Ionizáló sugárzás

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2021. október 11-én felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzések 19 szerkesztést igényelnek .

Ionizáló sugárzás (pontatlan szinonima tágabb jelentéssel - sugárzás ) - fotonok és más elemi részecskék vagy atommagok áramlásai, amelyek ionizáló anyagra képesek .

Az ionizáló sugárzás nem foglalja magában a látható fényt és az ultraibolya sugárzást , amelyek bizonyos esetekben ionizálhatnak egy anyagot. Az infravörös sugárzás és a rádiósávok sugárzása nem ionizáló, mivel energiájuk nem elegendő az alapállapotban lévő atomok és molekulák ionizálásához [1] [2] [3] [4] [5] .

Történelem

Az uránt és más radioaktív anyagokat tartalmazó festékeket már jóval korszakunk kezdete előtt is használták, de sugárzásuk olyan kicsi volt, hogy észre sem lehetett venni. A radioaktivitás felfedezésében jelentős lépést tett Martin Heinrich Klaproth német kémikus 1789-ben. Gyantaércből nyert egy sötét, ismeretlen anyagot, és Uránusznak nevezte el, bár idővel kiderült, hogy nem tiszta urán, hanem annak oxidja [6] [7] . 1804-ben Adolf Gehlen kémikus felfedezte az uranil-klorid éteres oldatának fényérzékenységét, ez a hatás érdekelte, de valós magyarázatot nem tudott adni neki, így ezt a felfedezést aztán észrevétlen maradt a tudományos közösség [8] . Az ionizáló sugárzás bizonyítéka az 1860-as években a katódsugarak felfedezése volt (vákuumcsőben nagy feszültség hatására felgyorsított elektronáramok). A röntgensugárzás volt a következő felfedezett ionizáló sugárzás típus ( Wilhelm Roentgen , 1895). 1896-ban Henri Becquerel felfedezte az ionizáló sugárzás egy másik típusát - az urán által kibocsátott láthatatlan sugarakat, amelyek sűrű, átlátszatlan anyagon haladnak át, és egy fényképes emulziót világítanak meg (a modern terminológiával - gamma-sugárzás) [9] [10] . A radioaktivitás jelenségének további vizsgálata során kiderült ( Ernest Rutherford , 1899), hogy a radioaktív bomlás eredményeként alfa-, béta- és gamma-sugarak bocsátanak ki, amelyek számos tulajdonságban különböznek, különösen elektromos töltés. Ezt követően más típusú ionizáló sugárzásokat fedeztek fel, amelyek az atommagok radioaktív bomlása során jelentkeznek: pozitronok, konverziós és Auger-elektronok, neutronok, protonok, hasadási töredékek, klaszterek (a klaszterbomlás során kibocsátott könnyű atommagok ) . A kozmikus sugarakat 1911-1912-ben fedezték fel.

Az ionizáló sugárzás természete

Az ionizáló sugárzás legjelentősebb típusai: [1] [2] [11] [12]

• Rövidhullámú elektromágneses sugárzás (nagy energiájú fotonfluxus):
  • röntgensugárzás ;
  • gamma sugárzás .
• Részecskeáramlások:
  • béta részecskék ( elektronok és pozitronok );
  • neutronok ;
  • protonok , müonok és egyéb elemi részecskék ;
  • ionok , beleértve az alfa-részecskéket , hasadási töredékeket ( maghasadásból származó ), klasztereket (a klaszter bomlása során kibocsátott könnyű atommagokat ).

Az ionizáló sugárzás forrásai

Ionizáló sugárzás természetes forrásai [11] [12] [13] :

• Radionuklidok spontán radioaktív bomlása .
• Termonukleáris reakciók , például a Napban.
• Az atommagba jutó nagy energiájú elemi részecskék vagy magfúzió eredményeként indukált magreakciók .
• Kozmikus sugarak .

Az ionizáló sugárzás mesterséges forrásai:

• Mesterséges radionuklidok .
• Atomreaktorok .
• Részecskegyorsítók (töltött részecskék áramlását, valamint fékezési fotonsugárzást generálnak ).
  • A röntgenkészülék , mint egyfajta gyorsító, röntgensugarat generál .

Indukált radioaktivitás

Sok stabil atom instabil izotópokká alakul besugárzással és a megfelelő indukált magreakcióval . Az ilyen expozíció eredményeként egy stabil anyag radioaktívvá válik, és a másodlagos ionizáló sugárzás típusa eltér a kezdeti expozíciótól. Ez a hatás a neutronbesugárzás után a legkifejezettebb.

Nukleáris átalakulások lánca

A magbomlás vagy fúzió során új nuklidok keletkeznek, amelyek szintén instabilok lehetnek. Az eredmény nukleáris átalakulások láncolata. Minden transzformációnak megvan a maga valószínűsége és saját ionizáló sugárzáskészlete. Ennek eredményeként a radioaktív forrásból származó sugárzás intenzitása és jellege jelentősen változhat az idő függvényében.

Ionizáló sugárzás mérése

Mérési módszerek

Történelmileg az ionizáló sugárzás első érzékelői a fényképezésben használt kémiai fényérzékeny anyagok voltak . Az ionizáló sugárzás megvilágított egy átlátszatlan borítékba helyezett fotólemezt . A folyamat hossza és költsége, a fejlesztés bonyolultsága és az alacsony információtartalom miatt azonban gyorsan felhagytak velük.

Az ionizáló sugárzás érzékelőiként a mindennapi életben és az iparban a Geiger-számlálókon alapuló dozimétereket használják legszélesebb körben . A Geiger-számláló egy gázkisülési eszköz, amelyben a gáz sugárzás általi ionizációja elektromos árammá alakul az elektródák között. Az ilyen eszközök általában csak a gammasugárzást regisztrálják helyesen. Egyes készülékek speciális szűrővel vannak felszerelve, amely a béta-sugárzást gamma-sugárzásokká alakítja a fékezés miatt. A Geiger-számlálók energia szempontjából rosszul válogatják meg a sugárzást, ehhez más típusú gázkisülési számlálót, ún. arányos számláló .

Vannak félvezető érzékelők az ionizáló sugárzáshoz . Működési elve hasonló a gázkisüléses készülékekhez, azzal a különbséggel, hogy két elektróda között a félvezető térfogata ionizált. A legegyszerűbb esetben ez egy fordított előfeszítésű félvezető dióda . A maximális érzékenység érdekében az ilyen detektorok jelentős méretűek. [tizennégy]

A szcintillátorokat széles körben alkalmazzák a tudományban . Ezek az eszközök a sugárzási energiát látható fénnyé alakítják úgy, hogy egy speciális anyagban elnyelik a sugárzást. A fény villanását egy fotosokszorozó cső regisztrálja . A szcintillátorok jól elkülönítik a sugárzást energiával.

Az elemi részecskék áramlásának tanulmányozására sok más módszert is alkalmaznak tulajdonságaik teljesebb feltárására, például buborékkamrát , felhőkamrát .

Mértékegységek

Az ionizáló sugárzás anyaggal való kölcsönhatásának hatékonysága a sugárzás típusától, a részecskék energiájától és a besugárzott anyag kölcsönhatásának keresztmetszetétől függ . Az ionizáló sugárzás anyaggal való kölcsönhatásának fontos mutatói:

• lineáris energiatranszfer (LET), amely megmutatja, hogy egységnyi anyagsűrűség mellett mennyi energiát ad át a sugárzás egy közegnek egységnyi úthosszonként .
• elnyelt sugárzási dózis, amely megmutatja, hogy egy anyag egységnyi tömegére mennyi sugárzási energia nyelődik el.

A Nemzetközi Mértékegységrendszerben (SI) az elnyelt dózisegység a szürke (orosz jelöléssel: Gy, nemzetközi: Gy), számszerűen megegyezik az anyag tömegének 1 kg -jára vonatkoztatott 1 J elnyelt energiával. Néha van egy elavult, nem szisztémás egység rad (orosz megnevezése: rad; nemzetközi: rad): az anyag 1 grammjára vonatkoztatott 100 erg elnyelt energiának megfelelő dózis . 1 rad = 0,01 Gy . Az elnyelt dózist nem szabad összetéveszteni az egyenértékű dózissal .

Az expozíciós sugárdózis elavult fogalmát is széles körben használják - ez az érték azt mutatja, hogy milyen töltés hoz létre foton (gamma- vagy röntgen) sugárzást egységnyi levegőtérfogatban . Ehhez általában a rendszeren kívüli expozíciós dózisegységet használnak röntgensugárral (orosz jelöléssel: R; nemzetközi: R): a fotonsugárzásnak azt a dózisát, amely 1 egység töltésű ionokat képez . CGSE töltés ((1/3)⋅10 −9 coulomb ) 1 cm³ levegőben. Az SI-rendszer a coulomb per kilogrammot használja (orosz megjelölés: C/kg; nemzetközi: C/kg): 1 C/kg = 3876 R; 1 Р = 2,57976⋅10 −4 C/kg [15] .

Az ionizáló sugárzás radioaktív forrásának aktivitását az egységnyi idő alatt bekövetkező nukleáris bomlások átlagos számaként határozzuk meg. A megfelelő SI mértékegység a becquerel (orosz jelölés: Bq; nemzetközi: Bq) a másodpercenkénti szétesések számát jelöli. A curie nem rendszerszintű mértékegységét is használják (orosz megnevezés: Ki; nemzetközi: Ci). 1 Ki \u003d 3,7⋅10 10 Bq . Ennek az egységnek az eredeti meghatározása 1 g rádium-226 aktivitásának felelt meg .

A korpuszkuláris ionizáló sugárzást a részecskék mozgási energiája is jellemzi. Ennek a paraméternek a mérésére a leggyakoribb nem rendszerszintű mértékegység az elektronvolt (orosz jelölése: eV, nemzetközi: eV). A radioaktív forrás általában bizonyos energiaspektrumú részecskéket hoz létre. A sugárzásérzékelők nem egyenletesen érzékenyek a részecskék energiájára.

Az ionizáló sugárzás tulajdonságai

Az anyaggal való kölcsönhatás mechanizmusa szerint megkülönböztetik a közvetlenül töltött részecskék és a közvetett ionizáló sugárzások (semleges elemi részecskék - fotonok és neutronok) áramait. A képződés mechanizmusa szerint - elsődleges (a forrásban született) és másodlagos (más típusú sugárzás anyaggal való kölcsönhatása eredményeként keletkezik) ionizáló sugárzás.

Az ionizáló sugárzás részecskéinek energiája több száz elektronvolttól (röntgensugárzás, egyes radionuklidok béta-sugárzása) a 10 15 -10 20 elektronvoltig és még ennél is magasabb (a kozmikus sugárzás protonjai, amelyekre nem találtak felső energiahatárt).

Az úthossz és a behatolási teljesítmény nagymértékben változik - a mikrométertől a kondenzált közegben (radionuklidok alfa-sugárzása, hasadási töredékek) a sok kilométerig (nagy energiájú kozmikus sugárzás müonok ).

Hatások a szerkezeti anyagokra

A korpuszkuláris sugárzásnak vagy az ultranagy energiájú fotonsugárzásnak való hosszan tartó expozíció jelentősen megváltoztathatja a szerkezeti anyagok tulajdonságait. A sugárzási anyagtudomány mérnöki tudományága ezen változások vizsgálatával foglalkozik . A fizika azon ágát, amely a szilárd testek besugárzás alatti viselkedését vizsgálja, sugárzási szilárdtestfizikának nevezik . [16] A sugárkárosodások legjelentősebb típusai a következők:

• a kristályrács megsemmisülése az atomok csomópontokból való kiütése miatt;
• dielektrikumok ionizálása;
• az anyagok kémiai összetételének változása a magreakciók következtében.

A mérnöki szerkezetek sugárkárosodásának elszámolása leginkább a sugárzási körülmények között történő működésre tervezett atomreaktorok és félvezető elektronika esetében releváns.

Félvezetőkre gyakorolt ​​hatások

A modern félvezető technológiák érzékenyek az ionizáló sugárzásra [17] [18] [19] [20] . Ennek ellenére széles körben használják a hadi- és űrtechnológiában, valamint a nukleáris iparban. Ebben az esetben számos technológiai, áramköri és szoftveres megoldást alkalmaznak, amelyek csökkentik a sugárterhelés következményeit.

A félvezető eszközök egyszeri vagy visszafordíthatatlan meghibásodásához vezető sugárkárosodás fő típusai:

• Elektromos töltés felhalmozódása a dielektrikumokban az ionizáció következtében. Ez a térhatású tranzisztorok nyitási küszöbének eltolódásához és hosszú távú meghibásodáshoz vezet. A topológiai normák csökkentése növeli az ilyen típusú károsodásokkal szembeni ellenállást.
• Töltési lemerülés az EEPROM -ban és a Flash memóriában a „zseb” dielektrikum ionizációja miatt. Adatvesztéshez vezet. Harcolnak a redundanciával, a redundáns kódolással és más típusú memória használatával.
• Fotoelektromos hatás a pn csomópontokon (hasonlóan a napelemekhez ). Növeli a parazita szivárgások és a hamis jelek számát. A jelenség leküzdésére speciális technológiákat alkalmaznak, mint például az alkatrészek dielektrikummal való szigetelése .
• A nagyenergiájú kozmikus nehéz töltésű részecskék (HPC) vagy más természetű erős sugárzások, ionizáló atomok elektronlavinát idéznek elő egy félvezetőben. Ez a digitális áramkörök állapotának megváltozásához és az analóg áramkörökben erős zajhoz vezethet. A legrosszabb esetben a szigetelők meghibásodásához vagy a pn-csomós szigetelésű készülékek tirisztoros kipattanásához . Ez utóbbi ellen dielektromos szigeteléssel küzdenek; izolálás két pn-átmenettel (háromlyukú eljárás); a csomópontok aktuális fogyasztásának szabályozása a fogyasztás vésznövekedése esetén történő újraindítással.
• A félvezető kristályszerkezetének megsemmisülése az atomok helyükről való elmozdulása miatt nagy energiájú részecskék hatására.
• A félvezetők kémiai összetételének változása a sugárzás által kiváltott magreakciók következtében.

Az ionizáló sugárzás kémiai hatása

Az ionizáló sugárzás az anyagok kémiai átalakulását okozhatja. Az ilyen átalakulásokat a sugárzási kémia tanulmányozza . Ionizáló sugárzás hatására ilyen átalakulások történhetnek, például [21] :

• Gázokból egyszerű anyagokra bomlik - szén-dioxid , kén-dioxid , hidrogén-szulfid , hidrogén-klorid , ammónia .
• A víz oxigénre és hidrogénre bomlása hidrogén - peroxid képződéséhez .
• Az oxigénmolekulák sugárzásos bomlása és az atomi oxigén megjelenése levegőozonációhoz vezet [22] , ami a fémek gyorsabb oxidációját okozza a levegőben .
• Az allotróp módosulatok átalakulása stabilabbakká: fehér foszforból vörös, fehér ónból szürkévé , gyémántból grafittá .
• Kettős és hármas kötéseket tartalmazó vegyületek polimerizációja .

Az ionizáló sugárzás biológiai hatása

A különböző típusú ionizáló sugárzások eltérő pusztító hatással bírnak, és eltérő módon befolyásolják a biológiai szöveteket. Ennek megfelelően ugyanaz az elnyelt dózis a sugárzás eltérő biológiai hatékonyságának felel meg. Ezért a sugárzás élő szervezetekre gyakorolt ​​hatásának leírásához bevezetjük a sugárzás relatív biológiai hatékonyságának fogalmát . A töltött részecskék esetében a biológiai hatásfok közvetlenül összefügg egy adott típusú részecskék lineáris energiaátadásával (átlagos energiaveszteség egy részecske egységnyi úthosszára a szövetben).

Mértékegységek

Az elnyelt dózis biológiai hatásának figyelembevétele érdekében ionizáló sugárzás ekvivalens dózisát vezettük be, amely számszerűen megegyezik az elnyelt dózis és a sugárzás súlyozási tényezőjének szorzatával . Röntgen-, gamma- és béta-sugárzás esetén az együtthatót 1-nek veszik. Az alfa-sugárzás és a nukleáris fragmentumok esetében az együttható 20. Neutronok - 5 ... 20, az energiától függően. Az SI rendszerben az effektív és ekvivalens dózist sievertben mérik (orosz jelölése: Sv ; nemzetközi: Sv ).

Korábban széles körben használták a rem egyenértékű dózisegységet (a gamma -sugárzás röntgensugárzás biológiai megfelelőjéből; orosz megnevezés: rem ; nemzetközi : rem ) . Kezdetben az egységet az ionizáló sugárzás olyan dózisaként határozták meg, amely ugyanazt a biológiai hatást fejti ki, mint a röntgen- vagy gamma-sugárzás, azaz 1 R. Az SI-rendszer elfogadása után a rem-et 0,01 J / kg -nak megfelelő egységként kezdték érteni . 1 rem = 0,01 Sv = 100 erg /g [23] .

A biológiai hatékonyság mellett a sugárzás áthatoló erejét is figyelembe kell venni. Például a nehéz atommagok és alfa-részecskék bármilyen sűrű anyagban rendkívül rövid utat tesznek meg, így a radioaktív alfa-források nem külső sugárzás hatására veszélyesek, hanem csak akkor, ha bejutnak a szervezetbe. Ezzel szemben a gamma-sugárzásnak jelentős áthatoló ereje van.

Egyes radioaktív izotópok képesek beépülni az élő szervezet anyagcsere-folyamataiba, helyettesítve a stabil elemeket. Ez a radioaktív anyagok visszatartásához és felhalmozódásához vezet közvetlenül az élő szövetekben, ami jelentősen növeli az érintkezés kockázatát. Például a jód-131 , a stroncium izotópjai , a plutónium stb. széles körben ismertek . A jelenség jellemzésére az izotóp testből való felezési idejének fogalmát használják.

Biológiai hatásmechanizmusok

Az ionizáló sugárzás közvetlen hatása az ionizáló részecskék közvetlen hatása a sejtek biológiai molekulaszerkezetében és a test folyékony (vizes) közegében.

Közvetett vagy közvetett hatás - a test és a sejtek folyékony közegében a sugárzás által létrehozott ionizációból származó szabad gyökök hatása. A szabad gyökök károsítják a makromolekulák ( fehérjék és nukleinsavak ) láncainak integritását, ami tömegsejthalálhoz, valamint karcinogenezishez és mutagenezishez vezethet . Az ionizáló sugárzásra legérzékenyebbek az aktívan osztódó (hám-, ős- és embrionális) sejtek.

A sugárzás szervezetre gyakorolt ​​hatása után a dózistól függően determinisztikus és sztochasztikus sugárbiológiai hatások léphetnek fel . Például az akut sugárbetegség tüneteinek megjelenési küszöbe embernél 1-2 Sv az egész szervezetre vonatkoztatva.

A determinisztikus hatásoktól eltérően a sztochasztikus hatásoknak nincs egyértelmű megnyilvánulási dózisküszöbük. A sugárdózis növekedésével csak ezeknek a hatásoknak a megnyilvánulásának gyakorisága nő. Előfordulhatnak sok évvel a besugárzás után ( rosszindulatú daganatok ), és a következő generációkban ( mutációk ) [25] .

Az ionizáló sugárzásnak való kitettség sztochasztikus hatásaira vonatkozó fő információforrás az atombombázást vagy sugárbalesetet túlélő emberek egészségi állapotának megfigyeléséből származó adatok . A szakemberek az atomrobbantások 87 500 túlélőjét figyelték meg . Átlagos expozíciós dózisuk 240 millisievert volt . Ugyanakkor az onkológiai megbetegedések növekedése a következő években elérte a 9%-ot. 100 millisievertnél kisebb dózisoknál a világon senki nem állapított meg különbséget a várt és a valóságban megfigyelt előfordulás között. [26]

Az ionizáló sugárzás higiénikus szabályozása

Az arányosítás a SanPin 2.6.1.2523-09 „ Sugárbiztonsági szabványok (NRB-99/2009) ” egészségügyi szabályok és előírások szerint történik. Az effektív dózis dózishatárait a következő személyi kategóriákra határozzák meg:

• személyzet - mesterséges sugárforrásokkal dolgozó személyek (A csoport), vagy akik a munkakörülményeknek megfelelően a befolyásuk területén tartózkodnak (B csoport);
• a teljes lakosság, beleértve a személyzet tagjait is, a termelési tevékenységeik körén és feltételein kívül.

A B csoportba tartozó személyzet fő dózishatárai és megengedett expozíciós szintjei megegyeznek az A csoportba tartozó személyzet értékének negyedével.

A személyzet effektív dózisa a munkavégzés időtartama alatt ( 50 év ) nem haladhatja meg az 1000 mSv -t, a lakosság egészére vonatkoztatva a 70 mSv -t . A tervezett fokozott expozíció csak 30 év feletti férfiak számára engedélyezett , önkéntes írásos beleegyezésével, miután tájékoztatták őket a lehetséges expozíciós dózisokról és egészségügyi kockázatokról.

Az ionizáló sugárzás alkalmazása

Az ionizáló sugárzást számos iparágban használják:

Technológiában

• Introszkópia (beleértve a poggyász és az emberek átvizsgálását a repülőtereken).
• Orvosi műszerek, fogyóeszközök és élelmiszerek sterilizálása .
• Az "örök" lumineszcens fényforrásokat a 20. század közepén széles körben használták műszerszámlapoknál, speciális berendezések megvilágításánál, karácsonyi díszeknél, horgászúszóknál és hasonlókban.
• Tűz (füst) érzékelők .
• Radioizotópos jégérzékelők
• A repülőgép motorindító rendszerének egységei (nagyfeszültségű egységek).
• Objektumok érzékelői és számlálói a keskeny gamma- vagy röntgensugarat tárgy általi blokkolásának elvén.
• Néhány izotópos áramfejlesztő típus. [27] [28] [29] [30] Lásd: Beta Voltaic Battery.
• Levegőionizáció (például a precíziós optikák porának szabályozására vagy az autóipari gyújtógyertyák meghibásodásának elősegítésére [31] ).
• Félvezetők neutrontranszmutációs adalékolása .

Az orvostudományban

• A belső szervek és a csontváz képének elkészítéséhez radiográfiát , fluoroszkópiát és számítógépes tomográfiát használnak .
• Daganatok és egyéb kóros gócok kezelésére sugárterápiát alkalmaznak : gamma-kvantumokkal , röntgensugárzással, elektronokkal , nehéz nukleáris részecskékkel, például protonokkal , nehézionokkal, negatív π-mezonokkal és különböző energiájú neutronokkal történő besugárzás.
• Radiofarmakonok bejuttatása a szervezetbe terápiás és diagnosztikai célokra egyaránt .

Az analitikai kémiában

• Radioaktivációs elemzés neutronbombázással és az indukált radioaktivitás természetének és spektrumának elemzése.
• Anyagok elemzése gamma- és röntgensugárzás abszorpciós, emissziós vagy szórási spektrumának felhasználásával. Lásd röntgenspektrum elemzés , röntgen fluoreszcencia analízis .
• Anyagok elemzése béta-részecskék visszaszórásával [32] .

A nanotechnológiában

• Ionpálya technológia

Sugárzásveszély jele

A sugárzási veszély nemzetközi egyezményes jele ("trefoil", "ventilátor") három, 60 ° széles, egymáshoz képest 120 °-ra elhelyezett szektorból áll, középen egy kis körrel. Sárga alapon feketével történik.

A Unicode karaktertáblázatban van egy sugárzásveszély jele - ☢ (U+0x2622).

2007-ben új sugárveszélyt jelentő táblát fogadtak el, amelyben a "trefoil" kiegészült a "halálos" (" koponya és keresztezett csontok ") és a "menj el!" (egy futó ember sziluettje és egy mutató nyíl). Az új tábla célja, hogy érthetőbbé váljon azok számára, akik nem ismerik a hagyományos "trefoil" jelentését.

Egyes tudósok olyan hosszú távú figyelmeztető rendszert próbálnak kifejleszteni a nukleáris hulladékkal kapcsolatban , amelyet az emberek több ezer évvel később is megértenének [33] .

Az ionizáló sugárzás háttere

Az ionizáló sugárzás (vagy háttérsugárzás) háttere a természetes és mesterséges forrásokból származó összes sugárzás [34] [35] .

Oroszországban a környezet sugárzási megfigyelését a Roshydromet szövetségi szolgálat és a Rosatom állami vállalat végzi [36] . Nemzetközi szinten az Egyesült Nemzetek Szervezeténél az Atomsugárzás Hatásai Tudományos Bizottsága (SCEAR) foglalkozik információgyűjtéssel és a radioaktív sugárzás emberre és környezetre gyakorolt ​​hatásának felmérésével .

A természetes (természetes) sugárzási háttér fő összetevői a kozmikus sugarak és a földkéregben mindenütt jelenlévő, földi eredetű radionuklidok sugárzása [37] .

Az UNSCEAR adatai szerint a kozmikus sugarak (beleértve a másodlagos neutronsugárzást is) effektív dózisteljesítménye a Föld felszínén az óvóhelyeken kívül 0,036 µSv/h [38] . A tengerszint feletti magasság növekedésével ez az érték jelentősen megváltozik és a polgári repülési zónában ( 9-12 km ) 5-8 μSv/h is lehet . Ennek alapján az Európából Észak-Amerikába tartó transzatlanti repülés során a kozmikus sugarak hatásából származó effektív dózis eléri a 30-45 μSv -t [39] . Ezenkívül a vizsgált sugárzás dózisteljesítménye függ a geomágneses szélességtől és a naptevékenység 11 éves ciklusának állapotától . A két tényező mindegyike körülbelül 10%-os hozzájárulást jelent a sugárdózisteljesítményhez [40] .

A természetes sugárzási háttér második jelentős komponense a földi eredetű radionuklidok, például 40 K , valamint az urán-238 és tórium-232 bomlástermékei ( 226 Th , 228 Ac , 214 Pb , 214 Bi ) γ-sugárzása [41] [ 41] 42] . Ezen radionuklidok külső expozíciójából származó átlagos effektív dózisteljesítmény a régiótól függően 0,030 és 0,068 µSv/h közötti tartományba esik [43] . Kivételként a világon vannak olyan régiók, ahol a magas tóriumtartalmú monacithomok jelenléte miatt megnövekedett természetes sugárzási háttér ( Garapari városok Brazíliában, Yangjiang Kínában, Kerala és Madras államok Indiában, Nílus-delta Egyiptomban), vulkanikus talajok (Minas-Gerais állam Brazíliában, Niue szigete a Csendes-óceánban) vagy a rádium-226 jelenléte az édesvízben ( Ramsar város Iránban) [44] .

A Roshydromet [45] adatai szerint az Orosz Föderációban a γ-sugárzás (ERD) expozíciós dózisteljesítménye [1. megjegyzés] főként a természetes háttérsugárzás fluktuációjának határain belül van ( 9-16 μR/h ). .

A DER-értékek túllépését a csernobili baleset után szennyezett területeken a Brjanszki, Kalugai, Kurszki, Orjoli és Tulai régiókban 19-25 μR/h tartományban regisztrálták . A radiokémiai üzemek és atomerőművek 100 km-es zónájában a DER rövid távú emelkedése 20 μR/h -ig is megfigyelhető , azonban az éves átlagos értékek a háttér-ingadozásokon belül vannak - 9-14 μR/h .

Egy személy által átvett átlagos éves effektív dózis a természeti tényezők hatására 2400 μSv , ez a szám a fent tárgyalt forrásokból származó külső sugárterhelésen kívül tartalmazza a levegővel, táplálékkal és vízzel az emberi szervezetbe kerülő radionuklidok belső sugárterhelését is (összesen 1500 μSv ) [52] . Az utóbbi időben az ember okozta expozíció a fejlett országokban megközelíti a természetes forrásokból származó hozzájárulást. Ugyanakkor az ionizáló sugárforrásokat használó orvosi kutatásból és terápiából származó dózis az emberi eredetű teljes emberi sugárterhelés 95%-a [53] .

Lásd még

• Akut sugárbetegség
• krónikus sugárbetegség

Jegyzetek

Hozzászólások

1. ↑ Az expozíciós dózis mért értékeinek az UNSCEAR eljárásban megadott effektív dózissal való összehasonlításához a következő együtthatókat kell használni: az expozíciós dózis és az elnyelt dózis aránya 1 P = 0,873 rad (levegőben) [46] [47 ] ] [48] ; konverziós tényező 0,01 a Rad rendszeren kívüli egységről a szürke SI -egységre [49] [50] ; az elfogadott 0,7-es UNSCEAR-együttható a levegőben abszorbeált dózisról az ember által kapott effektív dózisra [51] .

Források

1. ↑ 1 2 Gusev N. G., Klimanov V. A., Mashkovich V. P., Suvorov A. P.  Védelem az ionizáló sugárzástól. 2 kötetben. M., Energoatomizdat , 1989
2. ↑ 1 2 Ionizáló sugárzás és méréseik. Kifejezések és fogalmak. M.: Standartinform , 2006.
3. ↑ Moiseev A. A., Ivanov V. I.  Dozimetria és sugárhigiénia kézikönyve. 2. kiadás, átdolgozva. és további M., Atomizdat , 1974
4. ↑ Sugárbiztonsági szabványok (NRB-99/2009). Oroszország Egészségügyi Minisztériuma, 2009.
5. ↑ Emberek életének biztosítása vészhelyzetben. 1. kérdés: Vészhelyzetek és azok károsító tényezői. - Szentpétervár: oktatás; Az A. I. Herzenről elnevezett Orosz Állami Pedagógiai Egyetem. – 1992.
6. ↑ Grenthe I., Drożdżyński J., Fujino T., Buck EC , Albrecht-Schmitt TE , Wolf S. F. Urán  (angol) . Letöltve: 2021. október 11. Az eredetiből archiválva : 2012. január 18.
7. ↑ AZ URANUSZ TÖRTÉNETE . Letöltve: 2021. október 11. Az eredetiből archiválva : 2021. október 11. (határozatlan)
8. ↑ Gehlen AF Ueber die Farbenveränderungen der in Aether aufgelösten salzsauren Metallsalze durch das Sonnenlicht (Az éterben oldott fém-kloridok napfény által okozott színváltozásairól)  (német)  // Neues allgemeines Journal der Chemie. - 1804. - Bd. 3 , H.5 . - S. 566-574 .
9. ↑ Henri Becquerel. Sur les radiations emises par phosphorescence  // Comptes Rendus. - 1896. - T. 122 . - S. 420-421 .
10. ↑ Henri Becquerel. Sur les radiations invisibles émises par les corps phosphorescents  (francia)  // Comptes Rendus :magazin. - 1896. - 1. évf. 122 . - P. 501-503 .
11. ↑ 1 2 Zigban K. (szerk.) Alfa, béta és gamma spektroszkópia. Per. angolról. Moszkva: Atomizdat , 1969.
12. ↑ 1 2 Volkov N. G., Khristoforov V. A., Ushakova N. P. A magspektrometria  módszerei. M. Energoatomizdat , 1990.
13. ↑ Abramov A. I., Kazansky Yu. A., Matusevich E. S.  A magfizika kísérleti módszereinek alapjai. 3. kiadás, átdolgozva. és további Moszkva: Energoatomizdat , 1985.
14. ↑ Félvezető detektorok . Letöltve: 2013. október 2. Az eredetiből archiválva : 2013. december 28.. (határozatlan)
15. ↑ A. M. Prohorov főszerkesztő. X-ray // Fizikai enciklopédikus szótár. - Szovjet Enciklopédia . - M. , 1983. (Orosz) // Fizikai enciklopédia
16. ↑ Archivált másolat . Letöltve: 2013. augusztus 8. Az eredetiből archiválva : 2013. október 10. (határozatlan)
17. ↑ Mikroelektronika űr- és katonai célokra . Letöltve: 2015. február 26. Az eredetiből archiválva : 2015. február 26.. (határozatlan)
18. ↑ Az űrbeli elektronikát érintő sugárzási hatások fizikája . Letöltve: 2015. február 26. Az eredetiből archiválva : 2015. február 26.. (határozatlan)
19. ↑ Népszerű tévhitek a mikroáramkörök sugárzásállóságáról . Letöltve: 2019. május 21. Az eredetiből archiválva : 2019. május 21. (határozatlan)
20. ↑ KOZMIKUS BALESET: HOGYAN TÖRHETHET MEG A KOZMIKUS SUGÁRZATOK TERVEZÉSÉT ? Letöltve: 2020. április 24. Az eredetiből archiválva : 2021. augusztus 7.. (határozatlan)
21. ↑ Sugárzás kémia // Egy fiatal kémikus enciklopédikus szótára . 2. kiadás / Összeg. V. A. Kritsman, V. V. Stanzo. - M . : Pedagógia , 1990. - S. 200 . — ISBN 5-7155-0292-6 .
22. ↑ Curie P., Curie M. Effets chimiques produits par les rayons de Becquerel  (francia)  // Comptes rendus de l'Académie des Sciences :magazin. - 1899. - 1. évf. 129 . - P. 823-825 .
23. ↑ Dengub V. M. , Smirnov V. G. Mennyiségek mértékegységei. Szótári hivatkozás. - M . : Szabványok Kiadója, 1990. - S. 26. - 240 p. — ISBN 5-7050-0118-5 .
24. ↑ Kudrjasov Yu.B. Sugárzás biofizika . - Moszkva: Fizmatlit, 2004. - S.  136 .
25. ↑ Nemzetközi Sugárvédelmi Bizottság. 60. kiadvány: A Nemzetközi Sugárvédelmi Bizottság ajánlásai.
26. ↑ T. Bateneva. Japán besugárzása
27. ↑ Béta-voltaikus akkumulátorok gyártása (elérhetetlen link) . Letöltve: 2015. június 13. Az eredetiből archiválva : 2015. június 16.. (határozatlan) 
28. ↑ Orosz nukleáris akkumulátor (elérhetetlen link) . Letöltve: 2015. június 13. Az eredetiből archiválva : 2015. június 15. (határozatlan) 
29. ↑ BetaBatt, Inc. Közvetlen energiaátalakító technológia . Hozzáférés dátuma: 2012. december 29. Az eredetiből archiválva : 2013. január 30. (határozatlan)
30. ↑ Technológiai áttekintés . Letöltve: 2013. május 21. Az eredetiből archiválva : 2013. június 16. (határozatlan)
31. ↑ Polóniumötvözet gyújtógyertya-elektródákhoz | Tallózás Journal - Journal of Applied Physics . Letöltve: 2013. január 3. Az eredetiből archiválva : 2013. január 5.. (határozatlan)
32. ↑ Elektron visszaszórás . Hozzáférés dátuma: 2012. december 29. Az eredetiből archiválva : 2007. szeptember 1.. (határozatlan)
33. ↑ Pandora szelencéje: Hogyan és miért kommunikáljunk 10 000 évre a  jövőbe ? Kaliforniai Egyetem, Santa Barbara . Letöltve: 2020. február 28. Az eredetiből archiválva : 2020. február 28..
34. ↑ RMG 78-2005 GSI. Ionizáló sugárzás és méréseik. Kifejezések és meghatározások. - M.  : Standartinform, 2006. - 20 p.
35. ↑ Mashkovich V.P., Kudrjavceva A.V. Ionizáló sugárzás elleni védelem: kézikönyv. - 4. kiadás - M .  : Energoatomizdat, 1995. - S. 110-112. — 496 p.
36. ↑ 2014. július 10-i 639. számú rendelet "Az Orosz Föderáció területén a sugárzási helyzet állami megfigyeléséről" . Letöltve: 2017. június 10. Az eredetiből archiválva : 2017. szeptember 24.. (határozatlan)
37. ↑ UNSCEAR jelentés, 2000 , p. 84.
38. ↑ UNSCEAR jelentés, 2000 , pp. 87,113.
39. ↑ UNSCEAR jelentés, 2000 , p. 88.
40. ↑ UNSCEAR jelentés, 2000 , p. 86.
41. ↑ UNSCEAR jelentés, 2000 , p. 89.
42. ↑ Kozlov, 1991 , p. 91.
43. ↑ UNSCEAR jelentés, 2000 , pp. 92-93, 116.
44. ↑ UNSCEAR jelentés, 2000 , pp. 91, 121.
45. ↑ Roshydromet, FGBU NPO Typhoon. Sugárzási helyzet Oroszország és a szomszédos államok területén 2016-ban  : Évkönyv. - Obninsk, 2017. - P. 36. - 398 p.
46. ↑ Roshydromet, FGBU NPO Typhoon. Sugárzási helyzet Oroszország és a szomszédos államok területén 2016-ban  : Évkönyv. - Obninsk, 2017. - S. 13. - 398 p.
47. ↑ Mashkovich V.P., Kudrjavceva A.V. Ionizáló sugárzás elleni védelem: kézikönyv. - 4. kiadás - M.  : Energoatomizdat, 1995. - S. 27. - 496 p.
48. ↑ Golubev B.P. Dozimetria és ionizáló sugárzás elleni védelem: Egyetemistáknak. - 4. kiadás - M .  : Energoatomizdat, 1986. - S. 80. - 464 p.
49. ↑ Az Orosz Föderációban használható mennyiségi egységekre vonatkozó előírások Az Orosz Föderáció kormányának 2009. október 31-i N 879 rendeletével jóváhagyott , 2013. november 2-i archív példány a Wayback Machine -n.
50. ↑ OIML nemzetközi dokumentum D2. Legalizált (hatóságilag engedélyezett) mértékegységek. A. függelék . Letöltve: 2017. június 11. Az eredetiből archiválva : 2013. október 14.. (határozatlan)
51. ↑ UNSCEAR jelentés, 2000 , p. 92.
52. ↑ UNSCEAR jelentés, 2000 , p. 5.
53. ↑ Sugárvédelem az orvostudományban. ICRP 105. kiadvány . - 2011. - S. 17-18. — 66 p.

Irodalom

• RMG 78-2005. Ionizáló sugárzás és méréseik. Kifejezések és fogalmak. M.: Standartinform, 2006.
• Az ENSZ atomi sugárzás hatásaival foglalkozó tudományos bizottsága. AZ IONIZÁLÓ SUGÁRZÁS FORRÁSAI ÉS HATÁSAI. Az UNSCEAR 2000. évi jelentése  a Közgyűlésnek ] . - 2000. - Vol. I. - 654 p.
• Kozlov V.F. Sugárbiztonsági kézikönyv. - 4. kiadás — M.  : Energoatomizdat, 1991. — 352 p. — ISBN 5-283-03063-6 .
• Az ionizáló sugárzás biológiai hatása // Nagy Szovjet Enciklopédia  : [30 kötetben]  / ch. szerk. A. M. Prohorov . - 3. kiadás - M .  : Szovjet Enciklopédia, 1969-1978.

Linkek

• Az Orosz Föderáció állapotának és környezetszennyezésének áttekintése //Roshydromet
• Sugárzási helyzet az Orosz Föderáció területén
• Szentpétervár sugárzási háttere a városrészekkel összefüggésben 2014 óta az Állami Egységes Ásványi Vállalat szerint
• Sugárzási helyzet a Rosatom vállalatoknál
• Az Egyesült Nemzetek Szervezete Atomsugárzás Hatásai Tudományos Bizottságának (UNSCEAR  ) kiadványai

Szótárak és enciklopédiák	Nagy dán Nagy norvég Britannica (online) Modern Ukrajna
Bibliográfiai katalógusokban BNE : XX527268 BNF : 119445559 GND : 4027633-8 J9U : 987007560545205171 LCCN : sh85067827 NDL : 00563523 NKC : ph121183 SUDOC : 027393674