Kiirgus, radioaktiivsus ja raadioemissioon on mõisted, mis kõlavad isegi üsna ohtlikult. Sellest artiklist saate teada, miks mõned ained on radioaktiivsed ja mida see tähendab. Miks kõik kardavad kiirgust ja kui ohtlik see on? Kus me saame kohtuda radioaktiivsed ained ja millega see meid ähvardab?
Radioaktiivsuse kontseptsioon
Radioaktiivsuse all pean silmas teatud isotoopide aatomite "võimet" lõhestada ja seeläbi kiirgust tekitada. Mõiste "radioaktiivsus" ei ilmunud kohe. Esialgu nimetati sellist kiirgust Becquereli kiirteks teadlase auks, kes avastas selle uraani isotoobiga töötades. Nüüd nimetame seda protsessi terminiks "radioaktiivne kiirgus".
Selle üsna keerulise protsessi käigus muudetakse algne aatom täiesti erineva keemilise elemendi aatomiks. Alfa- või beetaosakeste väljutamise tõttu muutub aatomi massiarv ja vastavalt sellele liigub see D.I. Mendelejevi tabeli järgi. Väärib märkimist, et massiarv muutub, kuid mass ise jääb peaaegu samaks.
Toetudes see informatsioon, saame mõiste definitsiooni veidi ümber sõnastada. Seega on radioaktiivsus ka ebastabiilsete aatomituumade võime iseseisvalt muutuda teisteks, stabiilsemateks ja stabiilsemateks tuumadeks.
Ained – mis need on?
Enne kui räägime sellest, mis on radioaktiivsed ained, defineerime üldiselt, mida nimetatakse aineks. Nii et esiteks on see teatud tüüpi aine. Samuti on loogiline, et see aine koosneb osakestest ja meie puhul on need enamasti elektronid, prootonid ja neutronid. Siin saab juba rääkida aatomitest, mis koosnevad prootonitest ja neutronitest. Noh, molekulid, ioonid, kristallid ja nii edasi on valmistatud aatomitest.
Keemilise aine mõiste põhineb samadel põhimõtetel. Kui tuuma ei ole võimalik ainest eraldada, siis ei saa seda liigitada keemiliseks aineks.
Radioaktiivsete ainete kohta
Nagu eespool mainitud, peab aatom radioaktiivsuse avaldamiseks spontaanselt lagunema ja muutuma täiesti erineva keemilise elemendi aatomiks. Kui aine kõik aatomid on piisavalt ebastabiilsed, et sel viisil laguneda, siis on teil radioaktiivne aine. Rohkem tehniline keel definitsioon kõlaks nii: ained on radioaktiivsed, kui need sisaldavad radionukliide ja seda suures kontsentratsioonis.
Kus on D.I. Mendelejevi tabelis radioaktiivsed ained?
Üsna lihtne ja lihtne viis Et teada saada, kas aine on radioaktiivne, tuleb vaadata D. I. Mendelejevi tabelit. Kõik, mis tuleb pärast pliielementi, on radioaktiivsed elemendid, samuti promeetium ja tehneetsium. Oluline on meeles pidada, millised ained on radioaktiivsed, sest see võib päästa teie elu.
Samuti on mitmeid elemente, mille looduslikes segudes on vähemalt üks radioaktiivne isotoop. Siin on nende osaline loend, mis näitab mõningaid levinumaid elemente:
- Kaalium.
- Kaltsium.
- Vanaadium.
- Germaanium.
- Seleen.
- Rubiidium.
- Tsirkoonium.
- Molübdeen.
- Kaadmium.
- Indium.
Radioaktiivsete ainete hulka kuuluvad need, mis sisaldavad mis tahes radioaktiivsed isotoobid.
Radioaktiivse kiirguse tüübid
Radioaktiivset kiirgust on mitut tüüpi, mida nüüd arutatakse me räägime. Alfa- ja beetakiirgust on juba mainitud, kuid see pole kogu nimekiri.
Alfakiirgus on kõige nõrgem kiirgus ja on ohtlik, kui osakesed satuvad otse inimkehasse. Sellist kiirgust tekitavad rasked osakesed ja seetõttu peatab selle kergesti isegi paberileht. Samal põhjusel ei liigu alfakiired kaugemale kui 5 cm.
Beetakiirgus on tugevam kui eelmine. See on elektronide kiirgus, mis on palju kergem kui alfaosakesed, mistõttu võivad nad tungida mitme sentimeetri kaugusele inimese nahka.
Gammakiirgust realiseerivad footonid, mis tungivad üsna kergesti veelgi kaugemale siseorganid isik.
Kõige võimsam läbitungimisvõimega kiirgus on neutronkiirgus. Selle eest on üsna raske varjata, kuid looduses seda sisuliselt ei eksisteeri, välja arvatud võib-olla sees lähedal tuumareaktoritele.
Kiirguse mõju inimesele
Radioaktiivne ohtlikud ained võib sageli olla inimestele surmav. Pealegi kiirgusega kokkupuude on pöördumatu mõjuga. Kui puutute kokku kiirgusega, olete hukule määratud. Olenevalt kahjustuse ulatusest sureb inimene mõne tunni või mitme kuu jooksul.
Samas tuleb öelda, et inimesed puutuvad radioaktiivse kiirgusega pidevalt kokku. Jumal tänatud, et see on piisavalt nõrk surma. Näiteks televiisorist jalgpallimatši vaadates saate 1 mikroraad kiirgust. Meie planeedi loomulik kiirgusfoon on üldiselt kuni 0,2 rad aastas. 3. kingitus – teie osa kiirgusest hambaröntgeni ajal. Noh, kokkupuude üle 100 radiga on juba potentsiaalselt ohtlik.
Kahjulikud radioaktiivsed ained, näited ja hoiatused
Kõige ohtlikum radioaktiivne aine on poloonium-210. Seda ümbritseva kiirguse tõttu näete isegi omamoodi hõõguvat "aurat" sinine värv. Tasub öelda, et on stereotüüp, et kõik radioaktiivsed ained hõõguvad. See pole sugugi tõsi, kuigi on selliseid variante nagu Polonium-210. Enamik radioaktiivseid aineid pole välimuselt sugugi kahtlased.
Kõige radioaktiivne metall peal Sel hetkel Livermoriumi peetakse. Selle isotoobi Livermorium-293 lagunemine võtab aega 61 millisekundit. See avastati juba 2000. aastal. Ununpentium on sellest veidi halvem. Ununpentia-289 lagunemisaeg on 87 millisekundit.
Samuti huvitav fakt on see, et sama aine võib olla nii kahjutu (kui selle isotoop on stabiilne) kui ka radioaktiivne (kui selle isotoobi tuumad hakkavad kokku kukkuma).
Teadlased, kes uurisid radioaktiivsust
Radioaktiivsed ained pikka aega neid ei peetud ohtlikeks ja seetõttu uuriti neid vabalt. Kahjuks on kurvad surmad meile õpetanud, et selliste ainetega tuleb olla ettevaatlik ja suurenenud tase turvalisus.
Üks esimesi, nagu juba mainitud, oli Antoine Becquerel. See on suurepärane prantsuse füüsik, kellele kuulub radioaktiivsuse avastaja kuulsus. Teenete eest pälvis ta Londoni liikmelisuse kuninglik ühiskond. Oma panuse tõttu sellesse valdkonda suri ta üsna noorelt, 55-aastaselt. Kuid tema tööd mäletatakse tänapäevani. Tema auks nimetati nii radioaktiivsuse ühik ise kui ka Kuu ja Marsi kraatrid.
Sama suur inimene oli Marie Skłodowska-Curie, kes töötas koos oma abikaasa Pierre Curie'ga radioaktiivsete ainetega. Maria oli ka prantslane, kuigi Poola juurtega. Lisaks füüsikale tegeles ta õpetamisega ja isegi aktiivne sotsiaalsed tegevused. Marie Curie - esimene naissoost laureaat Nobeli preemia kahel erialal korraga: füüsikas ja keemias. Selliste radioaktiivsete elementide nagu raadium ja poloonium avastamine on Marie ja Pierre Curie teene.
Järeldus
Nagu näeme, on radioaktiivsus üsna suur raske protsess, mis ei jää alati inimese kontrolli alla. See on üks juhtumeid, kus inimesed võivad end ohu ees täiesti jõuetuks leida. Seetõttu on oluline meeles pidada, et tõeliselt ohtlikud asjad võivad olla välimuselt väga petlikud.
Kõige sagedamini saate teada, kas aine on radioaktiivne või mitte, kui see on sellega kokku puutunud. Seetõttu olge ettevaatlik ja tähelepanelik. Radioaktiivsed reaktsioonid aitavad meid mitmel viisil, kuid me ei tohiks ka unustada, et see on jõud, mida me praktiliselt ei kontrolli.
Lisaks tasub meenutada suurte teadlaste panust radioaktiivsuse uurimisse. Nad andsid meile edasi uskumatul hulgal kasulikke teadmisi, mis päästavad nüüd elusid, varustavad terveid riike energiaga ja aitavad paraneda kohutavad haigused. Radioaktiivne keemilised ained on inimkonnale oht ja õnnistus.
Essee
distsipliinis "Ökoloogia"
teemal: “Fenent radioaktiivsus looduses"
Esitatud:
M-081d rühma õpilane
Kosotukhina Nadežda
Radioaktiivsuse nähtus looduses
Radioaktiivsus on võime aatomi tuumad muunduvad spontaanselt teisteks tuumadeks, eraldades erinevat tüüpi radioaktiivset kiirgust ja elementaarosakesi.
Radioaktiivsus võib jagada kahte tüüpi: looduslik ja tehislik. Looduslik, võib täheldada looduses eksisteerivates ebastabiilsetes isotoopides. Tuumareaktsioonide tulemusena saadud isotoopides täheldatakse kunstlikku radioaktiivsust.
Radioaktiivset kiirgust on kolme tüüpi:
a-kiirgus – seda kiirgust iseloomustavad elektri- ja magnetväljad. Sellel on kõrge ioniseerimisvõime. Seda iseloomustab ka madal läbitungimisvõime. Selle tuumaks on heeliumi tuumade voog.
b-kiirgus – nii nagu a-kiirgus, nii ka seda kiirgust suunavad kõrvale elektri- ja magnetväljad. Kui võrdlust jätkata, on selle ioniseerimisvõime palju väiksem (ligikaudu kahe suurusjärgu võrra) ja läbitungimisvõime palju suurem kui a-osakestel. b-kiirgus on kiirete elektronide voog.
g-kiirgus - erinevalt kahest eelmisest ei kaldu elektri- ja magnetväljad kõrvale. Ioniseerimisvõime on madal. Kuid läbitungimisvõime on lihtsalt kolossaalne. g-kiirgus on lühikese lainepikkusega elektromagnetiline kiirgus, mille lainepikkus ei ole pikk. Selle tagajärjeks on väljendunud korpuskulaarsed omadused.
Äge ja krooniline kiiritushaigus. Kiirguspõletused.
Kui kasutatakse massihävitusrelvi, tekib tuumahävitusallikas. See territoorium muutub elamiseks täiesti kõlbmatuks. Kõik hävib tänu sellele, et sellised tegurid nagu õhk lööklaine, valguskiirgus, läbitungiv kiirgus ja piirkonna radioaktiivne saastumine.
Kõige olulisem kahjustav tegur on õhulööklaine. See moodustub tuumaplahvatuse saaduste mahu kiire suurenemise tõttu tohutu kuumuse ja kokkusurumise mõjul ning seejärel ümbritsevate õhukihtide vähenemise tõttu. Lööklainest mõjutatud piirkond on väga märkimisväärne! Kõik elav ja elutu, mis teele satub, hävib.
Läbistav kiirgus on gammakiirgus ja neutronivoog. Nad tulevad tsoonist tuumaplahvatus. Neil on võime levida üle paljude tuhandete metroo, neid ei peata ükski meedium ning nad põhjustavad ka aatomite ja molekulide ionisatsiooni. Kiirgusega kokkupuutel häiritakse organismis bioloogilisi protsesse ning elundite ja kudede funktsioone. Tagajärjeks on kiiritushaigus.
Peaaegu kogu kehapinna põletused tekivad keha kokkupuutel valguskiirgusega. Kaitseks avatud aladel kasutatakse spetsiaalset riietust ja prille, kuid üldiselt on soovitatav varjuda pommivarjendis.
Radioaktiivsed aatomid tekitavad pinnase adsorptsiooni ja põhjustavad piirkonna radioaktiivset saastumist.
Peamiseks ohuks saastunud aladel viibivatele inimestele on väline beeta-gammakiirgus ning tuumaplahvatusproduktide sattumine kehasse ja nahale.
Kiiritushaigus (või äge kiiritushaigus) on kõigi kehaorganite ja süsteemide vigastus, mis tekib koheselt. Kõige olulisemad muutused toimuvad jagunevate rakkude pärilikes struktuurides, peamiselt luuüdi vereloomerakkudes, lümfisüsteemis, seedetrakti ja naha epiteelis, maksa-, kopsu- ja teiste organite rakkudes. See on tingitud mõjust ioniseeriv kiirgus.
Mitte viimane roll mängib doosi kiirust radioaktiivne kiirgus: sama palju rakus neeldunud kiirgusenergiat põhjustab rohkem bioloogilisi struktuure kahjustusi, seda lühem on kiiritusperiood. Kui kokkupuude aja jooksul pikeneb, põhjustab see oluliselt vähem kahju kui samad annused, mis neelavad teatud aja jooksul. lühiajaline.
Erinevused on seotud võimega taastada kiirgusest kahjustatud keha. Doosikiiruse suurenedes taastumisprotsesside tähtsus väheneb.
Neeldunud kiirgusdoosi mõõdetakse kiiritatud aine massile ülekantud ioniseeriva kiirguse energiaga. Neeldunud doosi ühik on hall (Gy), mis võrdub 1 džauliga, mida neelab 1 kg ainet (1 Gy = 1 J/kg = 100 rad).
Elundite kahjustused ja ilmingute sõltuvus kudede annusest:
|
Kliiniline sündroom |
Minimaalne annus, rad |
|
Hematoloogiline: esimesed tsütopeenia nähud (trombotsütopeenia kuni 10*10 4 1 µl-s 29.–30. päeval). |
200 või rohkem |
|
agranulotsütoos (leukotsüütide arvu vähenemine alla 1*10 3 1 μl kohta), raske trombotsütopeenia. |
üle 250-300 |
|
Epileerimine: esialgne, püsiv. |
500, sagedamini 800-1000 |
|
Soole: pilt enteriidist, haavandilised-nekrootilised muutused suuõõne, orofarünksi, ninaneelu limaskestadel. |
|
|
Nahakahjustused: erüteem (esialgne ja hiline), kuiv radioepidermatiit, eksudatiivne radioepidermatiit, haavandiline nekrootiline dermatiit |
2500 või rohkem |
Ebaühtlasest kiiritusest inimeste tervisekahjustuste hindamiseks võeti kasutusele efektiivse ekvivalentdoosi mõiste, mida kasutatakse võimalike stohhastiliste mõjude – pahaloomuliste kasvajate – hindamisel.
Ioniseeriva kiirguse stohhastilisest mõjust personalile või elanikkonnale tekitatud kahju hindamiseks kasutatakse kollektiivset ekvivalentdoosi, võrdne tootega individuaalsed ekvivalentdoosid kiirgusega kokkupuutuvate inimeste arvu kohta. Kollektiivse ekvivalentdoosi ühik on man-sivert (man-Sv).
Vahetult pärast inimese kiiritamist osutub kliiniline pilt kehvaks, mõnikord puuduvad sümptomid üldse. Seetõttu on inimese kiirgusdoosi tundmisel määrav roll ägeda kiiritushaiguse diagnoosimisel ja kulgemise varajases prognoosimisel, ravitaktika määramisel enne haiguse põhisümptomite väljakujunemist.
Vastavalt kiirgusdoosile jagatakse äge kiiritushaigus tavaliselt nelja raskusastmesse:
|
ARS-i raskusaste, |
Lümfotsüüdid 48–72 tundi pärast kiiritamist (1 µl-s) |
Leukotsüüdid 7.-9. päeval pärast kiiritamist (1 µl-s) |
Trombotsüüdid 20. päeval pärast kiiritamist (1 µl-s) |
Haiglaravi kestus |
|
|
Äärmiselt raske |
10-30 min. Mitu |
Vähem kui 80 000 |
|||
|
30 minuti pärast. – 3 tundi, 2 korda või rohkem |
|||||
|
mitte või hiljem kui 3 tundi, ühekordne annus |
Rohkem kui 80 000 |
Ei ole vajalik |
Ägeda kiiritushaiguse eristamine raskusastme järgi sõltuvalt esmase reaktsiooni ilmingutest:
|
Raskusaste ja annus (rad) |
Kaudsed märgid |
|||
|
nõrkus |
Peavalu teadvuse seisund |
Temperatuur |
Naha hüperemia ja sklera süstimine |
|
|
Hele (100–200) |
Lühiajaline peavalu, teadvus on selge |
Tavaline |
Kerge sklerasüst |
|
|
Keskmine (200–400) |
Mõõdukas |
Peavalu, selge teadvus |
Madala astme palavik |
Naha selge hüpereemia ja sklera süstimine |
|
Raske (400–600) |
Väljendas |
Kohati tugev peavalu, teadvus selge |
Madala astme palavik |
Raske naha hüperemia ja sklera süstimine |
|
Väga raske (üle 600) |
Kõige teravam |
Püsiv tugev peavalu, teadvus võib olla segaduses |
Võib olla |
Naha terav hüpereemia ja sklera süstimine |
Äge kiiritushaigus on iseseisev haigus, mis areneb valdavalt jagunevate keharakkude surma tagajärjel lühiajalise (kuni mitmepäevase) ioniseeriva kiirguse mõjul suurtele kehapiirkondadele. Ägeda kiiritushaiguse põhjuseks võib olla kas õnnetusjuhtum või organismi totaalne kiiritamine ravieesmärgil – luuüdi siirdamisel, mitme kasvaja ravis.
Ägeda kiiritushaiguse kliiniline pilt on väga mitmekesine; see sõltub kiirgusdoosist ja kiiritusest möödunud ajast. Oma arengus läbib haigus mitu etappi. Esimestel tundidel pärast kiiritamist ilmneb esmane reaktsioon (oksendamine, palavik, peavalu kohe pärast kiiritamist). Mõne päeva pärast (mida varem, seda suurem on kiiritusdoos) tekib luuüdi kurnatus, veres agranulotsütoos ja trombotsütopeenia. Ilmnevad mitmesugused nakkusprotsessid, stomatiit ja hemorraagia. Esmase reaktsiooni ja haiguse kõrguse vahel, kiirgusdoosidel, mis on väiksemad kui 500–600 rad, täheldatakse välise heaolu perioodi - varjatud perioodi. Ägeda kiiritushaiguse jaotus esmase reaktsiooni, varjatud, kasvu- ja taastumisperioodiks on ebatäpne: haiguse puhtalt välised ilmingud ei määra tegelikku olukorda.
Krooniline kiiritushaigus on haigus, mis on põhjustatud keha korduvast kiiritamisest väikestes annustes, kokku üle 100 rad. Haiguse arengut ei määra mitte ainult kogudoos, vaid ka selle võimsus, see tähendab kokkupuuteperiood, mille jooksul kiirgusdoos kehas imendus. Riigis hästi korraldatud radioloogiateenistuse tingimustes kroonilise kiiritushaiguse juhtumeid ei täheldata. Halb kontroll kiirgusallikate üle ja personali ohutusnõuete rikkumine röntgenraviseadmetega töötamisel põhjustab kroonilise kiirgushaiguse juhtumeid.
Kroonilise kiiritushaiguse kliinilise pildi määravad eelkõige asteeniline sündroom ja mõõdukad tsütopeenilised muutused veres. Muutused veres iseenesest ei ole patsientidele ohuallikaks, kuigi vähendavad nende töövõimet.
Kroonilise kiiritushaiguse korral tekivad väga sageli kasvajad - hemoblastoos ja vähk. Hästi korraldatud kliinilise läbivaatuse, kord aastas põhjaliku onkoloogilise läbivaatuse ja kaks korda aastas vereanalüüsidega on võimalik ennetada kaugelearenenud vähivormide teket ning selliste haigete oodatav eluiga läheneb normaalsele.
Ägeda ja kroonilise kiiritushaiguse kõrval võib eristada alaägeda vormi, mis tekib korduva korduva kiiritamise tulemusena keskmiste annustega mitme kuu jooksul, kui kogudoos jõuab suhteliselt lühikese aja jooksul 500–600 rad. Selle haiguse kliiniline pilt sarnaneb ägeda kiiritushaigusega.
Elanikkonna kiirgusvastane kaitse. Meditsiiniline ennetus ja esmaabi kiiritusvigastuste korral.
Tsiviilkaitse hoiatussignaalide "Kiirgusoht" järgi peab elanikkond varjuma kaitserajatistes. Nagu teada, nõrgendavad need oluliselt (mitu korda) läbitungiva kiirguse mõju.
Kiirguskahjustuste ohu tõttu ei ole võimalik alustada elanikkonna esmaabi andmist, kui piirkonnas on kõrge kiirgustase. Nendes tingimustes on väga oluline mõjutatud elanikkonna enese- ja vastastikuse abi osutamine ning käitumisreeglite range järgimine saastunud alal.
Radioaktiivsete ainetega saastunud piirkondades ei tohi süüa, juua vett saastunud veeallikatest ega heita pikali maapinnale. Toidu valmistamise ja elanikkonna toitmise korra määravad kindlaks tsiviilkaitseasutused, võttes arvesse piirkonna radioaktiivse saastatuse taset.
Esmaabi osutamisel radioaktiivse saastatusega piirkondades tuumakahjustuste piirkondades peaksite esmalt võtma meetmeid, millest sõltub kahjustatud isiku elu säilimine. Siis on vaja kõrvaldada või vähendada välist gammakiirgust, mille jaoks kasutatakse kaitsekonstruktsioone: varjualuseid, süvistatud ruume, telliseid, betooni ja muid ehitisi. Et vältida edasist kokkupuudet radioaktiivsete ainetega nahal ja limaskestadel, viiakse läbi riiete ja jalanõude osaline desinfitseerimine ja osaline saastest puhastamine. Osaline desinfitseerimine teostatakse pesemise teel puhas vesi või katmata naha pühkimine niiskete tampoonidega. Mõjutatud isikut pestakse silmi ja loputatakse suud. Seejärel pannes kannatanule respiraatori, puuvillase-lilla sideme või kattes suu ja nina rätiku, taskurätiku, salliga, tema riided desinfitseeritakse osaliselt. Samas arvestatakse tuule suunda, et riietelt pühitud tolm teistele peale ei satuks.
Radioaktiivsete ainete sattumisel kehasse pestakse magu välja ja antakse adsorbente (aktiivsüsi). Iivelduse korral võtke oma isiklikust esmaabikomplektist antiemeetikum. Nakkushaiguste ennetamiseks, millele kiiritatav muutub vastuvõtlikuks, on soovitatav võtta antibakteriaalseid aineid.
Looma- ja taimeorganisme iseloomustavad erinevad radiosensitiivsused, mille põhjused pole veel täielikult välja selgitatud. Reeglina on kõige vähem tundlikud üherakulised taimed, loomad ja bakterid ning kõige tundlikumad imetajad ja inimesed. Erinevused kiirgustundlikkuses esinevad sama liigi isendite vahel. See sõltub keha füsioloogilisest seisundist, selle olemasolu tingimustest ja individuaalsetest omadustest. Vastsündinud ja vanad inimesed on kiirguse suhtes tundlikumad. Erinevat tüüpi haigused, kokkupuude teistega kahjulikud tegurid mõjutab negatiivselt kiirguskahjustuse kulgu.
Muutusi, mis tekivad kiiritatud organismi elundites ja kudedes, nimetatakse somaatilisteks. Esinevad varased somaatilised mõjud, mida iseloomustab selge annusesõltuvus, ja hilised, mis hõlmavad kasvajate (leukeemia) tekkeriski suurenemist, eluea lühenemist ja erinevat tüüpi elundite talitlushäireid. Ioniseerivale kiirgusele omaseid spetsiifilisi kasvajaid ei ole. Annuse, kasvaja saagikuse ja latentsusperioodi vahel on tihe seos. Kui annus väheneb, väheneb kasvajate esinemissagedus ja pikeneb latentsusperiood.
Pikemas perspektiivis võib täheldada ka geneetilisi (kaasasündinud deformatsioonid, pärilikud häired) kahjustusi, mis koos kasvaja mõjudega on stohhastilised. Kiirguse geneetilise mõju aluseks on pärilikkuse eest vastutavate rakustruktuuride – reproduktiivsete munasarjade ja munandite – kahjustus.
Kiirguse mõju, nagu öeldud, oleneb neeldunud doosi suurusest ja selle ajaruumilisest jaotusest kehas. Kiiritus võib põhjustada väiksemaid, mitteinvasiivseid kahjustusi kliiniline pilt, saatuslikuks. Ühekordne äge, pikaajaline, osaline, krooniline kiiritamine nullist erineva doosiga võib tänapäevaste kontseptsioonide kohaselt suurendada pikaajaliste stohhastiliste mõjude – vähi ja geneetiliste häirete – riski.
Kiirituse tagajärjel kasvajatest ja pärilikest defektidest põhjustatud surmajuhtumite arv:
|
Kriitiline organ |
Haigus |
Risk, 102 Sv |
Juhtumite arv, 10 4 inimest-Sv. |
|
Kogu keha, punane luuüdi |
Leukeemia |
||
|
Kilpnääre |
Kilpnäärmevähk |
||
|
Piimanääre |
Rinnanäärmevähk |
||
|
Luu kasvajad |
|||
|
Kopsu kasvajad |
|||
|
Kõik muud elundid ja koed |
Teiste elundite kasvajad |
||
|
Kõik elundid ja koed |
Kõik pahaloomulised kasvajad |
||
|
Sugunäärmed |
Pärilikud defektid |
||
Raske, keskmise ja kerge raskusastmega ägedaid kiirguskahjustusi 131 I võib oodata järgmiste koguste kehasse sattumisel:
Radionukliidi toksilisus sissehingamisel on ligikaudu 2 korda suurem, mis on seotud suurema b-kiirguse alaga.
Kui saadakse väiksemaid koguseid 131 I, täheldatakse talitlushäireid kilpnääre, samuti väikesed muutused verepildis ning mõned ainevahetuse ja immuunsuse näitajad. Kilpnäärme kiiritamine suurusjärgus kümneid halle doose põhjustab selle funktsionaalse aktiivsuse languse koos osalise taastumisega lähikuudel ja võimaliku hilisema uue languse. Mitme halli annuse korral tuvastati kohesel perioodil näärme funktsionaalse aktiivsuse tõus, mis võib asendada hüpofunktsiooni seisundiga. Funktsionaalsed häired ei väljendu mitte ainult hormoonide sekretsiooni vähenemises, vaid ka nende bioloogilise aktiivsuse vähenemises. Nääre kahjustus on seotud mitte ainult kiirguse otsese mõjuga kilpnäärme epiteelile, vaid ka veresoonte kahjustusega ja eriti radioimmuunhäiretega.
Loodus radioaktiivsus sisalduvad õppekavas Kuigi esitatakse... 1. Põhimõisted ja terminoloogia Radioaktiivsus(radioaktiivsus) tähistab hämmastavat nähtusi loodus, avastas Becquerel lõpus...
Avamine nähtusi radioaktiivsus ja kvantteooria
Abstraktne >> AjaluguSissejuhatus 3 1. Radioaktiivsus 4 1.1. Avastamise ajalugu nähtusi radioaktiivsus 4 1.2. Liigid radioaktiivsed aatomituumade transformatsioonid 6 1.3. Omadused radioaktiivsed kiirgus 8 ... isotoope ei leitud loodus. Radioaktiivsus mida iseloomustab mitte ainult välimus...
Radioaktiivsus ja jõumoment. Noosfääri kontseptsioon
Test >> Füüsika...)? Kuidas kasutada nähtusi radioaktiivsus lubas alkeemikute unistusel täituda? Radioaktiivsus(latist... sama radioaktiivsed). Loomulik radioaktiivsus- leitud elementide tuumade spontaanne lagunemine loodus. Kunstlik radioaktiivsus - ...
Radioaktiivsus ja tuumakiirgus
Abstraktne >> FüüsikaJa muutudes füüsiline seisund aatomid selles. Fenomen radioaktiivsus avastas prantsuse füüsik A. Becquerel... fotosünteesi tulemusena ja osaleb ainete ringluses aastal. loodus. On kindlaks tehtud, et tasakaalukontsentratsioon erinevates...
Aatom koosneb tuumast, mida ümbritsevad osakeste pilved nn elektronid(vt pilti). Aatomite tuumades - pisikesed osakesed, millest kõik ained koosnevad, sisaldab märkimisväärset varu. Just see energia eraldub radioaktiivsete elementide lagunemisel kiirguse kujul. Kiirgus on eluohtlik, kuid selle tootmiseks saab kasutada tuumareaktsioone. Kiiritust kasutatakse ka meditsiinis.
Radioaktiivsus
Radioaktiivsus on ebastabiilsete aatomite tuumade omadus eraldada energiat. Enamik raskeid aatomeid on ebastabiilsed, kuid kergematel aatomitel on radioisotoobid, s.t. radioaktiivsed isotoobid. Radioaktiivsuse põhjus on see, et aatomid kipuvad muutuma stabiilseks (vt artiklit " "). Radioaktiivset kiirgust on kolme tüüpi: alfa kiired, beetakiired Ja gammakiired. Need on nime saanud kreeka tähestiku kolme esimese tähe järgi. Esialgu kiirgab tuum alfa- või beetakiirgust ja kui see on endiselt ebastabiilne, siis tuum kiirgab ka gammakiirgust. 
Pildil näete kolme aatomituuma. Need on ebastabiilsed ja igaüks neist kiirgab ühte kolmest kiiritüübist. Beetaosakesed on väga suure energiaga elektronid. Need tekivad neutroni lagunemisel. Alfaosakesed koosnevad kahest prootonist ja kahest neutronist. Heeliumi aatomi tuum on täpselt sama koostisega. Gammakiired on elektromagnetkiirgus kõrge energia, levib valguse kiirusel.
Alfaosakesed liiguvad aeglaselt ja paberilehest paksem ainekiht püüab need kinni. Need ei erine heeliumi aatomite tuumadest. Teadlased usuvad, et heelium Maal on loodusliku radioaktiivsuse saadus. Alfaosake lendab alla 10 cm ja paks paberileht peatab selle. Beetaosake lendab õhus umbes 1 meetri kõrgusel. 1 millimeetri paksune vaseleht suudab seda tagasi hoida. Gammakiirte intensiivsus langeb poole võrra, kui see läbib 13-millimeetrise või 120-meetrise pliikihi.
Radioaktiivseid aineid transporditakse paksuseinalistes pliimahutites, et vältida kiirguse leket. Kokkupuude kiirgusega põhjustab inimestel põletusi, katarakti ja vähki. Kiirgustasemeid mõõdetakse kasutades Geigeri loendur. See seade teeb radioaktiivse kiirguse tuvastamisel klõpsu. Olles emiteerinud osakesi, omandab tuum uue aatomnumber ja muutub teise elemendi tuumaks. Seda protsessi nimetatakse radioaktiivne lagunemine. Kui uus element on samuti ebastabiilne, lagunemisprotsess jätkub kuni moodustub stabiilne tuum. Näiteks kui plutoonium-2 aatom (selle mass on 242) kiirgab alfaosakest, siis aatommass millel on 4 (2 prootonit ja 2 neutronit), muutub see uraani aatomiks - 238 (aatommass 238). Pool elu- see on aeg, mille jooksul pooled proovis olevad aatomid lagunevad sellest ainest. Erinevatel on erinevad perioodid pool elu Raadium-221 poolestusaeg on 30 sekundit, uraani oma aga 4,5 miljardit aastat.
Tuumareaktsioonid
Neid on kahte tüüpi tuumareaktsioonid: tuumasünteesi Ja tuuma lõhustumine (lõhestumine).. "Süntees" tähendab "kombinatsiooni"; juures tuumasünteesi kaks südamikku ühendavad ja üks on suur. Tuumasünteesi saab toimuda ainult väga kõrgetel temperatuuridel. Fusioon vabastab tohutul hulgal energiat. Tuumasünteesis ühendatakse kaks tuuma üheks suureks. 1992. aastal avastati kosmosest KOBE satelliit eriline liik kiirgus, mis kinnitab teooriat, et see tekkis nn suur pauk . Terminist lõhustumine on selge, et tuumad jagunevad, vabastades tuumaenergia. See on võimalik, kui tuumad pommitatakse neutronitega ja see toimub radioaktiivsetes ainetes või spetsiaalses seadmes nn. osakeste kiirendaja. Tuum jaguneb, kiirgades neutroneid ja vabastades kolossaalset energiat.
Tuumaenergia
Tuumareaktsioonidest vabanevat energiat saab kasutada elektri tootmiseks ning jõuallikana tuumaallveelaevadel ja lennukikandjatel. Tuumaelektrijaama töö põhineb tuumareaktorites tuuma lõhustumisel. Radioaktiivsest ainest, näiteks uraanist, valmistatud varda pommitatakse neutronitega. Uraani tuumad lõhenevad, eraldades energiat. See vabastab uusi neutroneid. Seda protsessi nimetatakse ahelreaktsioon. Elektrijaam toodab kütuse massiühiku kohta rohkem energiat kui ükski teine elektrijaam, kuid ettevaatusabinõud ja kõrvaldamine radioaktiivsed jäätmed on ülimalt kallis.
Tuumarelv
Tegevus tuumarelvad põhineb asjaolul, et tohutu hulga tuumaenergia kontrollimatu vabanemine toob kaasa kohutava plahvatuse. Teise maailmasõja lõpus heitsid USA aatomipommid Jaapani linnad Hiroshima ja Nagasaki. Surma sai sadu tuhandeid inimesi. Aatomipommid põhinevad lõhustumise reaktsioonid, vesinik - sees sünteesireaktsioonid. Pilt näitab aatompomm, kukkus Hiroshimale.
Radiosüsiniku meetod
Radiosüsiniku meetod määrab aja, mis on möödunud organismi surmast. Elusolendid sisaldavad väikeses koguses süsinik-14, süsiniku radioaktiivset isotoopi. Selle poolestusaeg on 5700 aastat. Kui organism sureb, ammenduvad süsinik-14 varud kudedes, isotoop laguneb ja ülejäänud kogusest saab määrata, kui kaua aega tagasi organism suri. Tänu radiosüsiniku dateerimise meetodile saate teada, kui kaua aega tagasi purse toimus. Selleks kasutavad nad laavas külmutatud putukaid ja õietolmu.
Kuidas muidu radioaktiivsust kasutatakse?
Tööstuses kasutatakse kiirgust paberi- või plastilehe paksuse määramiseks (vt artiklit ""). Lehte läbivate beetakiirte intensiivsuse järgi on võimalik tuvastada selle paksuse isegi kerget heterogeensust. Toiduaineid – puuvilju, liha – kiiritatakse gammakiirgusega, et need püsiksid värskena. Radioaktiivsust kasutades jälgivad arstid aine liikumisteed kehas. Näiteks suhkru jaotumise kindlakstegemiseks patsiendi kehas võib arst süstida suhkru molekulidesse süsinik-14 ja jälgida aine emissiooni selle sisenemisel kehasse. Kiiritusravi, st patsiendi kiiritamine rangelt doseeritud kiirgusportsjonitega, tapab vähirakud - ülekasvanud keharakud.
Praegu on kiirgusel kasulikke rakendusi mitte ainult elektri- ja soojusenergia tootmiseks. Kiirguse kasulikud omadused on leidnud rakendust erinevaid valdkondi loodusteadused, tehnoloogia, meditsiin:
Ø tööstuses:
o gammavigade tuvastamine – erinevate keevitatud metallkestade (reaktorilaevad, allveelaevad ja pealveelaevad, torustikud jne) terviklikkuse jälgimine, neutronite logimine;
o nafta- ja veeuuringud;
Ø põllumajanduses:
o saaki suurendav külvieelne seemnetöötlus;
o loomakasvatusettevõtete reovee desinfitseerimine;
Ø astronautikas:
o satelliitide jaoks tuumaenergiaallikate loomine, orbitaalkompleksid;
Ø kriminalistikas:
o varastatud asjadele spetsiaalsete märgistuste kasutamine, et hõlbustada nende otsimist, tuvastamist ja kurjategijate paljastamist;
Ø arheoloogias:
o geoloogiliste kivimite vanuse määramine - Maa vanust hinnatakse uraan-plii meetodil (umbes 4,5 miljardit aastat);
o Radiosüsiniku meetod võimaldab määrata nende objektide vanust, millel on bioloogiline olemus, 50-aastase täpsusega vahemikus 1000–50000 aastat: näiteks Oregoni koopast leitud nöörisandaalide süsinikusisalduse mõõtmise põhjal leidis kinnitust eelajalooliste inimeste olemasolu USA-s 9000 aastat tagasi. ;
Ø meditsiinis:
o haiguste diagnoosimine;
o vähihaigete ravi;
o meditsiiniliste instrumentide ja materjalide steriliseerimine.
Radioaktiivsuse avastamisel oli tohutu mõju teaduse ja tehnoloogia arengule, see tähistas ajastu algust intensiivne õpe ainete omadused ja struktuur. Tekkivad uued perspektiivid energeetikas, tööstuses, sõjanduses, meditsiinis ja muudes valdkondades inimtegevus tänu meisterlikkusele tuumaenergia, äratas ellu selle võime avastamine keemilised elemendid spontaanseteks muutusteks. Kuid koos radioaktiivsuse omaduste inimkonna huvides kasutamise positiivsete teguritega on siiski võimalik tuua näiteid nende negatiivsest sekkumisest meie ellu. Nende hulka kuuluvad uppunud laevad ja allveelaevad Koos tuumamootorid Ja aatomirelvad, radioaktiivsete jäätmete kõrvaldamine merel ja maismaal, õnnetused kl tuumaelektrijaamad ja jne.
Praegu on kasutusprobleemi lahendamisel tehtud märkimisväärseid edusamme aatomienergia V rahvamajandus. Peamine energiat tootv üksus aatomiseadmed, mis kasutab tuumaenergiat, on reaktor. Loodud reaktori südamikus vajalikud tingimused tekkeks ja hooldamiseks teatud tase ahelreaktsioon raskete tuumade lõhustumine. Välja antud samal ajal soojusenergia jahutusvedeliku poolt kogunenud ja südamikust väljapoole kantud.
Üks neist tähtsamad ülesanded säte kiirgusohutus tuumareaktorites on nende töö käigus tekkinud suurte koguste radioaktiivsete ainete usaldusväärne isoleerimine. Lõhustumisproduktide hoidmine reaktoris toimub kolmest tõkkest koosneva süsteemi abil (kütuse kate, primaarahel, välist kaitset reaktor).
1896. aastal kontrollis prantsuse füüsik A. Becquerel, kas uraanisool (kaaliumuranüülsulfaat) ei eralda kiirteid kokkupuutel päikesevalgus(Natuke enne seda olid seal avatud röntgenikiirgus, füüsikud otsisid analooge). Kuid hiljem avastas A. Becquerel, et uraanisool kiirgab tundmatut kiirgust ka ilma eelneva valgustuseta. Becquerel tegi kindlaks, et kiirguse intensiivsuse määrab ainult uraani hulk preparaadis ja see on täiesti sõltumatu sellest, millistes ühendites see sisaldub. Seega ei olnud see omadus omane mitte ühenditele, vaid keemilisele elemendile uraan. Seda nähtust nimetati hiljem radioaktiivsus.
Radioaktiivsuse nähtus (ladina keeles: I emit rays, efektiivne) on ebastabiilsete aatomituumade spontaanne muundumine teiste elementide tuumadeks, millega kaasneb osakeste ehk gammakiirguse emissioon.
On teada 4 radioaktiivsuse tüüpi: alfa-lagunemine, beeta-lagunemine, aatomituumade spontaanne lõhustumine, prootoni radioaktiivsus. Radioaktiivsust iseloomustab tuumade arvu eksponentsiaalne vähenemine aja jooksul. Radioaktiivsuse avastas esmakordselt prantsuse füüsik A. Becquerel (1852-1908) 1896. aastal.
Eristatakse looduslikku ja tehislikku radioaktiivsust. Looduslikku radioaktiivsust täheldatakse looduses eksisteerivates isotoopides, tehislikku radioaktiivsust aga tuumareaktsioonide tulemusena saadud isotoopides. Tuumasid, mis läbivad radioaktiivseid transformatsioone, nimetatakse ematuumadeks ja neid, mis tekivad radioaktiivse lagunemise käigus, nimetatakse tütartuumadeks. Seal on stabiilsed (stabiilsed) ja radioaktiivsed isotoobid. Teadaolevatest keemilistest elementidest on leitud 274 stabiilset ja üle 700 radioaktiivse isotoobi. Enamik looduslikult esinevaid keemilisi elemente on isotoopide segud.
Sõltuvalt nende päritolust võib kõik Maa looduslikult radioaktiivsed elemendid jagada kolme rühma.
Esimesse rühma kuuluvad elemendid, mis on kombineeritud kolme radioaktiivse perekonda. Lisaks nende perekondade pikaealistele esivanematele - uraan, toorium ja aktinouraan - hõlmab see ka nende lagunemissaadusi, sealhulgas suhteliselt lühiealisi - raadium, radoon, mesotoorium jne. Selle rühma radioaktiivsete elementide arv väheneb järk-järgult. kooskõlas radioaktiivse lagunemise seadusega. Selle rühma kõige levinumad elemendid on uraan, mida leidub maakoores rohkem kui hõbedat või elavhõbedat, ja toorium. Looduslik uraan on kolme isotoobi segu - uraan - 238 (99,28%), uraan - 235 (0,71%) ja uraan - 234 (0,006%). Uraan - 238 ja uraan - 235 (aktino-uraan) on kahe radioaktiivse perekonna asutajad.
Üks uraani 238 lagunemissaadustest on raadium, millest oli juba eespool juttu. Vaatamata suhteliselt lühikesele poolestusajale on raadiumi sisaldus maakoores suhteliselt stabiilne, kuna selle koguse vähenemine lagunemise tagajärjel kompenseeritakse. täiendõpe uus raadium uraani lagunemise tõttu.
Raadium on leidnud laialdast rakendust meditsiinis, mitte ainult gammakiirguse allikana patsientide kiiritamisel (selles valdkonnas asendatakse see palju odavamate tehislike radioaktiivsete ainetega), vaid ka radooni allikana. radoonivannid, mida sageli kasutavad füsioterapeudid.
Teine Maa radioaktiivsete elementide rühm koosneb elementide radioaktiivsetest isotoopidest, mis ei kuulu radioaktiivsetesse perekondadesse. Need tekkisid ka Maa tekke ajal ning radioaktiivse lagunemise tõttu nende arv järk-järgult väheneb.
Selle rühma elementidest kõrgeim väärtus sisaldab kaaliumi, mille radioaktiivsus avastati 1906. Kaalium on üks levinumaid elemente. Selle osakaal on 1,1% koguarv aatomite moodustumine maakoor. Kaalium on vajalik normaalne areng taimed ja on ka lahutamatu osa lahutamatu osa mis tahes elusorganism, sealhulgas inimene. Looduslik kaalium on segu kolmest isotoobist K 39, K 40 ja K 41, millest ainult üks on radioaktiivne – K 40. Selle isotoobi kogus looduslikus segus on väike - ainult 0,0119%; 1 g looduslikus kaaliumis toimub umbes 30 lagunemist sekundis. Hoolimata sellest raadiumi ja uraaniga võrreldes näiliselt tähtsusetust aktiivsusest, mängib kaalium oma rohkuse tõttu looduses suurt rolli.
Teistest teise rühma radioaktiivsetest elementidest väärib tähelepanu rubiidium Rb, mis kipub osadesse taimedesse kogunema (1 liiter viinamarjamahla sisaldab 1 mg rubiidiumi). Sellest põhjustatud aktiivsus on aga oluliselt väiksem kui K 40.
Kolmanda biosfääri moodustavate looduslikult radioaktiivsete ainete rühma moodustavad radioaktiivsed isotoobid, mis tekivad atmosfääri tegevuse tulemusena. kosmilised kiired. Selliste isotoopide hulka kuuluvad radioaktiivne süsinik (C 14), fosfor (P 32) ja mõned teised. Nende isotoopide hulk looduses on suhteliselt väike.
Pärast radioaktiivsete elementide avastamist algas aktiivne uurimine füüsiline olemus nende kiirgus. Rutherford suutis avastada radioaktiivse kiirguse keerulise koostise.
Kogemus oli järgmine. Radioaktiivne ravim asetati pliisilindri kitsa kanali põhja ja selle vastas fotoplaat. Kanalist väljuvale kiirgusele avaldas mõju magnetväli. Sel juhul oli kogu paigaldus vaakumis.
Magnetväljas jagunes kiir kolmeks osaks. Primaarse kiirguse kaks komponenti kaldusid kõrvale vastasküljed, mis viitas sellele, et neil olid vastupidise märgiga laengud. Kolmas komponent säilitas levimise lineaarsuse. Kiirgus, millel on positiivne laeng, mida nimetatakse alfakiirteks, negatiivseteks - beetakiirteks, neutraalseteks - gammakiirteks.
Alfakiirguse olemust uurides viis Rutherford läbi järgmise katse. Alfaosakeste teele asetas ta Geigeri loenduri, mis mõõtis eralduvate osakeste arvu kindel aeg. Pärast seda mõõtis ta elektromeetri abil sama aja jooksul emiteeritud osakeste laengut. Teades alfaosakeste kogulaengut ja nende arvu, arvutas Rutherford välja ühe sellise osakese laengu. See osutus võrdseks kahe elementaarsega.
Osakeste läbipainde abil magnetväljas määras ta selle laengu ja massi suhte. Selgus, et ühe jaoks elementaarlaeng on kaks aatomi ühikud massid.
Seega leiti, et kahe elementaarse laenguga on alfaosakel neli aatommassiühikut. Sellest järeldub, et alfakiirgus on heeliumi tuumade voog.
1920. aastal tegi Rutherford ettepaneku, et peaks olema osake, millel on mass võrdne mass prooton, kuid ei oma elektrilaeng- neutron. Sellist osakest ta aga tuvastada ei suutnud. Selle olemasolu tõestas eksperimentaalselt James Chadwick 1932. aastal.
Lisaks täpsustas Rutherford elektroni laengu ja selle massi suhet 30% võrra.