Kõik ergastatud olekus olevad aatomid on võimelised kiirgama elektromagnetlained. Selleks peavad nad minema põhiolekusse, milles nad on sisemine energia omandab . Sellise ülemineku protsessiga kaasneb elektromagnetlaine emissioon. Sõltuvalt pikkusest on sellel erinevad omadused. Sellist kiirgust on mitut tüüpi.

Nähtav valgus

Lainepikkus on pinna vaheline lühim vahemaa võrdsed faasid. Nähtav valgus on elektromagnetlained, mida inimsilm tajub. Valguse lainepikkused on vahemikus 340 (violetne valgus) kuni 760 nanomeetrini (punane valgus). Inimsilm tajub spektri kollakasrohelist piirkonda kõige paremini.

Infrapunakiirgus

Kõik, mis inimest ümbritseb, kaasa arvatud ta ise, on infrapuna- või soojuskiirgus(lainepikkus kuni 0,5 mm). Aatomid kiirgavad selles vahemikus elektromagnetlaineid, kui nad üksteisega kaootiliselt kokku põrkuvad. Iga kokkupõrke korral muutub nende kineetiline energia soojusenergiaks. Aatom erutub ja kiirgab infrapuna laineid.

Päikeselt jõuab Maa pinnale vaid väike osa infrapunakiirgusest. Kuni 80% neelavad õhumolekulid ja eriti süsinikdioksiid mis põhjustab kasvuhooneefekti.

Ultraviolettkiirgus

Ultraviolettkiirguse lainepikkus on palju lühem kui infrapunakiirgusel. Päikese spekter sisaldab ka ultraviolettkomponenti, kuid see on blokeeritud osoonikiht Maa ei ulatu isegi oma pinnale. Selline kiirgus on väga kahjulik kõigile elusorganismidele.

Ultraviolettkiirguse pikkus jääb vahemikku 10 kuni 740 nanomeetrit. See väike osa sellest, mis koos nähtava valgusega Maa pinnale jõuab, paneb inimesed päevitama kaitsereaktsioon nahka kahjulike mõjude eest.

Raadiolained

Kuni 1,5 km pikkuste raadiolainete abil saab teavet edastada. Seda kasutatakse raadiotes ja televisioonis. Nii pikk pikkus võimaldab neil painduda ümber Maa pinna. Lühimad raadiolained võivad peegelduda ülemised kihid atmosfääri ja jõuda jaamadesse, mis asuvad vastaspool maakera.

Gammakiired

Gammakiired on klassifitseeritud eriti tugevaks ultraviolettkiirguseks. Need tekivad plahvatuse käigus aatompomm, samuti tähtede pinnal toimuvate protsesside käigus. See kiirgus on elusorganismidele kahjulik, kuid Maa magnetosfäär ei lase neid läbi. Gammakiirguse footonitel on ülikõrge energia.

Ioniseeriv kiirgus (edaspidi IR) on kiirgus, mille vastasmõju ainega viib aatomite ja molekulide ioniseerumiseni, s.o. see interaktsioon viib aatomi ergastamiseni ja üksikute elektronide (negatiivselt laetud osakeste) eemaldamiseni. aatomi kestad. Selle tulemusena muutub aatom ilma ühest või mitmest elektronist positiivselt laetud iooniks - toimub primaarne ionisatsioon. II hõlmab elektromagnetkiirgust (gammakiirgus) ning laetud ja neutraalsete osakeste voogusid – korpuskulaarset kiirgust (alfakiirgus, beetakiirgus ja neutronkiirgus).

Alfa kiirgus viitab korpuskulaarsele kiirgusele. See on raskete positiivselt laetud alfaosakeste (heeliumi aatomite tuumad) voog, mis tekib raskete elementide, nagu uraan, raadium ja toorium, aatomite lagunemisel. Kuna osakesed on rasked, osutub alfaosakeste ulatus aines (ehk tee, mida mööda nad ionisatsiooni tekitavad) väga lühikeseks: bioloogilises keskkonnas millimeetri sajandik, õhus 2,5–8 cm. Seega võib tavaline paberileht või naha välimine surnud kiht need osakesed kinni püüda.

Alfaosakesi eraldavad ained on aga pikaealised. Selliste ainete sattumisel kehasse toidu, õhu või haavade kaudu kanduvad need vereringega kogu kehasse, ladestuvad ainevahetuse ja keha kaitse eest vastutavatesse organitesse (näiteks põrn või lümfisõlmed), seega. põhjustades keha sisemist kiiritust . Sellise keha sisemise kiiritamise oht on suur, kuna need alfaosakesed loovad väga suur number ioonid (kuni mitu tuhat paari ioone 1 mikroni tee kohta kudedes). Ionisatsioon omakorda määrab nende mitmed omadused keemilised reaktsioonid, mis esinevad aines, eelkõige eluskoes (tugevate oksüdeerivate ainete, vaba vesiniku ja hapniku moodustumine jne).

Beeta kiirgus(beetakiired või beetaosakeste voog) viitab ka korpuskulaarsele kiirguse tüübile. See on elektronide (β-kiirgus või enamasti lihtsalt β-kiirgus) või positronite (β+ kiirgus) voog, mis kiirgub teatud aatomite tuumade radioaktiivse beeta-lagunemise käigus. Tuumas tekivad elektronid või positronid, kui neutron muundub vastavalt prootoniks või prooton neutroniks.

Elektronid on palju väiksemad kui alfaosakesed ja võivad tungida 10-15 sentimeetri sügavusele ainesse (kehasse) (vrd alfaosakeste puhul millimeetri sajandikku). Aine läbimisel interakteerub beetakiirgus oma aatomite elektronide ja tuumadega, kulutades sellele oma energiat ja aeglustades liikumist, kuni see täielikult peatub. Nende omaduste tõttu piisab beetakiirguse eest kaitsmiseks sobiva paksusega orgaanilisest klaasist ekraanist. Nendel samadel omadustel põhineb beetakiirguse kasutamine meditsiinis pindmise, interstitsiaalse ja intrakavitaarse kiiritusravi puhul.

Neutronkiirgus- teist tüüpi korpuskulaarne kiirgus. Neutronkiirgus on neutronite voog (elementaarosakesed, millel pole elektrilaeng). Neutronitel pole mingit mõju ioniseeriv toime, kuigi väga oluline ioniseeriv toime tekib elastse ja mitteelastse hajumise tõttu aine tuumadel.

Neutronite poolt kiiritatud ained võivad omandada radioaktiivsed omadused, see tähendab nn indutseeritud radioaktiivsuse vastuvõtmist. Neutronkiirgus tekib osakeste kiirendite töö käigus, in tuumareaktorid, tööstus- ja laboripaigaldised, koos tuumaplahvatused jne. Neutronkiirgusel on suurim läbitungimisvõime. Parimad materjalid kaitseks neutronkiirguse eest on vesinikku sisaldavad materjalid.

Gamma- ja röntgenikiirgus kuuluvad elektromagnetkiirguse hulka.

Põhiline erinevus nende kahe kiirgustüübi vahel seisneb nende esinemise mehhanismis. Röntgenkiirgus on tuumavälist päritolu, gammakiirgus on tuuma lagunemise produkt.

Röntgenkiirguse avastas 1895. aastal füüsik Roentgen. See on nähtamatu kiirgus, mis on võimeline siiski läbi tungima erineval määral, kõikides ainetes. See on elektromagnetkiirgus, mille lainepikkus on suurusjärgus - 10 -12 kuni 10 -7. Röntgenikiirguse allikaks on röntgenitoru, mõned radionukliidid (näiteks beeta-kiirgurid), kiirendid ja elektronide salvestamise seadmed (sünkrotronkiirgus).

Röntgentorus on kaks elektroodi – katood ja anood (vastavalt negatiivsed ja positiivsed elektroodid). Katoodi kuumutamisel toimub elektronide emissioon (elektronide emissiooni nähtus pinna poolt tahke või vedelik). Katoodilt väljuvad elektronid kiirendatakse elektriväli ja tabasid anoodi pinda, kus need järsult aeglustuvad, mille tulemuseks on röntgenkiirguse teke. meeldib nähtav valgus, Röntgenkiirgus põhjustab fotofilmi mustaks muutumist. See on üks selle omadusi, mis on meditsiini jaoks põhiline – see on läbitungiv kiirgus ja vastavalt sellele saab patsienti selle abiga valgustada ning kuna erineva tihedusega koed neelavad röntgenikiirgust erinevalt – saame selle ise diagnoosida varajases staadiumis mitut tüüpi siseorganite haigused.

Gammakiirgus on tuumasisene päritolu. See tekib radioaktiivsete tuumade lagunemisel, tuumade üleminekul ergastatud olekust põhiolekusse, kiirelt laetud osakeste interaktsiooni ajal ainega, elektron-positroni paaride hävitamisel jne.

Gammakiirguse suurt läbitungimisvõimet seletatakse selle lühikese lainepikkusega. Gammakiirguse voolu nõrgendamiseks kasutatakse olulise massiarvuga aineid (plii, volfram, uraan jne) ja erineva koostisega aineid. kõrge tihedusega(erinevad metallist täiteainetega betoonid).

Radioaktiivsuse avastas 1896. aastal prantsuse teadlane Antoine Henri Becquerel, uurides uraanisoolade luminestsentsi. Selgus, et uraanisoolad eraldasid ilma välismõjuta (spontaanselt) tundmatu iseloomuga kiirgust, mis valgustas valgusest eraldatud fotoplaate, ioniseeris õhku, tungis läbi õhukeste metallplaatide ja põhjustas mitmete ainete luminestsentsi. Polooniumi 21084Po ja raadiumi 226 88Ra sisaldavatel ainetel oli sama omadus.

Veel varem, 1985. aastal, avastas röntgenikiired kogemata saksa füüsik Wilhelm Roentgen. Marie Curie lõi sõna "radioaktiivsus".

Radioaktiivsus on keemilise elemendi aatomi tuuma iseeneslik muundumine (lagunemine), mille tulemusel muutub selle aatomnumber või massiarv. Sellise tuuma muundumisega eraldub radioaktiivne kiirgus.

Eristatakse looduslikku ja tehislikku radioaktiivsust. Looduslik radioaktiivsus on looduses esinevate ebastabiilsete isotoopide radioaktiivsus. Kunstlik radioaktiivsus on tuumareaktsioonide tulemusena saadud isotoopide radioaktiivsus.

Neid on mitut tüüpi radioaktiivne kiirgus, erinevad energia ja läbitungimisvõime poolest, millel on erinev toime elusorganismi kudedele.

Alfa kiirgus on positiivselt laetud osakeste voog, millest igaüks koosneb kahest prootonist ja kahest neutronist. Seda tüüpi kiirguse läbitungimisvõime on madal. Seda hoiavad paar sentimeetrit õhku, mitu paberilehte ja tavaline riietus. Alfakiirgus võib olla silmadele ohtlik. See ei suuda praktiliselt läbistada naha väliskihti ega kujuta endast ohtu enne, kui alfaosakesi kiirgavad radionukliidid satuvad kehasse lahtise haava, toidu või sissehingatava õhu kaudu – siis võivad need muutuda üliohtlikuks. Suhteliselt raskete positiivselt laetud alfaosakestega kiiritamise tulemusena võib teatud aja jooksul tekkida tõsine kahjustus elusorganismide rakkudele ja kudedele.

Beeta kiirgus on tohutu kiirusega liikuv negatiivselt laetud elektronide voog, mille suurus ja mass on palju väiksemad kui alfaosakesed. Sellel kiirgusel on alfakiirgusega võrreldes suurem läbitungimisvõime. Selle eest saate end kaitsta õhukese metallilehega nagu alumiinium või 1,25 cm paksuse puidukihiga.Kui inimene ei kanna paksu riietust, võivad beetaosakesed tungida läbi naha mitme millimeetri sügavusele. Kui keha ei ole riietega kaetud, võib beetakiirgus nahka kahjustada, see läheb kehakudedesse 1-2 sentimeetri sügavusele.

Gamma kiirgus, nagu röntgenkiired, on see ülikõrge energiaga elektromagnetkiirgus. See on väga lühikeste lainepikkuste ja väga kõrgete sagedustega kiirgus. Igaüks, kes on läbinud tervisekontrolli, on röntgenikiirgusega tuttav. Gammakiirgusel on kõrge läbitungimisvõime, selle eest saate end kaitsta vaid paksu plii- või betoonikihiga. Röntgen- ja gammakiirgus ei kanna elektrilaengut. Nad võivad kahjustada mis tahes organeid.

Igat liiki radioaktiivset kiirgust ei saa näha, tunda ega kuulda. Kiirgusel pole värvi, maitset ega lõhna. Radionukliidide lagunemise kiirust ei saa praktiliselt muuta teadaolevate keemiliste, füüsikaliste, bioloogiliste ja muude meetoditega. Mida rohkem energiat kiirgus kudedesse edastab, seda suuremat kahju see organismis põhjustab. Kehale ülekantavat energiahulka nimetatakse doosiks. Keha võib saada kiirgusdoosi mis tahes tüüpi kiirgusest, sealhulgas radioaktiivsest. Sel juhul võivad radionukliidid paikneda väljaspool keha või selle sees. Kiirgusenergia kogust, mis neeldub kiiritatud keha massiühiku kohta, nimetatakse neeldunud doosiks ja seda mõõdetakse SI-süsteemis hallides (Gy).

Sama neeldunud doosi puhul on alfa-kiirgus palju ohtlikum kui beeta- ja gammakiirgus. Mõju tase erinevat tüüpi kiirgust inimese kohta hinnatakse sellise tunnuse abil nagu doosi ekvivalent. kahjustada kehakudesid mitmel viisil. SI-süsteemis mõõdetakse seda ühikutes, mida nimetatakse sievertideks (Sv).

Radioaktiivne lagunemine on tuumade loomulik radioaktiivne muundumine, mis toimub spontaanselt. Tuuma, kus toimub radioaktiivne lagunemine, nimetatakse ematuumaks; tekkiv tütartuum osutub reeglina erutatuks ja selle üleminekuga põhiolekusse kaasneb γ footoni emissioon. See. Gammakiirgus on radioaktiivsete transformatsioonide ergastatud produktide energia vähendamise peamine vorm.

Alfa lagunemine. β-kiired on heeliumi He tuumade voog. Alfalagunemisega kaasneb alfaosakese (He) lahkumine tuumast, mis algselt muundub uue keemilise elemendi aatomi tuumaks, mille laeng on 2 võrra väiksem ja massiarv 4 ühikut väiksem.

Kiirused, millega α-osakesed (ehk He tuumad) lagunevast tuumast välja lendavad, on väga suured (~106 m/s).

Läbi aine lennates kaotab α-osake järk-järgult oma energiat, kulutades selle aine molekulide ioniseerimisele ja lõpuks peatub. Alfaosake moodustab oma teel ligikaudu 106 paari ioone 1 cm teekonna kohta.

Mida suurem on aine tihedus, seda lühem on α-osakeste vahemik enne peatumist. Õhus normaalrõhul on ulatus mitu cm, vees, inimese kudedes (lihased, veri, lümf) 0,1-0,15 mm. α-osakesed blokeeritakse täielikult tavalise paberitükiga.

α-osakesed ei ole väliskiirituse korral kuigi ohtlikud, sest võib riiete ja kummi tõttu edasi lükata. Kuid α-osakesed on inimkehasse sattudes väga ohtlikud nende tekitatava suure ionisatsioonitiheduse tõttu. Kudedes esinevad kahjustused ei ole pöörduvad.

Beeta-lagunemist on kolme erinevat tüüpi. Esimest - transformatsiooni läbinud tuum kiirgab elektroni, teist - positroni, kolmandat - nimetatakse elektronide püüdmiseks (e-capture), tuum neelab ühe elektronidest.

Kolmas lagunemise tüüp (elektronide püüdmine) on see, kui tuum neelab ühe oma aatomi elektronidest, mille tulemusena muutub üks prootonitest neutroniks, kiirgades neutriino:

β-osakeste liikumiskiirus vaakumis on 0,3–0,99 valguse kiirust. Nad on kiiremad kui alfaosakesed, lendavad läbi lähenevate aatomite ja suhtlevad nendega. β-osakestel on väiksem ionisatsiooniefekt (50-100 paari ioone 1 cm teekonna kohta õhus) ja kui β-osake satub kehasse, on nad vähem ohtlikud kui α-osakesed. β-osakeste läbitungimisvõime on aga kõrge (10 cm kuni 25 m ja kuni 17,5 mm bioloogilistes kudedes).

Gammakiirgus on aatomituumade poolt radioaktiivsete transformatsioonide käigus kiiratav elektromagnetkiirgus, mis levib vaakumis konstantsel kiirusel 300 000 km/s. See kiirgus kaasneb tavaliselt β-lagunemisega ja harvem α-lagunemisega.

γ-kiired on sarnased röntgenikiirgusega, kuid neil on palju suurem energia (lühema lainepikkuse korral). γ-kiired, olles elektriliselt neutraalsed, ei kaldu magnet- ega elektriväljadesse. Ainetes ja vaakumis levivad nad sirgjooneliselt ja ühtlaselt allikast kõikides suundades, põhjustamata otsest ionisatsiooni, keskkonnas liikudes löövad nad välja elektronid, kandes neile üle osa või kogu oma energiast, mis toodab ionisatsiooniprotsessi. 1 cm pikkusel liikumisel moodustavad γ-kiired 1-2 paari ioone. Õhus läbivad nad mitusada meetrit ja isegi kilomeetrit, betoonis - 25 cm, pliis - kuni 5 cm, vees - kümneid meetrit ja tungivad läbi elusorganismide.

γ-kiired kujutavad väliskiirguse allikana olulist ohtu elusorganismidele.

Ioniseeriva kiirguse tüübid

Ioniseeriv kiirgus (IR) - elementaarosakeste (elektronid, positronid, prootonid, neutronid) ja elektromagnetilise energia kvantide vood, mille läbimine ainest viib ioniseerumiseni (vastandpolaarsete ioonide teke) ning selle aatomite ja molekulide ergastumiseni. Ionisatsioon - neutraalsete aatomite või molekulide muundumine elektriliselt laetud osakesteks – ioonideks. kosmilised kiired, mis tekivad aatomituumade (απ β-osakesed, γ- ja röntgenikiirgus) radioaktiivse lagunemise tulemusena, tekivad kunstlikult laetud osakeste kiirendite juures. Praktilist huvi pakuvad enimlevinud IR tüübid – a- ja β-osakeste vood, γ-kiirgus, röntgenikiirgus ja neutronivood.

Alfa kiirgus(a) – positiivselt laetud osakeste vool – heeliumi tuumad. Praegu on teada üle 120 tehisliku ja loodusliku alfa-radioaktiivse tuuma, mis alfaosakese kiirgamisel kaotavad 2 prootonit ja 2 neutronit. Osakeste kiirus lagunemise ajal on 20 tuhat km/s. Samas on α-osakestel madalaim läbitungimisvõime, nende teepikkus (kaugus allikast neeldumiseni) kehas 0,05 mm, õhus 8–10 cm. Nad ei pääse isegi paberilehest läbi. , kuid ionisatsioonitihedus ühiku kohta Vahemik on väga suur (1 cm võrra kuni kümnete tuhandete paarideni), seega on need osakesed suurima ioniseerimisvõimega ja keha sees ohtlikud.

Beeta kiirgus(β) – negatiivselt laetud osakeste vool. Praegu on teada umbes 900 beeta-radioaktiivset isotoopi. β-osakeste mass on mitukümmend tuhat korda väiksem kui α-osakestel, kuid neil on suurem läbitungimisvõime. Nende kiirus on 200–300 tuhat km/s. Voolu teepikkus allikast õhus on 1800 cm, inimkoes - 2,5 cm. β-osakesed säilivad täielikult kõvad materjalid(3,5 mm alumiiniumplaat, orgaaniline klaas); nende ioniseerimisvõime on 1000 korda väiksem kui α-osakestel.

Gamma kiirgus(γ) – elektromagnetkiirgus lainepikkusega 1 · 10 -7 m kuni 1 · 10 -14 m; eraldub, kui aine kiired elektronid aeglustuvad. See tekib enamiku radioaktiivsete ainete lagunemise ajal ja sellel on suur läbitungiv jõud; liigub valguse kiirusel. Elektri- ja magnetväljades γ-kiired kõrvale ei kaldu. Sellel kiirgusel on madalam ioniseerimisvõime kui a- ja beetakiirgusel, kuna ionisatsioonitihedus pikkuseühiku kohta on väga madal.

Röntgenikiirgus võib saada spetsiaalsetes röntgenitorudes, elektronkiirendites, kiirete elektronide aeglustamisel aines ja elektronide üleminekul väliselt elektronkestad ioonide tekkimisel aatomitest sisemisteks. röntgenikiirgus, nagu y-kiirgusel, on madal ioniseerimisvõime, kuid suur läbitungimissügavus.

Neutronid - elementaarosakesed aatomituum, nende mass on 4 korda väiksem kui α-osakeste mass. Nende eluiga on umbes 16 minutit. Neutronitel puudub elektrilaeng. Jooksu pikkus aeglased neutronidõhus on umbes 15 m, in bioloogiline keskkond- 3 cm; kiirete neutronite puhul - vastavalt 120 m ja 10 cm.Viimastel on kõrge läbitungimisvõime ja need kujutavad endast suurimat ohtu.

Ioniseerivat kiirgust on kahte tüüpi:

Korpuskulaarne, mis koosneb nullist erineva puhkemassiga osakestest (α-, β– ja neutronkiirgus);

Elektromagnetiline (γ- ja röntgenikiirgus) - väga lühikese lainepikkusega.

Mõju hindamiseks ioniseeriv kiirgus Mis tahes ainete ja elusorganismide jaoks kasutatakse spetsiaalseid koguseid - kiirgusdoosid. Ioniseeriva kiirguse ja keskkonna koosmõju peamine omadus on ionisatsiooniefekt. IN algperiood kiirgusdosimeetria arendamisega tuli kõige sagedamini tegeleda röntgenikiirgus, levib õhus. Seetõttu kasutati kiirgusvälja kvantitatiivseks mõõtmiseks õhu ionisatsiooniastet röntgentorudes või -seadmetes. Kvantitatiivne mõõt, mis põhineb kuiva õhu ionisatsioonil normaalsel temperatuuril atmosfääri rõhk, mida on üsna lihtne mõõta, nimetatakse kokkupuutedoosiks.

Kokkupuute annus määrab röntgeni- ja γ-kiirte ioniseeriva võimsuse ning väljendab kiirgusenergiat, mis muundatakse kineetiline energia laetud osakesed massiühiku kohta atmosfääriõhk. Kokkupuutedoos on kõigi sama märgiga ioonide kogulaengu suhe õhu elementaarmahus ja selles ruumalas oleva õhumassi suhe. Särituse doosi SI-ühik on kulon jagatud kilogrammiga (C/kg). Mittesüsteemne ühik on röntgen (R). 1 C/kg = 3880 R. Ringi laiendamisel tuntud liigid ioniseeriva kiirguse ja selle rakendusvaldkonnad, selgus, et ioniseeriva kiirguse mõju mõõtu ainele ei saa mõõta. lihtne määratlus sel juhul toimuvate protsesside keerukuse ja mitmekesisuse tõttu. Neist olulisim, mis põhjustab kiiritatavas aines füüsikalisi ja keemilisi muutusi ning toob kaasa teatud kiirgusefekti, on ioniseeriva kiirguse energia neeldumine aine poolt. Selle tulemusena tekkis imendunud doosi mõiste.

Imendunud annus näitab, kui palju kiirgusenergiat neeldub mis tahes kiiritatud aine massiühiku kohta, ja see määratakse ioniseeriva kiirguse neeldunud energia ja aine massi suhtega. Neeldunud doosi mõõtühik SI-süsteemis on hall (Gy). 1 Gy on doos, mille juures 1 kg ioniseeriva kiirguse energiat kandub üle 1 J. Neeldunud doosi süsteemiväline ühik on rad. 1 Gy = 100 rad. Eluskudede kiiritamise individuaalsete tagajärgede uurimine näitas, et samade neeldumisdooside korral toodavad eri tüüpi kiirgused erinevat bioloogiline mõju kehal. Selle põhjuseks on asjaolu, et raskem osake (näiteks prooton) toodab koes rohkem ioone ühe teeühiku kohta kui kergem osake (näiteks elektron). Sama neeldunud doosi puhul, mida suurem on radiobioloogiline hävitav toime, seda tihedam on kiirguse tekitatud ionisatsioon. Selle mõju arvessevõtmiseks võeti kasutusele ekvivalentdoosi mõiste.

Samaväärne annus arvutatakse neeldunud doosi väärtuse korrutamisel spetsiaalse koefitsiendiga - suhtelise bioloogilise efektiivsuse koefitsiendiga (RBE) või kvaliteedikoefitsiendiga. Erinevat tüüpi kiirguse koefitsientide väärtused on toodud tabelis. 7.

Tabel 7

Suhteline bioloogiline efektiivsuse koefitsient erinevat tüüpi kiirgusele

Doosi ekvivalendi SI-ühik on siivert (Sv). Väärtus 1 Sv võrdub mis tahes tüüpi kiirguse ekvivalentdoosiga, mis neeldub 1 kg bioloogilises koes ja loob samasuguse bioloogilise efekti kui 1 Gy footonkiirguse neeldunud doos. Ekvivalentdoosi mittesüsteemne mõõtühik on rem (radi bioloogiline ekvivalent). 1 Sv = 100 rem. Mõned inimorganid ja -kuded on kiirguse mõju suhtes tundlikumad kui teised: näiteks sama ekvivalentdoosi korral on kopsudes suurem tõenäosus vähki haigestuda kui kilpnääre, ja sugunäärmete kiiritamine on geneetilise kahjustuse ohu tõttu eriti ohtlik. Seetõttu kiirgusdoosid erinevad organid ja kangaid tuleks arvesse võtta erinev koefitsient, mida nimetatakse kiirgusriski koefitsiendiks. Korrutades ekvivalentdoosi väärtuse vastava kiirgusriski koefitsiendiga ja liites kõik kudede ja elunditega, saame efektiivne annus, peegeldab kogu mõju kehale. Kaalutud koefitsiendid määratakse empiiriliselt ja arvutatakse nii, et nende summa kogu organismi kohta on ühtsus. Efektiivsed doosiühikud on samad, mis ekvivalentdoosi ühikud. Seda mõõdetakse ka sievertides või rem.

Varem tulid inimesed selleks, et selgitada, millest nad aru ei saanud, mitmesuguseid fantastilisi asju - müüte, jumalaid, religiooni, maagilisi olendeid. Ja kuigi ta usub endiselt nendesse ebauskudesse suur hulk inimesed, nüüd teame, et kõigel on oma seletus. Üks huvitavamaid, salapärasemaid ja hämmastavad teemad on kiirgus. Mis see on? Mis tüüpi see eksisteerib? Mis on kiirgus füüsikas? Kuidas see imendub? Kas on võimalik end kiirguse eest kaitsta?

Üldine informatsioon

Niisiis, nad tõstavad esile järgmised tüübid kiirgus: keskkonna laineline liikumine, korpuskulaarne ja elektromagnetiline. Enim tähelepanu antakse viimasele. Meediumi lainelise liikumise kohta võime öelda, et see tekib mehaanilise liikumise tulemusena teatud objekt, mis põhjustab söötme järjestikust harvenemist või kokkusurumist. Näiteks infraheli või ultraheli. Korpuskulaarne kiirgus on vool aatomiosakesed, nagu elektronid, positronid, prootonid, neutronid, alfa, millega kaasneb tuumade loomulik ja kunstlik lagunemine. Räägime praegu neist kahest.

Mõjutamine

Mõelgem päikesekiirgus. See on võimas tervendav ja ennetav tegur. Valguse osalusel toimuvate kaasnevate füsioloogiliste ja biokeemiliste reaktsioonide kogumit nimetatakse fotobioloogilisteks protsessideks. Nad osalevad sünteesis bioloogiliselt olulisi seoseid, aitavad hankida teavet ja ruumis orienteerumist (nägemist) ning võivad põhjustada ka kahjulikke tagajärgi, nagu kahjulike mutatsioonide ilmnemine, vitamiinide, ensüümide ja valkude hävimine.

Elektromagnetkiirgusest

Tulevikus on artikkel pühendatud ainult talle. Mida teeb kiirgus füüsikas, kuidas see meid mõjutab? EMR on elektromagnetlained, mida kiirgavad laetud molekulid, aatomid ja osakesed. Nagu suured allikad antennid või muud kiirgavad süsteemid võivad välja ulatuda. Kiirguse lainepikkusel (võnkesagedusel) koos allikatega on ülioluline. Seega olenevalt nendest parameetritest gamma, röntgen, optiline kiirgus. Viimane jaguneb terve rida muud alamliigid. Niisiis, see on nii infrapuna-, ultraviolett-, raadiokiirgus kui ka valgus. Vahemik on kuni 10-13. Gammakiirgus tekib ergastamisega aatomi tuumad. Röntgenikiirgust saab saada nii kiirendatud elektronide aeglustamisel kui ka nende üleminekul tasuta tasemed. Raadiolained jätavad oma jälje, kui nad liiguvad vahelduva elektrivooluga mööda kiirgavate süsteemide (näiteks antennide) juhte.

Ultraviolettkiirguse kohta

Bioloogiliselt on UV-kiired kõige aktiivsemad. Kui need puutuvad kokku nahaga, võivad need põhjustada lokaalseid muutusi kudedes ja raku valkudes. Lisaks registreeritakse mõju naharetseptoritele. See mõjutab kogu organismi refleksiliselt. Sest see on mittespetsiifiline stimulant füsioloogilised funktsioonid, siis on sellel kasulik mõju immuunsussüsteem kehale, samuti mineraalide, valkude, süsivesikute ja rasvade ainevahetusele. Kõik see väljendub päikesekiirguse üldise tervist parandava, toniseeriva ja ennetava toimena. Tasub mainida ka mõnda spetsiifilised omadused, millel on teatud lainepikkuste vahemik. Seega aitab kiirguse mõju inimesele pikkusega 320–400 nanomeetrit kaasa erüteemi päevitavale efektile. Vahemikus 275–320 nm registreeritakse nõrgalt bakteritsiidne ja antirahhiitne toime. Kuid ultraviolettkiirgus 180–275 nm kahjustab bioloogilist kudet. Seetõttu tuleb olla ettevaatlik. Pikaajaline otsene päikesekiirgus, isegi ohutus spektris, võib põhjustada tugevat erüteemi, millega kaasneb naha turse ja tervise oluline halvenemine. Kuni nahavähi tekke tõenäosuse suurendamiseni.

Reaktsioon päikesevalgusele

Kõigepealt tuleks seda mainida infrapunakiirgus. Sellel on kehale termiline toime, mis sõltub kiirte neeldumisastmest nahas. Selle mõju kirjeldamiseks kasutatakse sõna "põletada". Nähtav spekter mõjutab visuaalset analüsaatorit ja kesknärvisüsteemi funktsionaalset seisundit. Ja läbi kesknärvisüsteemi ja kõikidele inimese süsteemidele ja organitele. Tuleb märkida, et meid ei mõjuta mitte ainult valgustusaste, vaid ka värviskeem päikesevalgus st kogu kiirgusspekter. Seega sõltub värvide tajumine lainepikkusest ja mõjutab meie emotsionaalne tegevus, samuti toimimine erinevaid süsteeme keha.

Punane värv erutab psüühikat, võimendab emotsioone ja annab soojustunde. Kuid see väsib kiiresti, soodustab lihaspingeid, suurendab hingamist ja suurendab vererõhk. oranž värv tekitab heaolu- ja lõbusustunde, kollane on meeliülendav ja ergutav närvisüsteem ja nägemus. Roheline on rahustav, kasulik unetuse, väsimuse korral ja parandab keha üldist toonust. Lilla mõjub psüühikale lõõgastavalt. Sinine rahustab närvisüsteemi ja hoiab lihased toonuses.

Väike taganemine

Miks me räägime, kui mõelda, mis on kiirgus füüsikas suuremal määral EMP kohta? Fakt on see, et enamikul juhtudel peetakse seda teemat käsitledes silmas. Söötme sama korpuskulaarne kiirgus ja laineline liikumine on suurusjärgu võrra väiksem ja tuntud. Väga sageli mõeldakse kiirguse tüüpidest rääkides eranditult neid, milleks EMR on jagatud, mis on põhimõtteliselt vale. Rääkides sellest, mis on kiirgus füüsikas, tuleks ju tähelepanu pöörata kõikidele aspektidele. Kuid samal ajal pannakse rõhku kõige olulisematele punktidele.

Kiirgusallikate kohta

Jätkame elektromagnetkiirguse kaalumist. Teame, et see tähistab laineid, mis tekivad elektri- või magnetväli. See protsess kaasaegne füüsika tõlgendatud laine-osakeste duaalsuse teooria seisukohalt. Seega tunnistatakse, et EMR-i minimaalne osa on kvant. Kuid samal ajal arvatakse, et sellel on ka sageduslaine omadused, millest põhiomadused sõltuvad. Allikate klassifitseerimise võime parandamiseks eristatakse erinevaid EMR-sageduste emissioonispektreid. Nii et see:

1. Tugev kiirgus (ioniseeritud);
2. Optiline (silmaga nähtav);
3. Termiline (teise nimega infrapuna);
4. Raadiosagedus.

Mõnda neist on juba kaalutud. Igal kiirgusspektril on oma ainulaadsed omadused.

Allikate olemus

Sõltuvalt nende päritolust võivad elektromagnetlained tekkida kahel juhul:

1. Kui esineb kunstliku päritoluga häire.
2. Looduslikust allikast pärineva kiirguse registreerimine.

Mida oskate öelda esimeste kohta? Kunstlikud allikad kõige sagedamini esindavad kõrvalmõju, mis tekib erinevate töö tulemusena elektriseadmed ja mehhanismid. Kiirgus looduslikku päritolu genereerib Maa magnetvälja, elektrilisi protsesse planeedi atmosfääris, tuumasünteesi päikese sügavuses. Pinge aste sõltub allika võimsustasemest elektromagnetväli. Tavapäraselt jagatakse registreeritav kiirgus madalaks ja kõrgetasemeliseks. Esimeste hulka kuuluvad:

1. Peaaegu kõik seadmed, mis on varustatud CRT-ekraaniga (näiteks arvuti).
2. Erinevad kodumasinad, alates kliimasüsteemid ja lõpetades triikraudadega;
3. Insenerisüsteemid, mis tagavad erinevate objektide elektrivarustuse. Näiteks toitekaablid, pistikupesad ja elektriarvestid.

Kõrgetasemelist elektromagnetkiirgust toodavad:

1. Elektriliinid.
2. Kogu elektritransport ja selle infrastruktuur.
3. Raadio- ja teletornid, samuti mobiil- ja mobiilsidejaamad.
4. Elektromehaanilisi elektrijaamu kasutavad liftid ja muud tõsteseadmed.
5. Võrgupinge muundamise seadmed (jaotusalajaamast või trafost lähtuvad lained).

Eraldi on olemas spetsiaalne varustus, mida kasutatakse meditsiinis ja mis kiirgab kõva kiirgus. Näited hõlmavad MRI-d, röntgeniseadmeid jms.

Elektromagnetilise kiirguse mõju inimesele

Arvukate uuringute käigus jõudsid teadlased kurva järelduseni - pikaajaline EMR mõju aitab kaasa haiguste tõelisele plahvatusele. Siiski esineb palju rikkumisi geneetiline tase. Seetõttu on oluline kaitsta selle eest elektromagnetiline kiirgus. See on tingitud asjaolust, et EMR-il on kõrge tase bioloogiline aktiivsus. Sel juhul sõltub mõju tulemus:

1. Kiirguse olemus.
2. Mõju kestus ja intensiivsus.

Konkreetsed mõjumomendid

Kõik sõltub lokaliseerimisest. Kiirguse neeldumine võib olla lokaalne või üldine. Teise juhtumi näide on elektriliinide mõju. Kohaliku mõju näiteks on elektromagnetlained, mida kiirgavad elektroonilised kellad või mobiiltelefon. Samuti tuleks mainida termilisi mõjusid. Molekulide vibratsiooni tõttu muudetakse välja energia soojuseks. Sellel põhimõttel töötavad kütteks kasutatavad mikrolaineahjud. erinevaid aineid. Tuleb märkida, et inimese mõjutamisel on soojusefekt alati negatiivne ja isegi kahjulik. Tuleb märkida, et me puutume pidevalt kokku kiirgusega. Tööl, kodus, linnas ringi liikudes. Aja jooksul negatiivne mõju ainult tugevneb. Seetõttu muutub kaitse elektromagnetkiirguse eest järjest olulisemaks.

Kuidas saate end kaitsta?

Esialgu pead teadma, millega tegu. Selles aitab spetsiaalne seade kiirguse mõõtmiseks. See võimaldab teil hinnata turvaolukorda. Tootmises kasutatakse kaitseks imavaid ekraane. Kuid paraku pole need mõeldud kodus kasutamiseks. Alustuseks on kolm näpunäidet, mida saate järgida.

1. Peaks jääma ohutu kaugus seadmetest. Elektriliinide, televisiooni- ja raadiotornide puhul on see vähemalt 25 meetrit. CRT-kuvarite ja telerite puhul piisab kolmekümnest sentimeetrist. Elektroonilised kellad ei tohiks olla lähemal kui 5 cm Ja raadio ja Mobiiltelefonid Seda ei soovitata tuua lähemale kui 2,5 sentimeetrit. Asukoha leiate kasutades spetsiaalne seade- voolumõõtur. Selle registreeritud lubatud kiirgusdoos ei tohiks ületada 0,2 µT.
2. Püüdke lühendada aega, mille jooksul peate kiirgusega kokku puutuma.
3. Elektriseadmed tuleks alati välja lülitada, kui neid ei kasutata. Lõppude lõpuks, isegi kui nad ei ole aktiivsed, jätkavad nad EMR-i kiirgamist.

Vaiksest tapjast

Ja lõpetame artikli olulise, kuigi laias ringkonnas üsna vähetuntud teemaga - kiirgus. Inimest kiirgas kogu tema elu, arengu ja olemasolu vältel loomulik taust. Loodusliku kiirguse võib jämedalt jagada väliseks ja sisemiseks kokkupuuteks. Esimene sisaldab kosmiline kiirgus, päikesekiirgus, mõju maakoor ja õhku. Isegi Ehitusmaterjalid, millest luuakse maju ja ehitisi, genereerivad teatud tausta.

Kiirgusel on märkimisväärne läbitungiv jõud, mistõttu on selle peatamine problemaatiline. Nii et kiirte täielikuks isoleerimiseks peate peitma 80 sentimeetri paksuse pliiseina taha. Sisemine kokkupuude esineb juhtudel, kui loomulik radioaktiivsed ained siseneda kehasse koos toidu, õhu ja veega. Maa sooltes leidub radooni, toronit, uraani, tooriumit, rubiidiumi ja raadiumi. Kõik need imenduvad taimedesse, võivad olla vees - ja tarbimisel toiduained siseneda meie kehasse.