacıkların nüfuz etme yeteneği, büyük ölçüde değişen radyasyon enerjisine bağlıdır. Nötronların ayırt edici bir özelliği, kararlı elementlerin atomlarını radyoaktif izotoplarına dönüştürme yetenekleridir, bu da nötron ışınlaması tehlikesini keskin bir şekilde artırır. Nötron moderatörleri olarak hidrojen içeren veya hafif maddeler kullanılır: su, karbon, parafin.

γ radyasyonu nükleer dönüşümler sırasında yayılan kısa dalga elektromanyetik radyasyondur. Doğası gereği diğer elektromanyetik radyasyon türlerine benzer - ışık, ultraviyole, x-ışını. Bu radyasyonun nüfuz etme kabiliyeti yüksektir ve dalga boyu ne kadar kısa olursa nüfuz etme kabiliyeti de o kadar artar. Havadaki γ-kuantanın aralığı onlarca, hatta yüzlerce metreyi aşıyor. Radyasyon birkaç santimetre kalınlığındaki bir kurşun tabakasına nüfuz eder ve insan vücudunun içinden geçebilir. Ana tehlike, harici radyasyon kaynağıdır. Yüksek atom kütlesine ve yüksek yoğunluğa sahip malzemelerden yapılmış ekranlar: kurşun, tungsten, γ radyasyonuna karşı koruma olarak etkili bir şekilde kullanılır. Sabit ekranlar betondan yapılmıştır.

X-ışını radyasyonuγ – ve ultraviyole radyasyon (dalga boyu 10¯9 - 10¯¹² m) arasındaki spektral bölgeyi kaplar ve ilgili cihaz ve aparatların çalışması sırasında oluşur. Yansıma ve kırılma gibi özelliklere sahiptir ve enerjisi düşüktür. Yüksek nüfuz etme yeteneği tıpta kullanılmasını mümkün kıldı.

İnsan vücudu iyonlaştırıcı radyasyonun enerjisini emer ve radyasyon hasarının derecesi emilen enerji miktarına bağlıdır. Vücut radyasyon enerjisinin tamamından değil, yalnızca emilen enerjiden etkilenir. Radyasyonun vücut dokusuna zarar verme yeteneğini yansıtan katsayı dikkate alındığında, aynı miktarda emilen enerji ile α-radyasyonunun diğer radyasyon türlerinden 20 kat daha tehlikeli olduğu dikkate alınmalıdır.

Akut radyasyon hastalığı - bu, hematopoezin baskılanması belirtilerinin zorunlu varlığı ve zamanın zorunlu varlığı ile 1 Gy'yi aşan bir dozda iyonlaştırıcı radyasyonun tüm vücut veya çoğu üzerinde harici kısa süreli, nispeten tekdüze bir etkisi ile ilişkili vücudun polisendromik bir lezyonudur. 2 - 3 aylık bir süre boyunca ana patolojik değişikliklerin uygulanması için sınır.

Radyasyon yaralanmaları, yayılan iyonlaştırıcı radyasyonun türüne ve enerjisine, ayrıca doz hızına ve insan vücudundaki dağılımına bağlı olarak patogenezinde ve klinik görünümünde önemli ölçüde farklılık gösterebilir.

· 0,25 Gy'lik tek ışınlama dozunda rutin klinik muayenede gözle görülür bir sapma tespit edilmez.

· 0,25-0,75 Gy dozunda ışınlandığında, ışınlama anından itibaren 5-8. Haftalarda kan tablosunda ve nörovasküler regülasyonda hafif değişiklikler görülebilir.

· 1-10 Gy dozundaki ışınlama, patogenezinde hematopoez bozukluğunun olduğu tipik ARS formlarına neden olur.

· 10-20 Gy dozunda ışınlama 10-14. günde ölümcül sonuç veren bağırsak formunun gelişmesine neden olur.

· Bir kişiye 20-80 Gy dozunda ışın verildiğinde 5-7. günde artan azotemi (toksik form) ile ölüm meydana gelir.

· 80 Gy'den fazla dozda ışınlama ile sinir sisteminde doğrudan erken hasar gelişir. Işınlamadan sonraki ilk saatlerde veya günlerde sinir (akut) formda ölümcül bir sonuç mümkündür.

İyonlaştırıcı radyasyon, ışınlanmış ortamda iyonizasyon sürecini harekete geçiren özel bir radyant enerji türüdür. İyonlaştırıcı radyasyonun kaynakları X-ışını tüpleri, güçlü yüksek voltaj ve hızlandırıcı tesislerdir, ancak esas olarak radyoaktif maddelerdir - doğal (uranyum, toryum, radyum) ve yapay (izotoplar).

Radyoaktivite, radyasyonun (elektromanyetik ve korpüsküler) ortaya çıkmasının bir sonucu olarak atom çekirdeğinin kendiliğinden bozunması sürecidir.

İyonlaştırıcı radyasyon kaynaklarıyla ilgili ana çalışma türleri: metallerin ve ürünlerin gama kusurunun tespiti, tıbbi kurumlarda ve teknik laboratuvarlarda X-ışını makinelerinde çalışma, üretim süreçlerini kontrol etmek için izotopların kullanılması, endüstriyel ve bilimsel yüksek yüksek gerilim ve hızlandırıcı tesisleri, nükleer reaktörlerin kullanımı, tıbbi kurumlarda radyoaktif maddelerin ve radyasyonun teşhis ve tedavi amaçlı kullanımı, radyoaktif cevher madenciliği.

Radyoaktif maddelerle çalışırken, dış ışınlamaya ek olarak, radyoaktif elementler akciğerlerden (radyoaktif toz veya gazların solunması) ve gastrointestinal sistem yoluyla vücuda girebilir. Bazı maddeler cilde nüfuz edebilir.

Vücutta tutulan radyoaktif maddeler kan yoluyla çeşitli doku ve organlara taşınarak iç radyasyon kaynağı haline gelir. Radyoaktif maddelerin vücuttan atılma hızı değişiklik göstermektedir; yüksek oranda çözünür maddeler daha hızlı salınır. Uzun ömürlü izotoplar özellikle tehlikelidir, çünkü vücuda girdiklerinde kurbanın yaşamı boyunca iyonlaştırıcı radyasyon kaynağı olabilirler.

Radyasyon türleri

Radyoaktif maddelerin çekirdekleri bozunduğunda 4 tür radyasyon yayarlar: a-, b-, y-ışınları ve nötronlar.

a-ışınları, büyük kütleli (helyum atomu çekirdekleri) pozitif yüklü parçacıkların akışıdır. α-partikülleri ile harici ışınlamanın çok az tehlikesi vardır, çünkü bunlar dokulara sığ bir şekilde nüfuz eder ve cilt epitelinin stratum korneum'u tarafından emilir. Hücreler doğrudan yüksek güçlü enerjiyle ışınlandığı için a-yayıcıların vücuda girişi büyük tehlike oluşturur.

B-ışınları negatif yüklü (elektronlar) parçacıklardan oluşan bir akımdır. B-ışınları, a-ışınlarından daha büyük nüfuz gücüne sahiptir; enerjiye bağlı olarak havadaki aralıkları, bir santimetrenin kesirlerinden 10-15 m'ye, suda, dokularda - bir milimetrenin kesirlerinden 1 cm'ye kadar değişir.

Y ışınları yüksek frekanslı elektromanyetik radyasyondur. Özellikleri X ışınlarına benzer ancak dalga boyları daha kısadır.

Y ışınlarının enerjisi büyük ölçüde değişir. Enerjiye bağlı olarak, y-ışınları geleneksel olarak yumuşak (0,1-0,2 MeV), orta sert (0,2-1 MeV), sert (1-10 MeV) ve süper sert (10 MeV'nin üzerinde) olarak ayrılır.

Bu tür radyasyon, dış radyasyona maruz kaldığında en nüfuz edici ve en tehlikeli olanıdır.

Nötronlar yüksüz parçacıklardır. Büyük bir nüfuz gücüne sahiptirler. Nötron ışınlamasının etkisi altında dokuları oluşturan elementler (fosfor vb.) radyoaktif hale gelebilir.

Biyolojik eylem

İyonlaştırıcı radyasyon doku ve organlarda karmaşık fonksiyonel ve morfolojik değişikliklere neden olur. Etkisi altında doku ve organları oluşturan su molekülleri, yüksek oksitleyici kapasiteye sahip serbest atom ve radikallerin oluşumuyla parçalanır. Su radyolizinin ürünleri, protein yapılarının aktif sülfhidril grupları (SH) üzerinde etki eder ve bunları aktif olmayan bisülfit gruplarına dönüştürür. Sonuç olarak, sentetik işlemlerden sorumlu çeşitli enzim sistemlerinin aktivitesi bozulur ve ikincisi bastırılır ve bozulur. İyonlaştırıcı radyasyon aynı zamanda denatüre edici bir etkiye sahip olarak protein ve lipit molekülleri üzerinde doğrudan etki gösterir. İyonlaştırıcı radyasyon vücutta lokal (yanıklar) ve genel (radyasyon hastalığı) hasara neden olabilir.

İzin verilen maksimum doz

Tüm vücut için izin verilen maksimum radyasyon dozu (MAD) (doğrudan iyonlaştırıcı radyasyon kaynaklarıyla çalışırken) bir yıl boyunca 0,05 J/kg (5 rem) olarak ayarlanmıştır. Bazı durumlarda, dörtte bir içinde 0,03 J/kg veya 3 rem'e kadar bir doz almasına izin verilir (yıl boyunca toplam radyasyon dozu 0,05 J/kg veya 5 rem'de tutulurken). 30 yaşın altındaki kadınlar için bu doz artışına izin verilmez (onlar için üç aylık dönemdeki maksimum radyasyon dozu 0,013 J/kg veya 1,3 rem'dir).