Tämä artikkeli on omistettu absorboituneesta säteilyannoksesta (i-tion), ionisoivasta säteilystä ja niiden tyypeistä. Se sisältää tietoa monimuotoisuudesta, luonteesta, lähteistä, laskentamenetelmistä, absorboituneen säteilyannoksen yksiköistä ja paljon muuta.
Absorboituneen säteilyannoksen käsite
Säteilyannos on arvo, jota fysiikan ja radiobiologian k altaiset tieteet käyttävät arvioidakseen ionisoivan tyyppisen säteilyn vaikutusta elävien organismien kudoksiin, niiden elinprosesseihin ja myös aineisiin. Mitä kutsutaan absorboituneeksi säteilyannokseksi, mikä on sen arvo, altistuksen muoto ja muotojen monimuotoisuus? Se esitetään pääasiassa väliaineen ja ionisoivan säteilyn välisen vuorovaikutuksen muodossa, ja sitä kutsutaan ionisaatiovaikutukseksi.
Absorboivalla säteilyannoksella on omat menetelmänsä ja mittayksikkönsä, ja säteilylle altistuessa tapahtuvien prosessien monimutkaisuus ja monimuotoisuus aiheuttavat jonkin verran lajien monimuotoisuutta absorboituneen annoksen muodoissa.
Ionisoiva säteilyn muoto
Ionisoiva säteily on virtaaerilaisia alkuainehiukkasia, fotoneja tai fragmentteja, jotka muodostuvat atomifission seurauksena ja jotka voivat aiheuttaa ionisaatiota aineessa. Ultraviolettisäteily, kuten valon näkyvä muoto, ei kuulu tähän säteilytyyppiin, eikä se sisällä infrapunatyyppistä ja radiokaistojen lähettämää säteilyä, mikä liittyy niiden pieneen energiamäärään, joka ei riitä luomaan atomi- ja molekyyli-ionisaatio perustilassa.
Ionisoiva säteilytyyppi, sen luonne ja lähteet
Ionisoivan säteilyn absorboitunut annos voidaan mitata useissa SI-yksiköissä, ja se riippuu säteilyn luonteesta. Merkittävimmät säteilytyypit ovat: gammasäteily, positronien ja elektronien beetahiukkaset, neutroni, ioni (mukaan lukien alfahiukkaset), röntgensäde, lyhyta altoinen sähkömagneettinen (suurenergiset fotonit) ja myoni.
Ionisoivan säteilyn lähteet voivat olla luonteeltaan hyvin erilaisia, esimerkiksi: spontaanisti tapahtuva radionuklidien hajoaminen, lämpöydinreaktiot, avaruuden säteet, keinotekoisesti luodut radionuklidit, ydintyyppiset reaktorit, alkuainehiukkaskiihdytin ja jopa X -sädelaitteet.
Kuinka ionisoiva säteily toimii
Aineen ja ionisoivan säteilyn vuorovaikutusmekanismista riippuen on mahdollista erottaa suora varautuneen tyyppisten hiukkasten virtaus ja epäsuorasti vaikuttava säteily, toisin sanoenfotoni- tai protonivuo, neutraali hiukkasvirta. Muodostuslaitteen avulla voit valita ionisoivan säteilyn ensisijaiset ja toissijaiset muodot. Absorboituneen säteilyn annosnopeus määräytyy sen säteilytyypin mukaan, jolle aine altistuu, esimerkiksi avaruudesta tulevan säteiden efektiivisen annoksen vaikutus maan pinnalle, suojan ulkopuolelta, on 0,036 μSv / h. On myös ymmärrettävä, että säteilyannoksen mittaustyyppi ja sen indikaattori riippuvat useiden tekijöiden summasta, kosmisista säteistä puhuttaessa, se riippuu myös geomagneettisen lajin leveysasteesta ja yhdentoista vuoden syklin sijainnista. auringon aktiivisuus.
Ionisoivien hiukkasten energia-alue vaihtelee muutamasta sadasta elektronivoltista 1015-20 elektronivolttiin. Mittarilukema ja levinneisyys voivat vaihdella suuresti muutamasta mikrometristä tuhansiin kilometreihin tai enemmän.
Altistusannoksen esittely
Ionisaatiovaikutusta pidetään säteilyn ja väliaineen vuorovaikutuksen muodon pääominaisuutena. Säteilydosimetrian muodostumisen alkuvaiheessa tutkittiin pääasiassa säteilyä, jonka sähkömagneettiset aallot sijoittuvat ultravioletti- ja gammasäteilyn välisiin rajoihin johtuen siitä, että se on ilmassa laajalle levinnyt. Siksi ilman ionisaatiotaso toimi kentän säteilyn kvantitatiivisena mittana. Tästä toimenpiteestä tuli perusta ilman ionisaatiolla määritetyn altistusannoksen luomisellenormaalin ilmanpaineen olosuhteissa, kun itse ilman on oltava kuivaa.
Altistuksen absorboitunut säteilyannos toimii välineenä röntgen- ja gammasäteiden ionisaatiomahdollisuuksien määrittämisessä, osoittaa säteilyenergian, joka muunnoksen jälkeen on muuttunut varautuneiden hiukkasten kineettiseksi energiaksi murto-osassa ilmakehän ilmamassasta.
Altistuksen tyypin absorboitunut annosyksikkö on kuloni, SI-komponentti jaettuna kg:lla (C/kg). Ei-systeemisen mittayksikön tyyppi on röntgen (P). Yksi riipus/kg vastaa 3876 roentgeeniä.
Käytetty määrä
Absorboitunut säteilyannos, selkeänä määritelmänä, on tullut ihmiselle välttämättömäksi elävien olentojen kudoksissa ja jopa elottomissa rakenteissa erilaisten mahdollisten altistumismuotojen vuoksi. Laajentumalla tunnettujen ionisoivien säteilytyyppien valikoima osoitti, että vaikutuksen ja vaikutuksen aste voi olla hyvinkin monipuolinen, eikä se ole tavanomaisen määritelmän alainen. Vain tietty määrä absorboitunutta ionisoivaa säteilyenergiaa voi aiheuttaa kemiallisia ja fysikaalisia muutoksia kudoksissa ja säteilylle altistuvissa aineissa. Tällaisten muutosten käynnistämiseen tarvittava määrä riippuu säteilyn tyypistä. I-nian imeytynyt annos syntyi juuri tästä syystä. Itse asiassa tämä on energiamäärä, jonka aineyksikkö on absorboinut ja joka vastaa absorboidun ionisoivan energian ja säteilyä absorboivan kohteen tai kohteen massaa.
Mittaa imeytynyt annos käyttämällä yksikköä harmaa (Gy) - olennainen osa C-järjestelmää. Yksi harmaa on annosmäärä, joka pystyy välittämään yhden joulen ionisoivaa säteilyä 1 kilogrammaan massaa. Rad on ei-systeeminen mittayksikkö, arvossa 1 Gy vastaa 100 rad.
Imeytynyt annos biologiassa
Eläin- ja kasvikudosten keinotekoinen säteilytys on osoittanut selkeästi, että erityyppinen säteily voi samassa absorboidussa annoksessa vaikuttaa elimistöön ja kaikkiin siinä tapahtuviin biologisiin ja kemiallisiin prosesseihin eri tavoin. Tämä johtuu erosta kevyempien ja raskaampien hiukkasten luomien ionien lukumäärässä. Samalla polulla kudosta pitkin protoni voi luoda enemmän ioneja kuin elektroni. Mitä tiheämmin hiukkaset kerääntyvät ionisaation seurauksena, sitä voimakkaampi on säteilyn tuhoava vaikutus elimistöön saman absorboituneen annoksen olosuhteissa. Tämän ilmiön, erityyppisten säteilyn kudoksiin kohdistuvien vaikutusten voimakkuuden eron mukaisesti otettiin käyttöön ekvivalenttisäteilyannoksen nimitys. Absorboituneen säteilyn ekvivalenttiannos on kehon vastaanottaman säteilyn määrä, joka lasketaan kertomalla absorboitunut annos ja spesifinen tekijä, jota kutsutaan suhteelliseksi biologiseksi tehokkuustekijäksi (RBE). Mutta sitä kutsutaan usein myös laatutekijäksi.
Ekvivalenttityyppiset absorboituneet annosyksiköt mitataan SI:nä eli sievertteinä (Sv). Yksi Sv on yhtä suuri kuin vastaavasäteilyannos, joka absorboituu yhteen kilogrammaan biologista alkuperää olevaa kudosta ja aiheuttaa 1 Gy:n fotonityyppisen säteilyn vaikutusta vastaavan vaikutuksen. Rem - käytetään biologisen (ekvivalentin) absorboituneen annoksen järjestelmän ulkopuolisena mittausindikaattorina. 1 Sv vastaa sataa remiä.
Tehokas annosmuoto
Tehokas annos on suuruusindikaattori, jota käytetään ihmisen, sen yksittäisten kehon osien, kudosten ja elinten altistumisen pitkäaikaisvaikutusten riskin mittana. Tämä ottaa huomioon sen yksilöllisen radioherkkyyden. Absorboitunut säteilyannos on yhtä suuri kuin kehon osien biologisen annoksen tulo tietyllä painotuskertoimella.
Ihmisen eri kudoksilla ja elimillä on erilainen säteilyherkkyys. Jotkin elimet voivat toisia todennäköisemmin kehittää syöpää samalla absorboituneen annoksen ekvivalenttiarvolla, esimerkiksi kilpirauhasessa on vähemmän todennäköistä, että syöpä kehittyy kuin keuhkoihin. Siksi henkilö käyttää luotua säteilyriskikerrointa. CRC on keino määrittää elimiin tai kudoksiin vaikuttavan i-ionin annos. Efektiivisen annoksen kehoon kohdistuvan vaikutuksen asteen kokonaisindikaattori lasketaan kertomalla biologista annosta vastaava luku tietyn elimen, kudoksen CRC:llä.
Kollektiivisen annoksen käsite
On olemassa käsite ryhmäabsorptioannoksesta, joka on yksittäisen tehollisen annoksen arvojen summa tietyssä ryhmässä tietyn ajanaukko. Laskelmat voidaan tehdä mille tahansa siirtokunnalle, jopa osav altioille tai kokonaisille mantereille. Tätä varten kerrotaan keskimääräinen efektiivinen annos ja säteilylle altistuneiden henkilöiden kokonaismäärä. Tämä absorboitunut annos mitataan man-sievertillä (man-Sv.).
Yllä mainittujen absorboituneiden annosmuotojen lisäksi on olemassa myös: sitoutuminen, kynnys, kollektiivinen, ehkäistävissä oleva, suurin sallittu, biologinen annos gammaneutronityyppistä säteilyä, tappava minimi.
Annos altistuksen voimakkuus ja mittayksiköt
Säteilyn voimakkuuden osoitin - tietyn annoksen korvaaminen tietyn säteilyn vaikutuksesta väliaikaisella mittausyksiköllä. Tälle arvolle on tunnusomaista ero annoksessa (ekvivalentti, imeytynyt jne.) jaettuna aikayksiköllä. On olemassa monia tarkoitukseen rakennettuja yksiköitä.
Absorboitunut säteilyannos määritetään tietylle säteilylle ja absorboituneen säteilymäärän tyypille (biologinen, absorboitunut, altistuminen jne.) sopivalla kaavalla. Niiden laskemiseen on monia tapoja, jotka perustuvat erilaisiin matemaattisiin periaatteisiin, ja käytetään erilaisia mittayksiköitä. Esimerkkejä mittayksiköistä ovat:
- Kiinteä näkymä - harmaa kilogramma SI:nä, järjestelmän ulkopuolella mitataan radgrammoina.
- Vastaava muoto - sievert SI:nä, mitattuna järjestelmän ulkopuolella - rems.
- Esitysnäkymä - coulomb-kilo SI:nä, mitattuna järjestelmän ulkopuolella - röntgensäteinä.
On olemassa muita mittayksiköitä, jotka vastaavat muita absorboituneen säteilyannoksen muotoja.
Johtopäätökset
Näitä artikkeleita analysoimalla voimme päätellä, että on olemassa monenlaisia sekä eniten ionisoivia päästöjä että sen vaikutuksen muotoja eläviin ja elottomiin aineisiin. Ne kaikki mitataan pääsääntöisesti SI-yksikköjärjestelmässä, ja jokainen tyyppi vastaa tiettyä järjestelmän ja ei-järjestelmän mittayksikköä. Niiden lähde voi olla mitä monipuolisin, sekä luonnollinen että keinotekoinen, ja itse säteilyllä on tärkeä biologinen rooli.
