მაიონებელი გამოსხივება არის გასხივოსნებული ენერგიის ისეთი სახეობები, რომლებიც გარკვეულ მედიაში მოხვედრისას ან მათში შეღწევისას წარმოქმნის იონიზაციას მათში. ასეთ თვისებებს ფლობს რადიოაქტიური გამოსხივება, მაღალენერგეტიკული გამოსხივება, რენტგენი და ა.შ.
ატომური ენერგიის ფართოდ გამოყენებამ მშვიდობიანი მიზნებისთვის, სხვადასხვა ამაჩქარებლებისა და რენტგენის აპარატების სხვადასხვა მიზნებისათვის გამოიწვია მაიონებელი გამოსხივების გავრცელება ეროვნულ ეკონომიკაში და ამ სფეროში მომუშავე ადამიანების უზარმაზარი, მუდმივად მზარდი კონტიგენტი.
მაიონებელი გამოსხივების სახეები და მათი თვისებები
მაიონებელი გამოსხივების ყველაზე მრავალფეროვანი სახეობაა ეგრეთ წოდებული რადიოაქტიური გამოსხივება, რომელიც წარმოიქმნება ელემენტების ატომური ბირთვების სპონტანური რადიოაქტიური დაშლის შედეგად ამ უკანასკნელის ფიზიკური და ქიმიური თვისებების ცვლილებით. ელემენტებს, რომლებსაც აქვთ რადიოაქტიურად დაშლის უნარი, რადიოაქტიური ეწოდება; ისინი შეიძლება იყოს ბუნებრივი, როგორიცაა ურანი, რადიუმი, თორიუმი და ა.შ. (ჯამში დაახლოებით 50 ელემენტი) და ხელოვნური, რისთვისაც რადიოაქტიური თვისებები მიიღება ხელოვნურად (700-ზე მეტი ელემენტი).
რადიოაქტიური დაშლის დროს არსებობს მაიონებელი გამოსხივების სამი ძირითადი ტიპი: ალფა, ბეტა და გამა.
ალფა ნაწილაკი არის დადებითად დამუხტული ჰელიუმის იონი, რომელიც წარმოიქმნება ბირთვების დაშლის დროს, როგორც წესი, მძიმე ბუნებრივი ელემენტების (რადიუმი, თორიუმი და ა.შ.). ეს სხივები ღრმად არ აღწევს მყარ ან თხევად გარემოში, ამიტომ გარე ზემოქმედებისგან თავის დასაცავად საკმარისია დაიცვათ თავი ნებისმიერი თხელი ფენით, თუნდაც ქაღალდის ნაჭერით.
ბეტა გამოსხივება არის ელექტრონების ნაკადი, რომელიც წარმოიქმნება როგორც ბუნებრივი, ისე ხელოვნური რადიოაქტიური ელემენტების ბირთვების დაშლის დროს. ბეტა გამოსხივებას აქვს უფრო დიდი შეღწევადი ძალა ალფა სხივებთან შედარებით, ამიტომ მათგან დაცვისთვის საჭიროა უფრო მკვრივი და სქელი ეკრანები. ზოგიერთი ხელოვნური რადიოაქტიური ელემენტის დაშლის დროს წარმოქმნილი ბეტა გამოსხივების მრავალფეროვნება. პოზიტრონები. ისინი განსხვავდებიან ელექტრონებისაგან მხოლოდ დადებითი მუხტით, ამიტომ მაგნიტური ველის ზემოქმედებისას ისინი საპირისპირო მიმართულებით იხრება.
გამა გამოსხივება ან ენერგიის კვანტები (ფოტონები) არის მძიმე ელექტრომაგნიტური რხევები, რომლებიც წარმოიქმნება მრავალი რადიოაქტიური ელემენტის ბირთვების დაშლის დროს. ამ სხივებს გაცილებით დიდი შეღწევის ძალა აქვთ. ამიტომ, მათგან დასაცავად საჭიროა მასალებისგან დამზადებული სპეციალური მოწყობილობები, რომლებსაც შეუძლიათ კარგად შეინარჩუნონ ეს სხივები (ტყვია, ბეტონი, წყალი). გამა გამოსხივების მაიონებელი ეფექტი ძირითადად განპირობებულია როგორც საკუთარი ენერგიის პირდაპირი მოხმარებით, ასევე დასხივებული ნივთიერებიდან გამოდევნილი ელექტრონების მაიონებელი ეფექტით.
რენტგენის გამოსხივება წარმოიქმნება რენტგენის მილების, აგრეთვე რთული ელექტრონული დანადგარების (ბეტატრონები და ა.შ.) მუშაობის დროს. ბუნებაში, რენტგენის სხივები მრავალი თვალსაზრისით ჰგავს გამა სხივებს და განსხვავდება მათგან წარმოშობით და ზოგჯერ ტალღის სიგრძით: რენტგენს, როგორც წესი, აქვს უფრო გრძელი ტალღის სიგრძე და უფრო დაბალი სიხშირე, ვიდრე გამა სხივები. რენტგენის სხივების მოქმედების გამო იონიზაცია უფრო მეტად ხდება მათ მიერ ამოვარდნილი ელექტრონების გამო და მხოლოდ ოდნავ მისი საკუთარი ენერგიის პირდაპირი ხარჯვის გამო. ამ სხივებს (განსაკუთრებით მყარებს) ასევე აქვთ მნიშვნელოვანი შეღწევის ძალა.
ნეიტრონული გამოსხივება არის ნეიტრალური, ანუ ნეიტრონების დაუმუხტველი ნაწილაკების ნაკადი (n), რომლებიც ყველა ბირთვის განუყოფელი ნაწილია, გარდა წყალბადის ატომისა. მათ არ აქვთ მუხტები, ამიტომ მათ თავად არ აქვთ მაიონებელი ეფექტი, თუმცა, ძალიან მნიშვნელოვანი მაიონებელი ეფექტი ხდება ნეიტრონების ურთიერთქმედების გამო დასხივებული ნივთიერებების ბირთვებთან. ნეიტრონების მიერ დასხივებულ ნივთიერებებს შეუძლიათ შეიძინონ რადიოაქტიური თვისებები, ანუ მიიღონ ე.წ. ნეიტრონული გამოსხივება წარმოიქმნება ელემენტარული ნაწილაკების ამაჩქარებლების, ატომური რეაქტორების და ა.შ მუშაობის დროს. ყველაზე მაღალი შეღწევადობის ძალა აქვს ნეიტრონულ გამოსხივებას. ნეიტრონებს აყოვნებენ მათ მოლეკულაში წყალბადის შემცველი ნივთიერებები (წყალი, პარაფინი და ა.შ.).
ყველა სახის მაიონებელი გამოსხივება განსხვავდება ერთმანეთისგან სხვადასხვა მუხტით, მასით და ენერგიით. განსხვავებები ასევე არსებობს მაიონებელი გამოსხივების თითოეულ ტიპში, რაც იწვევს მეტ-ნაკლებად შეღწევადობის და მაიონებელი უნარს და მათ სხვა მახასიათებლებს. ყველა სახის რადიოაქტიური ზემოქმედების ინტენსივობა, ისევე როგორც სხვა სახის გასხივოსნებული ენერგიის შემთხვევაში, უკუპროპორციულია რადიაციის წყაროდან დაშორების კვადრატთან, ანუ თუ მანძილი გაორმაგდება ან სამჯერ ხდება, ექსპოზიციის ინტენსივობა მცირდება 4 და 9-ით. ჯერ, შესაბამისად.
რადიოაქტიური ელემენტები შეიძლება იყოს მყარი, თხევადი და აირის სახით, შესაბამისად, გამოსხივების სპეციფიკური თვისების გარდა, მათ აქვთ ამ სამი მდგომარეობის შესაბამისი თვისებები; მათ შეუძლიათ შექმნან აეროზოლები, ორთქლები, გავრცელდნენ ჰაერში, დააბინძურონ მიმდებარე ზედაპირები, მათ შორის აღჭურვილობა, სპეცტანსაცმელი, მუშების კანი და ა.შ., შეაღწიონ საჭმლის მომნელებელ ტრაქტში და სასუნთქ ორგანოებში.
ყოველდღიურ ცხოვრებაში მაიონებელი გამოსხივება მუდმივად გვხვდება. ჩვენ მათ არ ვგრძნობთ, მაგრამ ვერ უარვყოფთ მათ გავლენას ცოცხალ და უსულო ბუნებაზე. არც ისე დიდი ხნის წინ, ადამიანებმა ისწავლეს მათი გამოყენება როგორც სასიკეთოდ, ასევე მასობრივი განადგურების იარაღად. სათანადო გამოყენებით, ამ გამოსხივებებს შეუძლიათ კაცობრიობის ცხოვრება უკეთესობისკენ შეცვალონ.
მაიონებელი გამოსხივების სახეები
ცოცხალ და არაცოცხალ ორგანიზმებზე გავლენის თავისებურებების გასაგებად, თქვენ უნდა გაარკვიოთ რა არის ისინი. ასევე მნიშვნელოვანია მათი ბუნების ცოდნა.
მაიონებელი გამოსხივება არის სპეციალური ტალღა, რომელსაც შეუძლია შეაღწიოს ნივთიერებებსა და ქსოვილებში, რაც იწვევს ატომების იონიზაციას. მისი რამდენიმე სახეობა არსებობს: ალფა გამოსხივება, ბეტა გამოსხივება, გამა გამოსხივება. ყველა მათგანს აქვს განსხვავებული მუხტი და ცოცხალ ორგანიზმებზე მოქმედების უნარი.
ალფა გამოსხივება ყველაზე დამუხტულია ყველა ტიპისგან. მას აქვს უზარმაზარი ენერგია, რომელსაც შეუძლია მცირე დოზებითაც კი გამოიწვიოს რადიაციული დაავადება. მაგრამ პირდაპირი დასხივებით, ის აღწევს მხოლოდ ადამიანის კანის ზედა ფენებში. თხელი ქაღალდის ფურცელიც კი იცავს ალფა სხივებისგან. ამავდროულად, ორგანიზმში მოხვედრისას საკვებით ან ინჰალაციის დროს, ამ გამოსხივების წყარო სწრაფად ხდება სიკვდილის მიზეზი.
ბეტა სხივები ოდნავ დაბალ მუხტს ატარებს. მათ შეუძლიათ ღრმად შეაღწიონ სხეულში. ხანგრძლივი ზემოქმედებით ისინი იწვევენ ადამიანის სიკვდილს. მცირე დოზები იწვევს უჯრედული სტრუქტურის ცვლილებას. ალუმინის თხელი ფურცელი შეიძლება იყოს დაცვა. სხეულის შიგნიდან გამოსხივება ასევე მომაკვდინებელია.
ყველაზე საშიშად ითვლება გამა გამოსხივება. ის აღწევს სხეულში. დიდი დოზებით იწვევს რადიაციულ დამწვრობას, რადიაციულ ავადმყოფობას და სიკვდილს. მისგან ერთადერთი დაცვა შეიძლება იყოს ტყვია და ბეტონის სქელი ფენა.
რენტგენი ითვლება გამა გამოსხივების განსაკუთრებულ სახეობად, რომელიც წარმოიქმნება რენტგენის მილში.
კვლევის ისტორია
მაიონებელი გამოსხივების შესახებ მსოფლიომ პირველად 1895 წლის 28 დეკემბერს შეიტყო. სწორედ ამ დღეს ვილჰელმ კ. რენტგენმა გამოაცხადა, რომ აღმოაჩინა სპეციალური სახის სხივები, რომლებსაც შეუძლიათ სხვადასხვა მასალისა და ადამიანის სხეულში გავლა. იმ მომენტიდან ბევრმა ექიმმა და მეცნიერმა დაიწყო ამ ფენომენთან აქტიური მუშაობა.
დიდი ხნის განმავლობაში არავინ იცოდა მისი გავლენის შესახებ ადამიანის სხეულზე. ამიტომ, ისტორიაში ხშირია ჭარბი ექსპოზიციის შედეგად სიკვდილის შემთხვევები.
კურიებმა დეტალურად შეისწავლეს მაიონებელი გამოსხივების წყაროები და თვისებები. ამან შესაძლებელი გახადა მისი გამოყენება მაქსიმალური სარგებლით, უარყოფითი შედეგების თავიდან აცილებით.
რადიაციის ბუნებრივი და ხელოვნური წყაროები
ბუნებამ შექმნა მაიონებელი გამოსხივების სხვადასხვა წყარო. უპირველეს ყოვლისა, ეს არის მზის და სივრცის გამოსხივება. მისი უმეტესი ნაწილი შეიწოვება ოზონის ფენით, რომელიც მაღლა დგას ჩვენს პლანეტაზე. მაგრამ ზოგიერთი მათგანი აღწევს დედამიწის ზედაპირს.
თავად დედამიწაზე, უფრო სწორად მის სიღრმეში, არის გარკვეული ნივთიერებები, რომლებიც წარმოქმნიან რადიაციას. მათ შორისაა ურანის, სტრონციუმის, რადონის, ცეზიუმის და სხვა იზოტოპები.
მაიონებელი გამოსხივების ხელოვნურ წყაროებს ადამიანი ქმნის სხვადასხვა კვლევისა და წარმოებისთვის. ამავდროულად, რადიაციის სიძლიერე შეიძლება ბევრჯერ აღემატებოდეს ბუნებრივ მაჩვენებლებს.
დაცვისა და უსაფრთხოების ზომების დაცვის პირობებშიც ადამიანები იღებენ ჯანმრთელობისთვის სახიფათო რადიაციის დოზებს.
საზომი ერთეულები და დოზები
მაიონებელი გამოსხივება, როგორც წესი, დაკავშირებულია მის ურთიერთქმედებასთან ადამიანის სხეულთან. მაშასადამე, ყველა საზომი ერთეული გარკვეულწილად დაკავშირებულია ადამიანის უნართან, შთანთქას და დააგროვოს იონიზაციის ენერგია.
SI სისტემაში მაიონებელი გამოსხივების დოზები იზომება ერთეულებში, რომელსაც ეწოდება ნაცრისფერი (Gy). ის აჩვენებს ენერგიის რაოდენობას დასხივებული ნივთიერების ერთეულზე. ერთი Gy უდრის ერთ J/კგ. მაგრამ მოხერხებულობისთვის, უფრო ხშირად გამოიყენება დისტანციური ერთეულის რადი. უდრის 100 გრ.
ადგილზე რადიაციული ფონი იზომება ექსპოზიციის დოზებით. ერთი დოზა უდრის C/კგ. ეს ერთეული გამოიყენება SI სისტემაში. მის შესაბამის დისტანციურ ერთეულს რენტგენი (R) ეწოდება. 1 რადის აბსორბირებული დოზის მისაღებად, ადამიანი უნდა დაემორჩილოს ექსპოზიციის დოზას დაახლოებით 1 R.
ვინაიდან მაიონებელი გამოსხივების სხვადასხვა ტიპს აქვს ენერგიის განსხვავებული მუხტი, მისი გაზომვა ჩვეულებრივ შედარებულია ბიოლოგიურ გავლენასთან. SI სისტემაში ასეთი ეკვივალენტის ერთეულია სივერტი (Sv). მისი არასისტემური ანალოგი არის rem.
რაც უფრო ძლიერი და გრძელია რადიაცია, მით მეტი ენერგია შეიწოვება ორგანიზმის მიერ, მით უფრო საშიშია მისი გავლენა. ადამიანის რადიაციული დაბინძურების პირობებში ყოფნის დასაშვები დროის გასარკვევად გამოიყენება სპეციალური მოწყობილობები – დოზიმეტრები, რომლებიც ზომავენ მაიონებელი გამოსხივებას. ეს არის როგორც ინდივიდუალური გამოყენების მოწყობილობები, ასევე დიდი სამრეწველო დანადგარები.
ეფექტი სხეულზე
პოპულარული რწმენის საწინააღმდეგოდ, ნებისმიერი მაიონებელი გამოსხივება ყოველთვის არ არის საშიში და მომაკვდინებელი. ეს ჩანს ულტრაიისფერი სხივების მაგალითზე. მცირე დოზებით ისინი ასტიმულირებენ D ვიტამინის წარმოქმნას ადამიანის ორგანიზმში, უჯრედების რეგენერაციას და მელანინის პიგმენტის მატებას, რაც იძლევა ლამაზ რუჯს. მაგრამ ხანგრძლივი ზემოქმედება იწვევს ძლიერ დამწვრობას და შეიძლება გამოიწვიოს კანის კიბო.
ბოლო წლებში აქტიურად არის შესწავლილი მაიონებელი გამოსხივების გავლენა ადამიანის ორგანიზმზე და მისი პრაქტიკული გამოყენება.
მცირე დოზებით რადიაცია არანაირ ზიანს არ აყენებს ორგანიზმს. 200-მდე მილირეენტგენს შეუძლია შეამციროს სისხლის თეთრი უჯრედების რაოდენობა. ასეთი ზემოქმედების სიმპტომები იქნება გულისრევა და თავბრუსხვევა. ასეთი დოზის მიღების შემდეგ ადამიანების დაახლოებით 10% იღუპება.
დიდი დოზები იწვევს საჭმლის მონელების დარღვევას, თმის ცვენას, კანის დამწვრობას, სხეულის უჯრედული სტრუქტურის ცვლილებას, კიბოს უჯრედების განვითარებას და სიკვდილს.
რადიაციული ავადმყოფობა
მაიონებელი გამოსხივების ხანგრძლივმა მოქმედებამ სხეულზე და მისმა დასხივების დიდი დოზით მიღებამ შეიძლება გამოიწვიოს რადიაციული დაავადება. ამ დაავადების შემთხვევების ნახევარზე მეტი ფატალურია. დანარჩენი არაერთი გენეტიკური და სომატური დაავადების მიზეზი ხდება.
გენეტიკურ დონეზე მუტაციები ხდება ჩანასახოვან უჯრედებში. მათი ცვლილებები ცხადი ხდება მომდევნო თაობებში.
სომატური დაავადებები გამოიხატება კანცეროგენეზით, შეუქცევადი ცვლილებებით სხვადასხვა ორგანოებში. ამ დაავადებების მკურნალობა ხანგრძლივი და საკმაოდ რთულია.
რადიაციული დაზიანებების მკურნალობა
სხეულზე რადიაციის პათოგენური ზემოქმედების შედეგად წარმოიქმნება ადამიანის ორგანოების სხვადასხვა დაზიანება. რადიაციის დოზიდან გამომდინარე, ტარდება თერაპიის სხვადასხვა მეთოდი.
უპირველეს ყოვლისა, პაციენტი მოთავსებულია სტერილურ პალატაში, რათა თავიდან იქნას აცილებული კანის ღია დაზიანებული უბნების ინფექციის შესაძლებლობა. გარდა ამისა, ტარდება სპეციალური პროცედურები, რომლებიც ხელს უწყობენ ორგანიზმიდან რადიონუკლიდების სწრაფ მოცილებას.
მძიმე დაზიანებებისთვის შეიძლება საჭირო გახდეს ძვლის ტვინის გადანერგვა. რადიაციისგან ის კარგავს სისხლის წითელი უჯრედების რეპროდუცირების უნარს.
მაგრამ უმეტეს შემთხვევაში, მსუბუქი დაზიანებების მკურნალობა მცირდება დაზიანებული უბნების ანესთეზიამდე, რაც ასტიმულირებს უჯრედების რეგენერაციას. დიდი ყურადღება ეთმობა რეაბილიტაციას.
მაიონებელი გამოსხივების გავლენა დაბერებასა და კიბოზე
მაიონებელი სხივების ადამიანის სხეულზე ზემოქმედებასთან დაკავშირებით, მეცნიერებმა ჩაატარეს სხვადასხვა ექსპერიმენტები, რომლებიც ადასტურებდნენ დაბერების და კანცეროგენეზის პროცესების დამოკიდებულებას რადიაციის დოზაზე.
უჯრედული კულტურების ჯგუფები დასხივებული იქნა ლაბორატორიულ პირობებში. შედეგად, შესაძლებელი გახდა იმის დამტკიცება, რომ უმნიშვნელო დასხივებაც კი ხელს უწყობს უჯრედების დაბერების დაჩქარებას. უფრო მეტიც, რაც უფრო ძველია კულტურა, მით უფრო მეტად ექვემდებარება ამ პროცესს.
ხანგრძლივი დასხივება იწვევს უჯრედების სიკვდილს ან არანორმალურ და სწრაფ გაყოფას და ზრდას. ეს ფაქტი მიუთითებს იმაზე, რომ მაიონებელი გამოსხივება კანცეროგენულ ზემოქმედებას ახდენს ადამიანის ორგანიზმზე.
ამავდროულად, ტალღების ზემოქმედებამ დაზარალებულ კიბოს უჯრედებზე გამოიწვია მათი სრული სიკვდილი ან მათი გაყოფის პროცესების შეჩერება. ამ აღმოჩენამ ხელი შეუწყო ადამიანის კიბოს მკურნალობის ტექნიკის შემუშავებას.
რადიაციის პრაქტიკული გამოყენება
პირველად დაიწყო რადიაციის გამოყენება სამედიცინო პრაქტიკაში. რენტგენის დახმარებით ექიმებმა ადამიანის სხეულის შიგნით შესწავლა მოახერხეს. ამასთან, მას თითქმის არანაირი ზიანი არ მიუყენებია.
გარდა ამისა, რადიაციის დახმარებით მათ დაიწყეს კიბოს მკურნალობა. უმეტეს შემთხვევაში, ამ მეთოდს აქვს დადებითი ეფექტი, მიუხედავად იმისა, რომ მთელი სხეული ექვემდებარება რადიაციის ძლიერ ეფექტს, რაც იწვევს რადიაციული ავადმყოფობის მთელ რიგ სიმპტომებს.
მედიცინის გარდა მაიონებელი სხივები გამოიყენება სხვა ინდუსტრიებშიც. გეოდეზისტებს, რომლებიც იყენებენ რადიაციას, შეუძლიათ შეისწავლონ დედამიწის ქერქის სტრუქტურული მახასიათებლები მის ცალკეულ მონაკვეთებში.
კაცობრიობამ ისწავლა ზოგიერთი ნამარხი ენერგიის დიდი რაოდენობით გამოყოფის უნარის გამოყენება საკუთარი მიზნებისთვის.
ბირთვული ენერგია
ბირთვული ენერგია დედამიწის მთელი მოსახლეობის მომავალია. ატომური ელექტროსადგურები შედარებით იაფი ელექტროენერგიის წყაროა. იმ პირობით, რომ ისინი სათანადოდ მუშაობენ, ასეთი ელექტროსადგურები ბევრად უფრო უსაფრთხოა, ვიდრე თბოელექტროსადგურები და ჰიდროელექტროსადგურები. ატომური ელექტროსადგურებიდან გაცილებით ნაკლებია გარემოს დაბინძურება, როგორც ჭარბი სითბოთი, ასევე წარმოების ნარჩენებით.
ამავდროულად, ატომური ენერგიის საფუძველზე, მეცნიერებმა შეიმუშავეს მასობრივი განადგურების იარაღი. ამ დროისთვის პლანეტაზე იმდენი ატომური ბომბია, რომ მათი მცირე რაოდენობის გაშვებამ შეიძლება გამოიწვიოს ბირთვული ზამთარი, რის შედეგადაც მასში მცხოვრები თითქმის ყველა ცოცხალი ორგანიზმი დაიღუპება.
დაცვის საშუალებები და მეთოდები
რადიაციის გამოყენება ყოველდღიურ ცხოვრებაში მოითხოვს სერიოზულ ზომებს. მაიონებელი გამოსხივებისგან დაცვა იყოფა ოთხ ტიპად: დრო, მანძილი, რაოდენობა და წყაროების დაცვა.
ძლიერი რადიაციული ფონის პირობებშიც კი ადამიანს შეუძლია გარკვეული დროით დარჩეს ჯანმრთელობისთვის ზიანის მიყენების გარეშე. სწორედ ეს მომენტი განსაზღვრავს დროის დაცვას.
რაც უფრო დიდია მანძილი რადიაციის წყარომდე, მით უფრო დაბალია შთანთქმის ენერგიის დოზა. ამიტომ, თავიდან უნდა იქნას აცილებული მჭიდრო კონტაქტი იმ ადგილებთან, სადაც არის მაიონებელი გამოსხივება. ეს გარანტირებულია არასასურველი შედეგებისგან დასაცავად.
თუ შესაძლებელია მინიმალური რადიაციის მქონე წყაროების გამოყენება, პირველ რიგში მათ ენიჭებათ უპირატესობა. ეს არის დაცვა რაოდენობრივად.
მეორე მხრივ, დაფარვა ნიშნავს ბარიერების შექმნას, რომლითაც მავნე სხივები არ შეაღწევს. ამის მაგალითია ტყვიის ეკრანები რენტგენის ოთახებში.
საყოფაცხოვრებო დაცვა
რადიაციული კატასტროფის გამოცხადების შემთხვევაში, ყველა ფანჯარა და კარი დაუყოვნებლივ უნდა დაიხუროს და შეეცადოს წყლის მარაგი დახურული წყაროებიდან. საკვები უნდა იყოს მხოლოდ დაკონსერვებული. ღია ადგილას გადაადგილებისას სხეული მაქსიმალურად დაიფარეთ ტანსაცმლით, სახე კი რესპირატორით ან სველი მარლით. ეცადეთ სახლში არ შეიტანოთ გარეთა ტანსაცმელი და ფეხსაცმელი.
ასევე აუცილებელია შესაძლო ევაკუაციისთვის მომზადება: საბუთების შეგროვება, ტანსაცმლის, წყლისა და საკვების მიწოდება 2-3 დღის განმავლობაში.
მაიონებელი გამოსხივება, როგორც გარემო ფაქტორი
პლანეტა დედამიწაზე საკმაოდ ბევრი რადიაციაა დაბინძურებული. ამის მიზეზი არის როგორც ბუნებრივი პროცესები, ასევე ადამიანის მიერ გამოწვეული კატასტროფები. მათგან ყველაზე ცნობილია ჩერნობილის ავარია და ატომური ბომბები ქალაქების ჰიროშიმასა და ნაგასაკის თავზე.
ასეთ ადგილებში ადამიანი არ შეიძლება იყოს საკუთარი ჯანმრთელობისთვის ზიანის მიყენების გარეშე. ამასთან, ყოველთვის არ არის შესაძლებელი რადიაციული დაბინძურების წინასწარ გარკვევა. ზოგჯერ არაკრიტიკულმა რადიაციულმა ფონმაც კი შეიძლება გამოიწვიოს კატასტროფა.
ამის მიზეზი ცოცხალი ორგანიზმების რადიაციის შთანთქმისა და დაგროვების უნარია. ამავე დროს, ისინი თავად იქცევიან მაიონებელი გამოსხივების წყაროებად. ჩერნობილის სოკოების შესახებ ცნობილი "შავი" ხუმრობები სწორედ ამ თვისებას ეფუძნება.
ასეთ შემთხვევებში მაიონებელი გამოსხივებისგან დაცვა მცირდება იქამდე, რომ ყველა სამომხმარებლო პროდუქტი ექვემდებარება ფრთხილად რენტგენოლოგიურ გამოკვლევას. ამასთან, სპონტანურ ბაზრებზე ცნობილი „ჩერნობილის სოკოების“ შეძენის შანსი ყოველთვის არის. ამიტომ, თავი უნდა შეიკავოთ დაუმოწმებელი გამყიდველებისგან ყიდვისგან.
ადამიანის ორგანიზმი მიდრეკილია სახიფათო ნივთიერებების დაგროვებისკენ, რაც იწვევს შიგნიდან თანდათანობით მოწამვლას. უცნობია, ზუსტად როდის იგრძნობს თავს ამ შხამების ზემოქმედება: ერთ დღეში, წელიწადში თუ თაობაში.
„ადამიანების დამოკიდებულება ამა თუ იმ საფრთხის მიმართ განისაზღვრება იმით, თუ რამდენად კარგად არის ეს მათთვის ნაცნობი“.
ეს მასალა არის განზოგადებული პასუხი უამრავ კითხვაზე, რომლებიც წარმოიქმნება სახლში რადიაციის გამოვლენისა და გაზომვის მოწყობილობების მომხმარებლებისგან.
ბირთვული ფიზიკის სპეციფიკური ტერმინოლოგიის მინიმალური გამოყენება მასალის პრეზენტაციისას დაგეხმარებათ თავისუფლად გადალახოთ ეს ეკოლოგიური პრობლემა, რადიოფობიისადმი დამორჩილების გარეშე, მაგრამ ასევე ზედმეტი თვითკმაყოფილების გარეშე.
რადიაციის საფრთხე რეალური და წარმოსახვითი
"ერთ-ერთ პირველ ბუნებრივ რადიოაქტიურ ელემენტს, რომელიც აღმოაჩინეს, ეწოდა "რადიუმი""
- ლათინურიდან თარგმნა - სხივების გამოსხივება, გამოსხივება.
გარემოში თითოეული ადამიანი ელოდება სხვადასხვა მოვლენებს, რომლებიც მასზე მოქმედებს. მათ შორისაა სიცხე, სიცივე, მაგნიტური და ჩვეულებრივი ქარიშხალი, ძლიერი წვიმა, ძლიერი თოვლი, ძლიერი ქარი, ხმები, აფეთქებები და ა.შ.
ბუნების მიერ მისთვის მინიჭებული გრძნობათა ორგანოების არსებობის გამო, მას შეუძლია სწრაფად უპასუხოს ამ მოვლენებს, მაგალითად, მზის ჩრდილის, ტანსაცმლის, საცხოვრებლის, მედიკამენტების, ეკრანების, თავშესაფრების და ა.შ.
თუმცა, ბუნებაში არის ფენომენი, რომელზედაც ადამიანი, საჭირო გრძნობათა ორგანოების არარსებობის გამო, მყისიერად ვერ რეაგირებს - ეს არის რადიოაქტიურობა. რადიოაქტიურობა არ არის ახალი ფენომენი; რადიოაქტიურობა და მისი თანმხლები გამოსხივება (ე.წ. მაიონებელი გამოსხივება) ყოველთვის არსებობდა სამყაროში. რადიოაქტიური მასალები დედამიწის ნაწილია და ადამიანიც კი ოდნავ რადიოაქტიურია, რადგან. ყველა ცოცხალი ქსოვილი შეიცავს რადიოაქტიური ნივთიერებების კვალს.
რადიოაქტიური (მაიონიზებელი) გამოსხივების ყველაზე უსიამოვნო თვისებაა მისი გავლენა ცოცხალი ორგანიზმის ქსოვილებზე, ამიტომ საჭიროა შესაბამისი საზომი ხელსაწყოები, რომლებიც უზრუნველყოფენ ოპერატიულ ინფორმაციას სასარგებლო გადაწყვეტილების მისაღებად, სანამ დიდი დრო გავა და არასასურველი ან თუნდაც ფატალური შედეგები გამოჩნდება. მაშინვე არ დაიწყებს შეგრძნებას, მაგრამ მხოლოდ გარკვეული დროის გასვლის შემდეგ. ამიტომ, რადიაციის არსებობისა და მისი სიმძლავრის შესახებ ინფორმაცია უნდა იქნას მიღებული რაც შეიძლება ადრე.
მაგრამ საკმარისია საიდუმლოებები. მოდით ვისაუბროთ რა არის რადიაცია და მაიონებელი (ე.ი. რადიოაქტიური) გამოსხივება.
მაიონებელი გამოსხივება
ნებისმიერი გარემო შედგება უმცირესი ნეიტრალური ნაწილაკებისგან - ატომები, რომლებიც შედგება დადებითად დამუხტული ბირთვებისგან და მათ გარშემო მყოფი უარყოფითად დამუხტული ელექტრონებისაგან. თითოეული ატომი ჰგავს მინიატურულ მზის სისტემას: პაწაწინა ბირთვის გარშემო „პლანეტები“ მოძრაობენ ორბიტაზე - ელექტრონები.
ატომის ბირთვიშედგება რამდენიმე ელემენტარული ნაწილაკისგან - პროტონებისა და ნეიტრონებისგან, რომლებსაც აქვთ ბირთვული ძალები.
პროტონებინაწილაკები დადებითი მუხტის მქონე ელექტრონების მუხტის აბსოლუტური მნიშვნელობით.
ნეიტრონებინეიტრალური, დაუმუხტი ნაწილაკები. ატომში ელექტრონების რაოდენობა ზუსტად უდრის ბირთვში არსებული პროტონების რაოდენობას, ამიტომ თითოეული ატომი მთლიანობაში ნეიტრალურია. პროტონის მასა თითქმის 2000-ჯერ აღემატება ელექტრონის მასას.
ბირთვში არსებული ნეიტრალური ნაწილაკების (ნეიტრონების) რაოდენობა შეიძლება განსხვავებული იყოს პროტონების იგივე რაოდენობისთვის. ასეთი ატომები, რომლებსაც აქვთ ბირთვები პროტონების იგივე რაოდენობით, მაგრამ განსხვავდებიან ნეიტრონების რაოდენობით, არის ერთი და იგივე ქიმიური ელემენტის ჯიშები, რომლებსაც უწოდებენ ამ ელემენტის "იზოტოპებს". მათი ერთმანეთისგან გასარჩევად, ელემენტის სიმბოლოს ენიჭება რიცხვი, რომელიც ტოლია მოცემული იზოტოპის ბირთვის ყველა ნაწილაკების ჯამს. ასე რომ, ურანი-238 შეიცავს 92 პროტონს და 146 ნეიტრონს; ურანი 235 ასევე შეიცავს 92 პროტონს, მაგრამ 143 ნეიტრონს. ქიმიური ელემენტის ყველა იზოტოპი ქმნის "ნუკლიდების" ჯგუფს. ზოგიერთი ნუკლიდი სტაბილურია, ე.ი. არ განიცდიან რაიმე ტრანსფორმაციას, ხოლო სხვები, რომლებიც ასხივებენ ნაწილაკებს, არასტაბილურია და გადაიქცევიან სხვა ნუკლიდებად. მაგალითად, ავიღოთ ურანის ატომი - 238. დროდადრო მისგან გამოდის ოთხი ნაწილაკისგან შემდგარი კომპაქტური ჯგუფი: ორი პროტონი და ორი ნეიტრონი - „ალფა ნაწილაკი (ალფა)“. ამრიგად, ურანი-238 გარდაიქმნება ელემენტად, რომლის ბირთვი შეიცავს 90 პროტონს და 144 ნეიტრონს - თორიუმ-234. მაგრამ თორიუმი-234 ასევე არასტაბილურია: მისი ერთ-ერთი ნეიტრონი გადაიქცევა პროტონად, ხოლო თორიუმ-234 იქცევა ელემენტად, რომელსაც აქვს 91 პროტონი და 143 ნეიტრონი ბირთვში. ეს ტრანსფორმაცია ასევე მოქმედებს მათ ორბიტაზე მოძრავ ელექტრონებს (ბეტა): ერთი მათგანი ხდება, თითქოს, ზედმეტი, წყვილის გარეშე (პროტონი), ამიტომ ის ტოვებს ატომს. მრავალი ტრანსფორმაციის ჯაჭვი, რომელსაც თან ახლავს ალფა ან ბეტა გამოსხივება, მთავრდება ტყვიის სტაბილური ნუკლიდით. რა თქმა უნდა, არსებობს სხვადასხვა ნუკლიდების სპონტანური გარდაქმნების (დაშლის) მსგავსი ჯაჭვები. ნახევარგამოყოფის პერიოდი არის პერიოდი, რომლის დროსაც რადიოაქტიური ბირთვების საწყისი რაოდენობა საშუალოდ განახევრდება.
დაშლის ყოველი აქტით გამოიყოფა ენერგია, რომელიც გადაეცემა რადიაციის სახით. ხშირად არასტაბილური ნუკლიდი აღგზნებულ მდგომარეობაშია და ნაწილაკების გამოსხივება არ იწვევს აგზნების სრულ მოცილებას; შემდეგ ის გამოყოფს ენერგიის ნაწილს გამა გამოსხივების სახით (გამა კვანტური). ისევე როგორც რენტგენის (რომელიც გამა სხივებისგან განსხვავდება მხოლოდ სიხშირით), ნაწილაკები არ გამოიყოფა. არასტაბილური ნუკლიდის სპონტანური დაშლის მთელ პროცესს რადიოაქტიური დაშლა ეწოდება, თავად ნუკლიდს კი რადიონუკლიდი.
სხვადასხვა სახის გამოსხივებას თან ახლავს სხვადასხვა რაოდენობის ენერგიის გამოყოფა და აქვს განსხვავებული შეღწევადობა; შესაბამისად, ისინი განსხვავებულ გავლენას ახდენენ ცოცხალი ორგანიზმის ქსოვილებზე. ალფა გამოსხივება შეფერხებულია, მაგალითად, ქაღალდის ფურცლით და პრაქტიკულად არ შეუძლია შეაღწიოს კანის გარე შრეში. ამიტომ, ის საფრთხეს არ წარმოადგენს მანამ, სანამ რადიოაქტიური ნივთიერებები, რომლებიც ასხივებენ ალფა ნაწილაკებს, არ შედიან სხეულში ღია ჭრილობის გზით, საკვებით, წყლით ან ჩასუნთქული ჰაერით ან ორთქლით, მაგალითად, აბანოში; შემდეგ ისინი ძალიან საშიში ხდებიან. ბეტა ნაწილაკს აქვს უფრო დიდი შეღწევადი ძალა: ის გადადის სხეულის ქსოვილებში ერთი ან ორი სანტიმეტრი ან მეტი სიღრმეზე, ენერგიის ოდენობიდან გამომდინარე. გამა გამოსხივების შეღწევადობა, რომელიც ვრცელდება სინათლის სიჩქარით, ძალიან მაღალია: მისი შეჩერება მხოლოდ სქელი ტყვიით ან ბეტონის ფილითაა შესაძლებელი. მაიონებელი გამოსხივება ხასიათდება გაზომილი ფიზიკური სიდიდეების რაოდენობის მიხედვით. ეს მოიცავს ენერგიის რაოდენობას. ერთი შეხედვით შეიძლება ჩანდეს, რომ ისინი საკმარისია ცოცხალ ორგანიზმებსა და ადამიანებზე მაიონებელი გამოსხივების ზემოქმედების აღრიცხვისა და შესაფასებლად. თუმცა, ეს ენერგეტიკული ღირებულებები არ ასახავს მაიონებელი გამოსხივების ფიზიოლოგიურ ეფექტს ადამიანის სხეულსა და სხვა ცოცხალ ქსოვილებზე, ისინი სუბიექტურია და განსხვავებულია სხვადასხვა ადამიანში. ამიტომ გამოიყენება საშუალო მნიშვნელობები.
რადიაციის წყაროები ბუნებრივია, ბუნებაშია და არ არის დამოკიდებული ადამიანებზე.
დადგენილია, რომ რადიაციის ყველა ბუნებრივი წყაროდან უდიდეს საფრთხეს წარმოადგენს რადონი, მძიმე, უგემოვნო, უსუნო და უხილავი აირი; მათი ბავშვის პროდუქტებით.
რადონი დედამიწის ქერქიდან ყველგან გამოიყოფა, მაგრამ მისი კონცენტრაცია გარე ჰაერში მნიშვნელოვნად განსხვავდება დედამიწის სხვადასხვა ნაწილში. ერთი შეხედვით პარადოქსულადაც არ უნდა მოგეჩვენოთ, მაგრამ ადამიანი ძირითად გამოსხივებას რადონიდან იღებს დახურულ, არავენტილაციურ ოთახში ყოფნისას. რადონი კონცენტრირებულია შიდა ჰაერში მხოლოდ მაშინ, როდესაც ისინი საკმარისად იზოლირებულნი არიან გარე გარემოსგან. საძირკვლისა და იატაკის მიწიდან გაჟონვა ან, ნაკლებად ხშირად, სამშენებლო მასალებისგან გათავისუფლება, ოთახში გროვდება რადონი. საიზოლაციო მიზნით ოთახების დალუქვა მხოლოდ ამძაფრებს საკითხს, რადგან ეს კიდევ უფრო ართულებს რადიოაქტიური აირის ოთახიდან გამოსვლას. რადონის პრობლემა განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია დაბალსართულიანი შენობებისთვის, შენობების ფრთხილად დალუქვა (სითბოს შესანარჩუნებლად) და ალუმინის, როგორც სამშენებლო მასალების დანამატის გამოყენებით (ე.წ. "შვედური პრობლემა"). ყველაზე გავრცელებული სამშენებლო მასალები - ხე, აგური და ბეტონი - გამოყოფს შედარებით მცირე რადონს. გრანიტს, პემზას, ალუმინის ნედლეულისგან დამზადებულ პროდუქტებს და ფოსფოგიფსს გაცილებით მაღალი სპეციფიკური რადიოაქტიურობა აქვთ.
შიდა რადონის კიდევ ერთი, ჩვეულებრივ ნაკლებად მნიშვნელოვანი წყაროა წყალი და ბუნებრივი აირი, რომელიც გამოიყენება სამზარეულოსა და სახლის გასათბობად.
რადონის კონცენტრაცია ჩვეულებრივ წყალში ძალიან დაბალია, მაგრამ ღრმა ჭაბურღილების ან არტეზიული ჭაბურღილების წყალი შეიცავს უამრავ რადონს. თუმცა, მთავარი საფრთხე არ მოდის სასმელ წყალზე, თუნდაც მასში რადონის მაღალი შემცველობით. ჩვეულებრივ, ადამიანები მოიხმარენ წყლის უმეტეს ნაწილს საკვებში და ცხელი სასმელების სახით, ხოლო წყლის ადუღების ან ცხელი კერძების მომზადებისას რადონი თითქმის მთლიანად ქრება. გაცილებით დიდ საფრთხეს წარმოადგენს ფილტვებში რადონის მაღალი შემცველობით წყლის ორთქლის შეღწევა ჩასუნთქულ ჰაერთან ერთად, რაც ყველაზე ხშირად ხდება აბაზანაში ან ორთქლის ოთახში (ორთქლის ოთახში).
ბუნებრივ აირში რადონი მიწისქვეშ აღწევს. წინასწარი დამუშავების შედეგად და მომხმარებელში შესვლამდე გაზის შენახვისას, რადონის უმეტესი ნაწილი გადის, მაგრამ ოთახში რადონის კონცენტრაცია შეიძლება მკვეთრად გაიზარდოს, თუ ღუმელები და სხვა გაზის გამათბობელი მოწყობილობები არ არის აღჭურვილი გამონაბოლქვი გამწოვით. მიწოდების და გამონაბოლქვი ვენტილაციის არსებობისას, რომელიც ურთიერთობს გარე ჰაერთან, ამ შემთხვევებში რადონის კონცენტრაცია არ ხდება. ეს ასევე ეხება მთლიანად სახლს - რადონის დეტექტორების წაკითხვებზე ფოკუსირებით, შეგიძლიათ დააყენოთ შენობის ვენტილაციის რეჟიმი, რაც მთლიანად გამორიცხავს ჯანმრთელობის საფრთხეს. თუმცა, იმის გათვალისწინებით, რომ ნიადაგიდან რადონის გამოყოფა სეზონურია, აუცილებელია ვენტილაციის ეფექტურობის კონტროლი წელიწადში სამიდან ოთხჯერ, არ დაუშვას რადონის კონცენტრაცია ნორმებს გადააჭარბოს.
რადიაციის სხვა წყაროები, რომლებსაც სამწუხაროდ აქვთ პოტენციური საფრთხე, თავად ადამიანი ქმნის. ხელოვნური გამოსხივების წყაროა ხელოვნური რადიონუკლიდები, ნეიტრონების სხივები და დამუხტული ნაწილაკები, რომლებიც შექმნილია ბირთვული რეაქტორებისა და ამაჩქარებლების დახმარებით. მათ მაიონებელი გამოსხივების ადამიანის მიერ შექმნილ წყაროებს უწოდებენ. აღმოჩნდა, რომ ადამიანისთვის საშიშ ხასიათთან ერთად რადიაციაც შეიძლება ადამიანის სამსახურში მოექცეს. აქ შორს არის რადიაციის გამოყენების სფეროების სრული ჩამონათვალი: მედიცინა, მრეწველობა, სოფლის მეურნეობა, ქიმია, მეცნიერება და ა.შ. დამამშვიდებელი ფაქტორია ხელოვნური გამოსხივების წარმოებასა და გამოყენებასთან დაკავშირებული ყველა საქმიანობის კონტროლირებადი ბუნება.
ატმოსფეროში ბირთვული იარაღის ტესტები, ავარიები ატომურ ელექტროსადგურებსა და ატომურ რეაქტორებში და მათი მუშაობის შედეგები, რაც გამოიხატება რადიოაქტიური ვარდნით და რადიოაქტიური ნარჩენებით, განსხვავდება ადამიანებზე მათი ზემოქმედებით. თუმცა, მხოლოდ საგანგებო სიტუაციებს, როგორიცაა ჩერნობილის ავარია, შეუძლია უკონტროლო გავლენა მოახდინოს ადამიანზე.
დანარჩენი სამუშაოები ადვილად კონტროლდება პროფესიონალურ დონეზე.
როდესაც რადიოაქტიური ვარდნა ხდება დედამიწის ზოგიერთ რაიონში, რადიაცია შეიძლება შევიდეს ადამიანის სხეულში უშუალოდ სოფლის მეურნეობის პროდუქტებისა და საკვების საშუალებით. საკუთარი თავის და ახლობლების დაცვა ამ საფრთხისგან ძალიან მარტივია. რძის, ბოსტნეულის, ხილის, მწვანილის და ნებისმიერი სხვა პროდუქტის ყიდვისას ზედმეტი არ იქნება დოზიმეტრის ჩართვა და შეძენილ პროდუქტებთან მიტანა. რადიაცია არ ჩანს - მაგრამ მოწყობილობა მყისიერად აღმოაჩენს რადიოაქტიური დაბინძურების არსებობას. ასეთია ჩვენი ცხოვრება მესამე ათასწლეულში - დოზიმეტრი ხდება ყოველდღიური ცხოვრების ატრიბუტი, როგორც ცხვირსახოცი, კბილის ჯაგრისი, საპონი.
მაიონებელი გამოსხივების ზემოქმედება სხეულის ქსოვილებზე
მაიონებელი გამოსხივებით ცოცხალ ორგანიზმში მიყენებული ზიანი რაც უფრო დიდი იქნება, მით მეტ ენერგიას გადასცემს ქსოვილებს; ამ ენერგიის რაოდენობას ეწოდება დოზა, ნებისმიერი ნივთიერების ანალოგიით, რომელიც შედის სხეულში და მთლიანად შეიწოვება მასში. სხეულს შეუძლია მიიღოს რადიაციის დოზა, იმისდა მიუხედავად, რადიონუკლიდი არის სხეულის გარეთ თუ მის შიგნით.
სხეულის დასხივებული ქსოვილების მიერ შთანთქმული რადიაციის ენერგიის რაოდენობას, რომელიც გამოითვლება ერთეულ მასაზე, ეწოდება აბსორბირებული დოზა და იზომება გრეისში. მაგრამ ეს მნიშვნელობა არ ითვალისწინებს იმ ფაქტს, რომ იგივე აბსორბირებული დოზით ალფა გამოსხივება ბევრად უფრო საშიშია (ოცჯერ), ვიდრე ბეტა ან გამა გამოსხივება. ამ გზით ხელახლა გამოთვლილ დოზას ექვივალენტური დოზა ეწოდება; ის იზომება ერთეულებში, სახელწოდებით Sieverts.
გასათვალისწინებელია ისიც, რომ სხეულის ზოგიერთი ნაწილი უფრო მგრძნობიარეა, ვიდრე სხვები: მაგალითად, რადიაციის იგივე ექვივალენტური დოზით, ფილტვებში კიბოს გაჩენა უფრო სავარაუდოა, ვიდრე ფარისებრი ჯირკვალში, და დასხივება. გონადები განსაკუთრებით საშიშია გენეტიკური დაზიანების რისკის გამო. ამიტომ, ადამიანის ზემოქმედების დოზები მხედველობაში უნდა იქნას მიღებული სხვადასხვა კოეფიციენტებით. გავამრავლოთ ექვივალენტური დოზები შესაბამის კოეფიციენტებზე და შევაჯამოთ ყველა ორგანოსა და ქსოვილზე, მივიღებთ ეფექტურ ეკვივალენტურ დოზას, რომელიც ასახავს ორგანიზმზე დასხივების მთლიან ეფექტს; იგი ასევე იზომება Sieverts-ში.
დამუხტული ნაწილაკები.
სხეულის ქსოვილებში შეღწევადი ალფა და ბეტა ნაწილაკები ენერგიას კარგავენ იმ ატომების ელექტრონებთან ელექტრული ურთიერთქმედების გამო, რომლებთანაც ისინი გადიან. (გამა სხივები და რენტგენები თავიანთ ენერგიას მატერიას გადასცემენ რამდენიმე გზით, რაც საბოლოოდ ასევე იწვევს ელექტრულ ურთიერთქმედებას.)
ელექტრული ურთიერთქმედებები.
წამის ათი ტრილიონედი რიგით მას შემდეგ, რაც გამჭოლი გამოსხივება მიაღწევს სხეულის ქსოვილის შესაბამის ატომს, ამ ატომს ელექტრონი შორდება. ეს უკანასკნელი უარყოფითად არის დამუხტული, ამიტომ თავდაპირველად ნეიტრალური ატომის დანარჩენი ნაწილი დადებითად დამუხტული ხდება. ამ პროცესს იონიზაცია ეწოდება. გამოყოფილ ელექტრონს შეუძლია სხვა ატომების შემდგომი იონიზაცია.
ფიზიკური და ქიმიური ცვლილებები.
როგორც თავისუფალი ელექტრონი, ისე იონიზებული ატომი, ჩვეულებრივ, დიდხანს ვერ დარჩებიან ამ მდგომარეობაში და მომდევნო ათი მილიარდი წამის განმავლობაში ისინი მონაწილეობენ რეაქციების რთულ ჯაჭვში, რაც იწვევს ახალი მოლეკულების წარმოქმნას, მათ შორის უკიდურესად რეაქტიულ მოლეკულებს, როგორიცაა მაგ. "თავისუფალი რადიკალები".
ქიმიური ცვლილებები.
წამის მომდევნო მემილიონედში, წარმოქმნილი თავისუფალი რადიკალები რეაგირებენ როგორც ერთმანეთთან, ისე სხვა მოლეკულებთან და, ჯერ კიდევ ბოლომდე გაუგებარი რეაქციების ჯაჭვის მეშვეობით, შეიძლება გამოიწვიოს უჯრედის ნორმალური ფუნქციონირებისთვის აუცილებელი ბიოლოგიურად მნიშვნელოვანი მოლეკულების ქიმიური მოდიფიკაცია.
ბიოლოგიური ეფექტები.
ბიოქიმიური ცვლილებები შეიძლება მოხდეს დასხივებიდან რამდენიმე წამში და ათწლეულში და გამოიწვიოს უჯრედების დაუყოვნებელი სიკვდილი ან მათში ცვლილებები.
რადიოაქტიურობის ერთეულები |
||
|
ბეკერელი (Bq, Vq); |
1 Bq = 1 დაშლა წამში. |
რადიონუკლიდური აქტივობის ერთეულები. ასახავს დაშლის რაოდენობას დროის ერთეულზე. |
|
რუხი (გრ, გუ); |
1 ჯი = 1 ჯ/კგ |
აბსორბირებული დოზის ერთეული. ისინი წარმოადგენენ მაიონებელი გამოსხივების ენერგიის რაოდენობას, რომელიც შეიწოვება ფიზიკური სხეულის მასის ერთეულით, მაგალითად, სხეულის ქსოვილებით. |
|
სივერტი (Sv, Sv) |
1 Sv = 1 Gy = 1 J/კგ (ბეტასა და გამასთვის) 1 μSv = 1/1000000 სვ 1 ber = 0.01 Sv = 10 mSv დოზის ექვივალენტური ერთეული. |
ექვივალენტური დოზის ერთეულები. ისინი წარმოადგენენ შთანთქმის დოზის ერთეულს, გამრავლებული იმ ფაქტორზე, რომელიც ითვალისწინებს სხვადასხვა სახის მაიონებელი გამოსხივების არათანაბარ საფრთხეს. |
|
ნაცრისფერი საათში (Gy/h); სივერტი საათში (Sv/h); რენტგენი საათში (რ/სთ) |
1 გი/სთ = 1 სვ/სთ = 100 რ/სთ (ბეტა და გამასთვის) 1 μSv/სთ = 1 μGy/სთ = 100 μR/სთ 1 μR/სთ = 1/1000000 რ/სთ |
დოზის სიჩქარის ერთეული. წარმოადგინეთ სხეულის მიერ მიღებული დოზა დროის ერთეულზე. |
ინფორმაციისთვის და არა დასაშინებლად, განსაკუთრებით იმ ადამიანებისთვის, რომლებიც გადაწყვეტენ დაუთმონ მაიონებელი გამოსხივების მუშაობას, უნდა იცოდეთ მაქსიმალური დასაშვები დოზები. რადიოაქტიურობის საზომი ერთეულები მოცემულია ცხრილში 1. რადიაციული დაცვის საერთაშორისო კომისიის 1990 წლის დასკვნის მიხედვით, მავნე ზემოქმედება შეიძლება მოხდეს წლის განმავლობაში მიღებულ მინიმუმ 1,5 Sv (150 rem) ექვივალენტურ დოზებში და იმ შემთხვევებში. მოკლევადიანი ექსპოზიციის - 0,5 Sv (50 rem) ზემოთ დოზებით. როდესაც ექსპოზიცია აჭარბებს გარკვეულ ზღვარს, ჩნდება რადიაციული დაავადება. არსებობს ამ დაავადების ქრონიკული და მწვავე (ერთჯერადი მასიური ზემოქმედებით) ფორმები. მწვავე რადიაციული ავადმყოფობა დაყოფილია სიმძიმის ოთხ ხარისხად, დაწყებული 1-2 Sv (100-200 rem, 1 ხარისხი) დოზით 6 Sv-ზე მეტი დოზით (600 rem, 4 ხარისხი). მეოთხე ხარისხი შეიძლება ფატალური იყოს.
ნორმალურ პირობებში მიღებული დოზები უმნიშვნელოა მითითებულთან შედარებით. ბუნებრივი გამოსხივების მიერ გენერირებული დოზის ექვივალენტური სიჩქარე მერყეობს 0,05-დან 0,2 μSv/სთ-მდე, ე.ი. 0,44-დან 1,75 mSv/წელში (44-175 mrem/წელი).
სამედიცინო სადიაგნოსტიკო პროცედურებში - რენტგენი და ა.შ. - ადამიანი იღებს დაახლოებით 1,4 mSv/წელიწადში.
ვინაიდან რადიოაქტიური ელემენტები მცირე დოზებით გვხვდება აგურსა და ბეტონში, დოზა იზრდება კიდევ 1,5 mSv/წლიურად. დაბოლოს, თანამედროვე ქვანახშირზე მომუშავე თბოელექტროსადგურების ემისიებისა და საჰაერო მოგზაურობის გამო, ადამიანი იღებს 4 mSv / წელიწადში. მთლიანი არსებული ფონი შეიძლება მიაღწიოს 10 mSv/წელიწადში, მაგრამ საშუალოდ არ აღემატება 5 mSv/წელიწადში (0.5 rem/წელი).
ასეთი დოზები სრულიად უვნებელია ადამიანისთვის. დოზის ლიმიტი, გარდა არსებული ფონისა, მოსახლეობის შეზღუდული ნაწილისთვის გაზრდილი რადიაციის რაიონებში დადგენილია 5 mSv/წელიწადში (0,5 rem/წელი), ე.ი. 300-ჯერადი ზღვრით. მაიონებელი გამოსხივების წყაროებთან მომუშავე პერსონალისთვის მაქსიმალური დასაშვები დოზაა 50 mSv/წელი (5 rem/წელი), ე.ი. 28 μSv/სთ 36-საათიანი სამუშაო კვირაში.
ჰიგიენური სტანდარტების NRB-96 (1996) მიხედვით, პერსონალის მუდმივი საცხოვრებლისთვის ადამიანის მიერ შექმნილი წყაროებიდან მთელი სხეულის გარეგანი ზემოქმედების დოზის დასაშვები დონეებია 10 μGy/სთ, საცხოვრებელი ფართებისთვის და უბნებისთვის, სადაც წევრები საზოგადოება მუდმივად მდებარეობს - 0 .1 μGy/სთ (0.1 μSv/სთ, 10 μR/სთ).
რა არის გაზომილი რადიაცია
ორიოდე სიტყვა მაიონებელი გამოსხივების აღრიცხვისა და დოზიმეტრიის შესახებ. არსებობს აღრიცხვისა და დოზიმეტრიის სხვადასხვა მეთოდი: იონიზაცია (დაკავშირებულია აირებში მაიონებელი გამოსხივების გავლასთან), ნახევარგამტარული (რომელშიც აირი იცვლება მყარით), ცინტილაცია, ლუმინესცენტური, ფოტოგრაფიული. ეს მეთოდები ქმნის სამუშაოს საფუძველს დოზიმეტრებირადიაცია. მაიონებელი გამოსხივების გაზით სავსე სენსორებს შორის შეიძლება აღინიშნოს იონიზაციის კამერები, დაშლის კამერები, პროპორციული მრიცხველები და გეიგერ-მიულერი მთვლელებს. ეს უკანასკნელი შედარებით მარტივია, ყველაზე იაფი და არა კრიტიკული სამუშაო პირობებისთვის, რამაც გამოიწვია მათი ფართო გამოყენება პროფესიონალურ დოზიმეტრულ მოწყობილობებში, რომლებიც შექმნილია ბეტა და გამა გამოსხივების აღმოსაჩენად და შესაფასებლად. როდესაც სენსორი არის გეიგერ-მიულერის მრიცხველი, ნებისმიერი მაიონებელი ნაწილაკი, რომელიც შედის მრიცხველის მგრძნობიარე მოცულობაში, გამოიწვევს თვითგამონადენს. ზუსტად ხვდება მგრძნობიარე მოცულობაში! ამიტომ, ალფა ნაწილაკები არ არის რეგისტრირებული, რადგან ისინი ვერ შედიან იქ. ბეტა ნაწილაკების რეგისტრაციისას კი აუცილებელია დეტექტორის მიახლოება ობიექტთან, რათა დარწმუნდეთ, რომ რადიაცია არ არის, რადგან. ჰაერში ამ ნაწილაკების ენერგია შეიძლება შესუსტდეს, ისინი არ გაიარონ მოწყობილობის კორპუსში, არ მოხვდნენ მგრძნობიარე ელემენტში და არ გამოვლინდეს.
ფიზიკა-მათემატიკის მეცნიერებათა დოქტორი, MEPhI-ს პროფესორი ნ.მ. გავრილოვი
სტატია დაიწერა კომპანია "კვართა-რადისთვის"
მაიონებელირადიაცია ეწოდება, რომელიც გარემოში გავლისას იწვევს გარემოს მოლეკულების იონიზაციას ან აგზნებას. მაიონებელი გამოსხივება, ისევე როგორც ელექტრომაგნიტური გამოსხივება, არ აღიქმება ადამიანის გრძნობებით. ამიტომ განსაკუთრებით საშიშია, ვინაიდან ადამიანმა არ იცის, რომ მას ექვემდებარება. მაიონებელ გამოსხივებას სხვაგვარად რადიაციას უწოდებენ.
რადიაციაარის ნაწილაკების ნაკადი (ალფა ნაწილაკები, ბეტა ნაწილაკები, ნეიტრონები) ან ძალიან მაღალი სიხშირის ელექტრომაგნიტური ენერგია (გამა ან რენტგენის სხივები).
წარმოების გარემოს დაბინძურებას ნივთიერებებით, რომლებიც მაიონებელი გამოსხივების წყაროა, რადიოაქტიური დაბინძურება ეწოდება.
ბირთვული დაბინძურებაარის ფიზიკური (ენერგეტიკული) დაბინძურების ფორმა, რომელიც დაკავშირებულია გარემოში რადიოაქტიური ნივთიერებების ბუნებრივი დონის გადაჭარბებასთან, ადამიანის საქმიანობის შედეგად.
ნივთიერებები შედგება ქიმიური ელემენტების პატარა ნაწილაკებისგან - ატომებისგან. ატომი იყოფა და რთული სტრუქტურა აქვს. ქიმიური ელემენტის ატომის ცენტრში არის მატერიალური ნაწილაკი, რომელსაც ეწოდება ატომის ბირთვი, რომლის გარშემოც ელექტრონები ბრუნავენ. ქიმიური ელემენტების ატომების უმეტესობას აქვს დიდი სტაბილურობა, ანუ სტაბილურობა. თუმცა, ბუნებაში ცნობილ მთელ რიგ ელემენტებში, ბირთვები სპონტანურად იშლება. ასეთ ელემენტებს ე.წ რადიონუკლიდები.ერთსა და იმავე ელემენტს შეიძლება ჰქონდეს რამდენიმე რადიონუკლიდი. ამ შემთხვევაში მათ ეძახიან რადიოიზოტოპებიქიმიური ელემენტი. რადიონუკლიდების სპონტანურ დაშლას თან ახლავს რადიოაქტიური გამოსხივება.
გარკვეული ქიმიური ელემენტების (რადიონუკლიდების) ბირთვების სპონტანურ დაშლას ე.წ რადიოაქტიურობა.
რადიოაქტიური გამოსხივება შეიძლება იყოს სხვადასხვა სახის: ნაწილაკების ნაკადები მაღალი ენერგიით, ელექტრომაგნიტური ტალღა 1.5.10 17 ჰც-ზე მეტი სიხშირით.
გამოსხივებული ნაწილაკები მრავალი ფორმით გვხვდება, მაგრამ ყველაზე ხშირად გამოსხივებული არის ალფა ნაწილაკები (α-გამოსხივება) და ბეტა ნაწილაკები (β-გამოსხივება). ალფა ნაწილაკი მძიმეა და აქვს მაღალი ენერგია; ეს არის ჰელიუმის ატომის ბირთვი. ბეტა ნაწილაკი დაახლოებით 7336-ჯერ მსუბუქია ვიდრე ალფა ნაწილაკი, მაგრამ ასევე შეიძლება ჰქონდეს მაღალი ენერგია. ბეტა გამოსხივება არის ელექტრონების ან პოზიტრონების ნაკადი.
რადიოაქტიური ელექტრომაგნიტური გამოსხივება (მას ასევე უწოდებენ ფოტონის გამოსხივებას), ტალღის სიხშირედან გამომდინარე, არის რენტგენი (1.5.10 17 ... 5.10 19 ჰც) და გამა გამოსხივება (5.10 19 ჰც-ზე მეტი). ბუნებრივი გამოსხივება მხოლოდ გამა გამოსხივებაა. რენტგენის გამოსხივება ხელოვნურია და ჩნდება კათოდური სხივების მილებში ათობით და ასობით ათასი ვოლტის ძაბვით.
რადიონუკლიდები, რომლებიც ასხივებენ ნაწილაკებს, გადაიქცევა სხვა რადიონუკლიდებად და ქიმიურ ელემენტებად. რადიონუკლიდები იშლება სხვადასხვა სიჩქარით. რადიონუკლიდების დაშლის სიჩქარეს ე.წ აქტივობა. აქტივობის საზომი ერთეული არის დაშლის რაოდენობა დროის ერთეულზე. ერთ დაშლას წამში ეწოდება ბეკერელი (Bq). ხშირად აქტივობის გასაზომად სხვა ერთეული გამოიყენება - კური (Ku), 1 Ku = 37,10 9 Bq. ერთ-ერთი პირველი რადიონუკლიდი, რომელიც დეტალურად იქნა შესწავლილი, იყო რადიუმი-226. იგი პირველად შეისწავლეს კურიელებმა, რომელთა სახელს ატარებენ აქტივობის საზომი ერთეული. 1 გ რადიუმ-226-ში (აქტივობა) წამში დაშლის რიცხვი არის 1 Ku.
დრო, რომელიც სჭირდება რადიონუკლიდის ნახევარს დაშლას, ეწოდება ნახევარი ცხოვრება(T 1/2). თითოეულ რადიონუკლიდს აქვს საკუთარი ნახევარგამოყოფის პერიოდი. T 1/2 დიაპაზონი სხვადასხვა რადიონუკლიდებისთვის ძალიან ფართოა. ის იცვლება წამებიდან მილიარდ წლამდე. მაგალითად, ყველაზე ცნობილ ბუნებრივ რადიონუკლიდს, ურანი-238-ს, ნახევარგამოყოფის პერიოდი დაახლოებით 4,5 მილიარდი წელია.
დაშლის დროს მცირდება რადიონუკლიდის რაოდენობა და მცირდება მისი აქტივობა. ნიმუში, რომლითაც აქტივობა მცირდება, ემორჩილება რადიოაქტიური დაშლის კანონს:
სადაც მაგრამ 0 - საწყისი აქტივობა, მაგრამ- აქტივობა გარკვეული პერიოდის განმავლობაში ტ.
მაიონებელი გამოსხივების სახეები
მაიონებელი გამოსხივება წარმოიქმნება რადიოაქტიურ იზოტოპებზე დაფუძნებული მოწყობილობების მუშაობის დროს, ვაკუუმური მოწყობილობების, დისპლეების და ა.შ.
მაიონებელი გამოსხივება არის კორპუსკულარული(ალფა, ბეტა, ნეიტრონი) და ელექტრომაგნიტური(გამა, რენტგენი) გამოსხივება, რომელსაც შეუძლია შექმნას დამუხტული ატომები და იონის მოლეკულები მატერიასთან ურთიერთობისას.
ალფა გამოსხივებაარის ჰელიუმის ბირთვების ნაკადი, რომელიც გამოყოფს მატერიას ბირთვების რადიოაქტიური დაშლის ან ბირთვული რეაქციების დროს.
რაც უფრო დიდია ნაწილაკების ენერგია, მით მეტია მის მიერ გამოწვეული მთლიანი იონიზაცია ნივთიერებაში. რადიოაქტიური ნივთიერების მიერ გამოსხივებული ალფა ნაწილაკების დიაპაზონი ჰაერში 8-9 სმ-ს აღწევს, ხოლო ცოცხალ ქსოვილში - რამდენიმე ათეულ მიკრონს. შედარებით დიდი მასის მქონე ალფა ნაწილაკები სწრაფად კარგავენ ენერგიას მატერიასთან ურთიერთობისას, რაც განსაზღვრავს მათ დაბალ შეღწევადობას და მაღალ სპეციფიკურ იონიზაციას, რაც შეადგენს რამდენიმე ათიათასობით წყვილ იონს ჰაერში ბილიკის 1 სმ-ზე.
ბეტა გამოსხივება -ელექტრონების ან პოზიტრონების ნაკადი რადიოაქტიური დაშლის შედეგად.
ბეტა ნაწილაკების ჰაერში მაქსიმალური დიაპაზონი 1800 სმ-ია, ხოლო ცოცხალ ქსოვილებში - 2,5 სმ. ბეტა ნაწილაკების მაიონებელი უნარი უფრო დაბალია (რამდენიმე ათეული წყვილი 1 სმ დიაპაზონზე), ხოლო შეღწევის ძალა უფრო მაღალია, ვიდრე ალფა ნაწილაკები.
ნეიტრონები, რომელთა ნაკადი იქმნება ნეიტრონული გამოსხივება,გარდაქმნის მათ ენერგიას ატომის ბირთვებთან ელასტიურ და არაელასტიურ ურთიერთქმედებაში.
არაელასტიური ურთიერთქმედებით წარმოიქმნება მეორადი გამოსხივება, რომელიც შეიძლება შედგებოდეს როგორც დამუხტული ნაწილაკებისგან, ასევე გამა კვანტებისგან (გამა გამოსხივება): ელასტიური ურთიერთქმედებით შესაძლებელია ნივთიერების ჩვეულებრივი იონიზაცია.
ნეიტრონების შეღწევის ძალა დიდწილად დამოკიდებულია მათ ენერგიასა და ატომების მატერიის შემადგენლობაზე, რომლებთანაც ისინი ურთიერთქმედებენ.
გამა გამოსხივება -ბირთვული გარდაქმნების ან ნაწილაკების ურთიერთქმედების დროს გამოსხივებული ელექტრომაგნიტური (ფოტონური) გამოსხივება.
გამა გამოსხივებას აქვს მაღალი შეღწევადი ძალა და დაბალი მაიონებელი ეფექტი.
რენტგენის გამოსხივებაწარმოიქმნება ბეტა გამოსხივების წყაროს მიმდებარე გარემოში (რენტგენის მილებში, ელექტრონის ამაჩქარებლებში) და წარმოადგენს ბრემსტრაჰლუნგისა და დამახასიათებელი გამოსხივების ერთობლიობას. Bremsstrahlung არის ფოტონის გამოსხივება უწყვეტი სპექტრით, რომელიც გამოიყოფა დამუხტული ნაწილაკების კინეტიკური ენერგიის ცვლილებისას; დამახასიათებელი გამოსხივება არის ფოტონის გამოსხივება დისკრეტული სპექტრით, რომელიც გამოიყოფა ატომების ენერგეტიკული მდგომარეობის ცვლილებისას.
გამა გამოსხივების მსგავსად, რენტგენის სხივებს აქვთ დაბალი მაიონებელი ძალა და დიდი შეღწევადობის სიღრმე.
მაიონებელი გამოსხივების წყაროები
ადამიანის რადიაციული დაზიანების სახეობა დამოკიდებულია მაიონებელი გამოსხივების წყაროების ბუნებაზე.
ბუნებრივი რადიაციული ფონი შედგება კოსმოსური გამოსხივებისგან და ბუნებრივად განაწილებული რადიოაქტიური ნივთიერებების გამოსხივებისგან.
გარდა ბუნებრივი ექსპოზიციისა, ადამიანი ექვემდებარება ზემოქმედებას სხვა წყაროებიდან, მაგალითად: თავის ქალას რენტგენის წარმოებისას - 0,8-6 R; ხერხემალი - 1,6-14,7 რ; ფილტვები (ფლუოროგრაფია) - 0.2-0.5 R; გულმკერდი ფლუოროსკოპიით - 4.7-19.5 R; კუჭ-ნაწლავის ტრაქტი ფლუოროსკოპიით - 12-82 R: კბილები - 3-5 R.
25-50 რემ ერთჯერადი დასხივება იწვევს სისხლში მცირე ხანმოკლე ცვლილებებს; 80-120 რემ დოზებით ვლინდება რადიაციული ავადმყოფობის ნიშნები, მაგრამ ლეტალური შედეგის გარეშე. მწვავე რადიაციული დაავადება ვითარდება 200-300 რემ ერთჯერადი დასხივებით, ლეტალური შედეგი კი 50%-შია შესაძლებელი. ლეტალური შედეგი 100% შემთხვევაში ხდება 550-700 რემ დოზებით. ამჟამად, არსებობს მთელი რიგი ანტი-რადიაციული პრეპარატი. რადიაციის ეფექტის შესუსტება.
ქრონიკული რადიაციული დაავადება შეიძლება განვითარდეს მუდმივი ან განმეორებითი ზემოქმედებით მნიშვნელოვნად დაბალი დოზებით, ვიდრე მწვავე ფორმის გამომწვევი. რადიაციული დაავადების ქრონიკული ფორმის ყველაზე დამახასიათებელი ნიშნებია სისხლში ცვლილებები, ნერვული სისტემის დარღვევები, კანის ადგილობრივი დაზიანებები, თვალის ლინზის დაზიანება და იმუნიტეტის დაქვეითება.
ხარისხი დამოკიდებულია იმაზე, არის თუ არა ექსპოზიცია გარე თუ შიდა. შიდა ზემოქმედება შესაძლებელია ინჰალაციის, რადიოიზოტოპების გადაყლაპვისა და მათი კანის მეშვეობით ადამიანის ორგანიზმში შეღწევის გზით. ზოგიერთი ნივთიერება შეიწოვება და გროვდება კონკრეტულ ორგანოებში, რაც იწვევს რადიაციის მაღალ ადგილობრივ დოზებს. მაგალითად, ორგანიზმში დაგროვებულმა იოდის იზოტოპებმა შეიძლება გამოიწვიოს ფარისებრი ჯირკვლის დაზიანება, იშვიათ ნიადაგურმა ელემენტებმა შეიძლება გამოიწვიოს ღვიძლის სიმსივნე, ცეზიუმის და რუბიდიუმის იზოტოპებმა შეიძლება გამოიწვიოს რბილი ქსოვილების სიმსივნე.
რადიაციის ხელოვნური წყაროები
გარდა რადიაციის ბუნებრივი წყაროების ზემოქმედებისა, რომელიც იყო და არის ყოველთვის და ყველგან, მე-20 საუკუნეში გაჩნდა დასხივების დამატებითი წყაროები, რომლებიც დაკავშირებულია ადამიანის საქმიანობასთან.
უპირველეს ყოვლისა, ეს არის რენტგენის და გამა გამოსხივების გამოყენება მედიცინაში პაციენტების დიაგნოსტიკასა და მკურნალობაში. შესაბამისი პროცედურებით მიღებული, შეიძლება იყოს ძალიან დიდი, განსაკუთრებით ავთვისებიანი სიმსივნეების მკურნალობისას სხივური თერაპიით, როდესაც უშუალოდ სიმსივნურ ზონაში მათ შეუძლიათ მიაღწიონ 1000 რემ ან მეტს. რენტგენოლოგიური გამოკვლევების დროს დოზა დამოკიდებულია გამოკვლევის დროზე და იმ ორგანოზე, რომლის დიაგნოსტირება ხდება და შეიძლება მნიშვნელოვნად განსხვავდებოდეს - კბილის სურათის გადაღებისას რამდენიმე რემიდან ათობით რემამდე კუჭ-ნაწლავის ტრაქტისა და ფილტვების გამოკვლევისას. . ფლუოროგრაფიული გამოსახულება იძლევა მინიმალურ დოზას და ყოველწლიური პროფილაქტიკური ფლუოროგრაფიული გამოკვლევები არავითარ შემთხვევაში არ უნდა იყოს მიტოვებული. ადამიანების საშუალო დოზა სამედიცინო კვლევებიდან არის 0,15 რემ წელიწადში.
მე-20 საუკუნის მეორე ნახევარში ადამიანებმა დაიწყეს რადიაციის აქტიური გამოყენება მშვიდობიანი მიზნებისთვის. სხვადასხვა რადიოიზოტოპები გამოიყენება სამეცნიერო კვლევებში, ტექნიკური ობიექტების დიაგნოსტიკაში, ინსტრუმენტებში და ა.შ. და ბოლოს, ბირთვული ენერგია. ატომური ელექტროსადგურები გამოიყენება ატომურ ელექტროსადგურებში (NPPs), ყინულმჭრელებზე, გემებსა და წყალქვეშა ნავებში. ამჟამად მხოლოდ ატომურ ელექტროსადგურებზე მუშაობს 400-ზე მეტი ბირთვული რეაქტორი, რომელთა საერთო ელექტრო სიმძლავრე 300 მილიონ კვტ-ზე მეტია. ბირთვული საწვავის წარმოებისა და გადამუშავებისთვის გაერთიანებულია საწარმოთა მთელი კომპლექსი ბირთვული საწვავის ციკლი(NFC).
ბირთვული საწვავის ციკლი მოიცავს ურანის მოპოვების საწარმოებს (ურანის მაღაროები), მისი გამდიდრების (გამდიდრების ქარხნები), საწვავის ელემენტების წარმოებას, თავად ატომურ ელექტროსადგურებს, დახარჯული ბირთვული საწვავის მეორადი გადამუშავების საწარმოებს (რადიოქიმიური ქარხნები). წარმოქმნილი ბირთვული საწვავის ნარჩენების დროებითი შენახვა და გადამუშავება და ბოლოს, რადიოაქტიური ნარჩენების მუდმივი განთავსება (სამარხი). NFC-ის ყველა სტადიაზე, რადიოაქტიური ნივთიერებები მეტ-ნაკლებად ზემოქმედებს მომუშავე პერსონალზე. NFC საწარმოების ტერიტორია.
საიდან მოდის რადიონუკლიდები ატომური ელექტროსადგურების ნორმალური მუშაობის დროს? ბირთვული რეაქტორის შიგნით რადიაცია უზარმაზარია. საწვავის დაშლის ფრაგმენტებს, სხვადასხვა ელემენტარულ ნაწილაკებს შეუძლიათ შეაღწიონ დამცავ ჭურვებში, მიკრობზარებში და შევიდნენ გამაგრილებელსა და ჰაერში. ატომურ ელექტროსადგურებში ელექტროენერგიის წარმოების რიგმა ტექნოლოგიურმა ოპერაციებმა შეიძლება გამოიწვიოს წყლისა და ჰაერის დაბინძურება. ამიტომ ატომური ელექტროსადგურები აღჭურვილია წყლისა და გაზის გამწმენდი სისტემით. ატმოსფეროში გამონაბოლქვი ხორციელდება მაღალი ბუხრის მეშვეობით.
ატომური ელექტროსადგურების ნორმალური ექსპლუატაციის დროს, ემისია გარემოში მცირეა და მცირე გავლენას ახდენს მიმდებარე ტერიტორიაზე მცხოვრებ მოსახლეობაზე.
რადიაციული უსაფრთხოების თვალსაზრისით უდიდეს საფრთხეს უქმნის დახარჯული ბირთვული საწვავის გადამამუშავებელი ქარხნები, რომელსაც აქვს ძალიან მაღალი აქტივობა. ეს საწარმოები წარმოქმნიან დიდი რაოდენობით თხევად ნარჩენებს მაღალი რადიოაქტიურობით, არსებობს სპონტანური ჯაჭვური რეაქციის (ბირთვული საშიშროების) განვითარების საშიშროება.
რადიოაქტიურ ნარჩენებთან გამკლავების პრობლემა, რომელიც ბიოსფეროს რადიოაქტიური დაბინძურების ძალიან მნიშვნელოვანი წყაროა, ძალიან რთულია.
ამასთან, NFC-ის საწარმოებში რადიაციისგან რთული და ძვირადღირებული, საშუალებას იძლევა უზრუნველყოს ადამიანებისა და გარემოს დაცვა ძალიან მცირე მნიშვნელობებამდე, რაც მნიშვნელოვნად ნაკლებია არსებულ ტექნოგენურ ფონზე. სხვა სიტუაცია ჩნდება, როდესაც არის გადახრა ნორმალური მუშაობის რეჟიმიდან და განსაკუთრებით ავარიების დროს. ამრიგად, 1986 წელს მომხდარმა ავარიამ (რაც შეიძლება მივაწეროთ გლობალურ კატასტროფებს - ყველაზე დიდი უბედური შემთხვევა ბირთვული საწვავის ციკლის საწარმოებში ატომური ენერგიის განვითარების მთელ ისტორიაში) ჩერნობილის ატომურ ელექტროსადგურზე გამოიწვია მხოლოდ 5 განთავისუფლება. მთელი საწვავის % გარემოში. შედეგად, რადიონუკლიდები, რომელთა საერთო აქტივობა 50 მილიონი Ci-ს შეადგენს, გამოიყოფა გარემოში. ამ გათავისუფლებამ გამოიწვია ხალხის დიდი რაოდენობის გამოვლენა, დიდი რაოდენობის დაღუპვა, ძალიან დიდი ტერიტორიების დაბინძურება, ხალხის მასობრივი გადაადგილების საჭიროება.
ჩერნობილის ატომურ ელექტროსადგურზე მომხდარმა ავარიამ ნათლად აჩვენა, რომ ენერგიის გამომუშავების ბირთვული მეთოდი შესაძლებელია მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ პრინციპში გამოირიცხება ფართომასშტაბიანი ავარიები ბირთვული საწვავის ციკლის საწარმოებში.
მაიონებელი გამოსხივება არის სხვადასხვა სახის მიკრონაწილაკებისა და ფიზიკური ველების ერთობლიობა, რომლებსაც აქვთ ნივთიერების იონიზაციის უნარი, ანუ მასში ელექტრული დამუხტული ნაწილაკების – იონების წარმოქმნა. მაიონებელი გამოსხივების რამდენიმე სახეობა არსებობს: ალფა, ბეტა, გამა და ნეიტრონული გამოსხივება.
ალფა გამოსხივება
დადებითად დამუხტული ალფა ნაწილაკების ფორმირებაში მონაწილეობს 2 პროტონი და 2 ნეიტრონი, რომლებიც ჰელიუმის ბირთვების ნაწილია. ალფა ნაწილაკები წარმოიქმნება ატომის ბირთვის დაშლის დროს და შეიძლება ჰქონდეს საწყისი კინეტიკური ენერგია 1,8-დან 15 მევ-მდე. ალფა გამოსხივების დამახასიათებელი ნიშნებია მაღალი მაიონებელი და დაბალი შეღწევადობა. გადაადგილებისას ალფა ნაწილაკები ძალიან სწრაფად კარგავენ ენერგიას და ეს იწვევს იმ ფაქტს, რომ თხელი პლასტიკური ზედაპირების გადალახვაც კი არ არის საკმარისი. ზოგადად, ალფა ნაწილაკებით გარეგანი დასხივება, თუ არ ჩავთვლით ამაჩქარებლის გამოყენებით მიღებულ მაღალენერგიულ ალფა ნაწილაკებს, არანაირ ზიანს არ აყენებს ადამიანს, მაგრამ ნაწილაკების ორგანიზმში შეღწევა შეიძლება სახიფათო იყოს ჯანმრთელობისთვის, ვინაიდან ალფა რადიონუკლიდებს აქვთ ხანგრძლივი ნახევარგამოყოფის პერიოდი და ძლიერ იონიზირებულია. გადაყლაპვის შემთხვევაში, ალფა ნაწილაკები ხშირად უფრო საშიშია, ვიდრე ბეტა და გამა გამოსხივება.
ბეტა გამოსხივება
დამუხტული ბეტა ნაწილაკები, რომელთა სიჩქარე ახლოსაა სინათლის სიჩქარესთან, წარმოიქმნება ბეტა დაშლის შედეგად. ბეტა სხივები უფრო გამჭოლია ვიდრე ალფა სხივები - მათ შეუძლიათ გამოიწვიონ ქიმიური რეაქციები, ლუმინესცენცია, აირებს იონიზირება და გავლენა მოახდინონ ფოტოგრაფიულ ფირფიტებზე. დამუხტული ბეტა ნაწილაკების ნაკადისგან დაცვად (ენერგია არაუმეტეს 1 მევ), საკმარისი იქნება 3-5 მმ სისქის ჩვეულებრივი ალუმინის ფირფიტის გამოყენება.
ფოტონური გამოსხივება: გამა გამოსხივება და რენტგენის სხივები
ფოტონური გამოსხივება მოიცავს ორ სახის გამოსხივებას: რენტგენს (შეიძლება იყოს bremsstrahlung და დამახასიათებელი) და გამა გამოსხივება.
ფოტონების გამოსხივების ყველაზე გავრცელებული ფორმა არის ძალიან მაღალი ენერგია ულტრამოკლე ტალღის სიგრძის გამა ნაწილაკებზე, რომლებიც წარმოადგენენ მაღალი ენერგიის, უბრალო ფოტონების ნაკადს. ალფა და ბეტა სხივებისგან განსხვავებით, გამა ნაწილაკები არ არის გადახრილი მაგნიტური და ელექტრული ველებით და აქვთ ბევრად უფრო დიდი შეღწევის ძალა. გარკვეული რაოდენობით და ექსპოზიციის გარკვეული ხანგრძლივობით გამა გამოსხივებამ შეიძლება გამოიწვიოს რადიაციული დაავადება და გამოიწვიოს სხვადასხვა ონკოლოგიური დაავადებები. მხოლოდ ისეთ მძიმე ქიმიურ ელემენტებს, როგორიცაა, მაგალითად, ტყვია, გაფუჭებული ურანი და ვოლფრამი, შეუძლია ხელი შეუშალოს გამა ნაწილაკების ნაკადის გავრცელებას.
ნეიტრონული გამოსხივება
ნეიტრონული გამოსხივების წყარო შეიძლება იყოს ბირთვული აფეთქებები, ბირთვული რეაქტორები, ლაბორატორიული და სამრეწველო დანადგარები. ნეიტრონები თავად არიან ელექტრულად ნეიტრალური, არასტაბილური (თავისუფალი ნეიტრონის ნახევარგამოყოფის პერიოდი დაახლოებით 10 წუთია) ნაწილაკები, რომლებიც მუხტის არქონის გამო ხასიათდებიან მაღალი შეღწევადობით მატერიასთან ურთიერთქმედების დაბალი ხარისხით. ნეიტრონული გამოსხივება ძალზე საშიშია, ამიტომ მისგან დასაცავად გამოიყენება მთელი რიგი სპეციალური, ძირითადად წყალბადის შემცველი მასალა. რაც მთავარია, ნეიტრონული გამოსხივება შეიწოვება ჩვეულებრივი წყლის, პოლიეთილენის, პარაფინის და მძიმე ლითონის ჰიდროქსიდების ხსნარებით.
როგორ მოქმედებს მაიონებელი გამოსხივება ნივთიერებებზე?
ყველა სახის მაიონებელი გამოსხივება გარკვეულწილად გავლენას ახდენს სხვადასხვა ნივთიერებებზე, მაგრამ ის ყველაზე გამოხატულია გამა ნაწილაკებსა და ნეიტრონებში. ასე რომ, გახანგრძლივებული ზემოქმედებით, მათ შეუძლიათ მნიშვნელოვნად შეცვალონ სხვადასხვა მასალის თვისებები, შეცვალონ ნივთიერებების ქიმიური შემადგენლობა, იონიზაცია მოახდინონ დიელექტრიკებზე და ჰქონდეთ დესტრუქციული ეფექტი ბიოლოგიურ ქსოვილებზე. ბუნებრივი რადიაციული ფონი დიდ ზიანს არ მოუტანს ადამიანს, თუმცა მაიონებელი გამოსხივების ხელოვნურ წყაროებთან მუშაობისას ძალიან ფრთხილად უნდა იყოთ და მიიღოთ ყველა საჭირო ზომა სხეულზე რადიაციის ზემოქმედების დონის შესამცირებლად.
