Šis raksts ir veltīts tēmai par starojuma absorbēto devu (i-tion), jonizējošo starojumu un to veidiem. Tajā ir informācija par daudzveidību, dabu, avotiem, aprēķinu metodēm, absorbētās starojuma devas vienībām un daudz ko citu.
Absorbētās starojuma devas jēdziens
Radiācijas doza ir lielums, ko izmanto tādas zinātnes kā fizika un radiobioloģija, lai novērtētu jonizējošā tipa starojuma ietekmes pakāpi uz dzīvo organismu audiem, to dzīvības procesiem, kā arī uz vielām. Ko sauc par absorbēto starojuma devu, kāda ir tās vērtība, iedarbības veids un formu daudzveidība? Tas galvenokārt izpaužas kā mijiedarbība starp vidi un jonizējošo starojumu, un to sauc par jonizācijas efektu.
Absorbētajai starojuma dozai ir savas metodes un mērvienības, un to procesu sarežģītība un daudzveidība, kas notiek, pakļaujot starojumam, rada zināmu sugu daudzveidību absorbētās dozas formās.
Jonizējošā starojuma forma
Jonizējošais starojums ir plūsmadažāda veida elementārdaļiņas, fotoni vai fragmenti, kas veidojas atomu skaldīšanas rezultātā un spēj izraisīt jonizāciju vielā. Ultravioletais starojums, tāpat kā redzamā gaismas forma, nepieder pie šāda veida starojuma, kā arī neietver infrasarkanā tipa starojumu un izstaro radiojoslas, kas ir saistīts ar to nelielo enerģijas daudzumu, kas nav pietiekams, lai radītu atomu un molekulārā jonizācija pamatstāvoklī.
Jonizējošā starojuma veids, tā būtība un avoti
Jonizējošā starojuma absorbēto devu var izmērīt dažādās SI vienībās, un tā ir atkarīga no starojuma veida. Nozīmīgākie starojuma veidi ir: gamma starojums, pozitronu un elektronu beta daļiņas, neitroni, joni (tostarp alfa daļiņas), rentgena starojums, īsviļņu elektromagnētiskais (augstas enerģijas fotoni) un mūons.
Jonizējošā starojuma avotu raksturs var būt ļoti dažāds, piemēram: spontāni notiekoša radionuklīdu sabrukšana, kodoltermiskās reakcijas, stari no kosmosa, mākslīgi radīti radionuklīdi, kodolreaktori, elementārdaļiņu paātrinātājs un pat X. staru aparāts.
Kā darbojas jonizējošais starojums
Atkarībā no vielas un jonizējošā starojuma mijiedarbības mehānisma ir iespējams atšķirt tiešu lādēta tipa daļiņu plūsmu un starojumu, kas darbojas netieši, citiem vārdiem sakot,fotonu vai protonu plūsma, neitrāla daļiņu plūsma. Veidošanas ierīce ļauj izvēlēties primāro un sekundāro jonizējošā starojuma formu. Absorbētā starojuma dozas jauda tiek noteikta atbilstoši starojuma veidam, kuram viela ir pakļauta, piemēram, kosmosa staru efektīvās dozas ietekme uz zemes virsmu, ārpus pajumtes, ir 0,036 μSv / h. Jāsaprot arī, ka starojuma dozas mērīšanas veids un tā indikators ir atkarīgs no vairāku faktoru summas, runājot par kosmiskajiem stariem, tas ir atkarīgs arī no ģeomagnētiskās sugas platuma un vienpadsmit gadu cikla stāvokļa. saules aktivitāte.
Jonizējošo daļiņu enerģijas diapazons svārstās no pāris simtiem elektronu voltu līdz 1015-20 elektronu voltiem. Nobraukums un izplatība var ievērojami atšķirties, sākot no dažiem mikrometriem līdz tūkstošiem kilometru vai vairāk.
Ievads par ekspozīcijas devu
Jonizācijas efekts tiek uzskatīts par galveno starojuma un vides mijiedarbības formas īpašību. Radiācijas dozimetrijas veidošanās sākuma periodā galvenokārt tika pētīts starojums, kura elektromagnētiskie viļņi atrodas robežās starp ultravioleto un gamma starojumu, jo tas ir plaši izplatīts gaisā. Tāpēc gaisa jonizācijas līmenis kalpoja kā lauka starojuma kvantitatīvs mērs. Šis pasākums kļuva par pamatu ekspozīcijas devas izveidošanai, ko nosaka gaisa jonizācijanormāla atmosfēras spiediena apstākļos, kamēr pašam gaisam jābūt sausam.
Apstarošanas absorbētā starojuma doza kalpo kā līdzeklis rentgenstaru un gamma staru jonizācijas iespēju noteikšanai, parāda izstaroto enerģiju, kas, transformējusies, ir kļuvusi par lādētu daļiņu kinētisko enerģiju frakcijā no gaisa masas atmosfērā.
Iedarbības veida absorbētās devas vienība ir kulons, SI komponents, dalīts ar kg (C/kg). Nesistēmiskās mērvienības veids ir rentgens (P). Viens kulons/kg atbilst 3876 rentgeniem.
Iztērētā summa
Absorbētā starojuma deva, kā skaidra definīcija, ir kļuvusi nepieciešama personai, jo ir dažādas iespējamās iedarbības formas konkrētam starojumam uz dzīvo būtņu audiem un pat nedzīvām struktūrām. Paplašinot zināmo jonizējošo starojuma veidu klāstu, tika parādīts, ka ietekmes un ietekmes pakāpe var būt ļoti dažāda un uz to neattiecas parastā definīcija. Tikai noteikts daudzums absorbētās jonizējošā starojuma enerģijas var izraisīt ķīmiskas un fiziskas izmaiņas audos un vielās, kas pakļauti starojuma iedarbībai. Pats skaits, kas nepieciešams, lai izraisītu šādas izmaiņas, ir atkarīgs no starojuma veida. I-nia absorbētā deva radās tieši šī iemesla dēļ. Faktiski tas ir enerģijas daudzums, ko absorbējusi vielas vienība un kas atbilst absorbētās jonizējošās enerģijas un objekta vai objekta masas attiecībai, kas absorbē starojumu.
Izmēriet absorbēto devu, izmantojot pelēko vienību (Gy) - C sistēmas neatņemamu sastāvdaļu. Viens pelēks ir devas daudzums, kas spēj pārraidīt vienu džoulu jonizējošā starojuma uz 1 kilogramu masas. Rad ir nesistēmiska mērvienība, un vērtība 1 Gy atbilst 100 rad.
Absorbētā deva bioloģijā
Dzīvnieku un augu audu mākslīgā apstarošana ir skaidri pierādījusi, ka dažāda veida starojums, atrodoties vienā absorbētajā devā, var dažādi ietekmēt organismu un visus tajā notiekošos bioloģiskos un ķīmiskos procesus. Tas ir saistīts ar atšķirību jonu skaitā, ko rada vieglākas un smagākas daļiņas. Tajā pašā ceļā pa audiem protons var radīt vairāk jonu nekā elektrons. Jo blīvākas daļiņas tiek savāktas jonizācijas rezultātā, jo spēcīgāka būs starojuma destruktīvā ietekme uz organismu vienādas absorbētās devas apstākļos. Atbilstoši šai parādībai, dažāda veida starojuma ietekmes uz audiem stipruma atšķirībām, tika izmantots ekvivalentās starojuma devas apzīmējums. Absorbētā starojuma ekvivalentā deva ir ķermeņa saņemtā starojuma daudzums, ko aprēķina, reizinot absorbēto devu un specifisko faktoru, ko sauc par relatīvās bioloģiskās efektivitātes faktoru (RBE). Taču to bieži dēvē arī par kvalitātes faktoru.
Ekvivalenta tipa absorbētās devas vienības mēra SI, proti, sīvertos (Sv). Viens Sv ir vienāds ar atbilstošojebkura starojuma deva, ko absorbē viens kilograms bioloģiskas izcelsmes audu un rada efektu, kas līdzvērtīgs 1 Gy fotonu tipa starojuma iedarbībai. Rem - izmanto kā ārpussistēmas bioloģiskās (ekvivalentās) absorbētās devas mērīšanas indikatoru. 1 Sv atbilst simts rems.
Efektīva devas forma
Efektīvā deva ir lieluma rādītājs, ko izmanto, lai novērtētu ilgtermiņa iedarbības risku uz cilvēku, tā atsevišķām ķermeņa daļām, sākot no audiem līdz orgāniem. Tas ņem vērā tā individuālo radiosensitivitāti. Absorbētā starojuma deva ir vienāda ar bioloģiskās devas reizinājumu ķermeņa daļās ar noteiktu svēršanas koeficientu.
Dažādiem cilvēka audiem un orgāniem ir atšķirīga starojuma jutība. Dažiem orgāniem ir lielāka iespēja nekā citiem saslimt ar vēzi ar tādu pašu absorbētās devas ekvivalentu, piemēram, vairogdziedzerim ir mazāka iespēja saslimt ar vēzi nekā plaušām. Tāpēc cilvēks izmanto izveidoto radiācijas riska koeficientu. CRC ir līdzeklis, lai noteiktu i-jonu devu, kas ietekmē orgānus vai audus. Efektīvās devas ietekmes uz organismu pakāpes kopējo rādītāju aprēķina, bioloģiskajai devai atbilstošo skaitli reizinot ar konkrēta orgāna, audu CRC.
Kolektīvās devas jēdziens
Pastāv grupas absorbcijas devas jēdziens, kas ir individuāla efektīvās devas vērtību kopuma summa noteiktā subjektu grupā uz noteiktu laiku.plaisa. Aprēķinus var veikt jebkurai apdzīvotai vietai līdz pat valstīm vai veseliem kontinentiem. Lai to izdarītu, reiziniet vidējo efektīvo devu un kopējo starojumam pakļauto subjektu skaitu. Šo absorbēto devu mēra, izmantojot cilvēka zīvertu (man-Sv.).
Papildus iepriekšminētajām absorbēto devu formām ir arī: saistības, slieksnis, kolektīvā, novēršamā, maksimālā pieļaujamā, gamma-neitronu tipa starojuma bioloģiskā deva, letālā minimuma.
Devas iedarbības stiprums un mērvienības
Apstarošanas intensitātes rādītājs - noteiktas devas aizstāšana noteikta starojuma ietekmē pret pagaidu mērvienību. Šo vērtību raksturo devas starpība (ekvivalenta, absorbēta utt.), dalīta ar laika vienību. Ir daudz mērķtiecīgu vienību.
Absorbēto starojuma devu nosaka pēc formulas, kas piemērota konkrētam starojumam un absorbētā starojuma daudzuma veidam (bioloģiskais, absorbētais, ekspozīcija utt.). Ir daudz veidu, kā tos aprēķināt, pamatojoties uz dažādiem matemātiskajiem principiem, un tiek izmantotas dažādas mērvienības. Mērvienību piemēri:
- Integrālais skats - pelēkais kilograms SI, ārpus sistēmas mēra radgramos.
- Ekvivalentā forma - zīverts SI, mērot ārpus sistēmas - rems.
- Ekspozīcijas skats - kulonu kilograms SI, mērīts ārpus sistēmas - rentgenos.
Ir arī citas mērvienības, kas atbilst citiem absorbētās starojuma dozas veidiem.
Secinājumi
Analizējot šos rakstus, varam secināt, ka ir daudz veidu gan visvairāk jonizējošās emisijas, gan tās ietekmes uz dzīvām un nedzīvām vielām veidi. Tie visi, kā likums, tiek mērīti SI mērvienību sistēmā, un katrs veids atbilst noteiktai sistēmas un nesistēmas mērvienībai. To avots var būt visdažādākais, gan dabiskais, gan mākslīgais, un pašam starojumam ir svarīga bioloģiskā loma.
