Atomi zote katika hali ya msisimko zina uwezo wa kutoa mawimbi ya sumakuumeme. Kwa kufanya hivyo, wanahitaji kwenda kwenye hali ya chini, ambayo wao nishati ya ndani hupata. Mchakato wa mpito kama huo unaambatana na utoaji wa wimbi la umeme. Kulingana na urefu, ina mali tofauti. Kuna aina kadhaa za mionzi hiyo.

Nuru inayoonekana

Urefu wa wimbi ni umbali mfupi zaidi kati ya uso awamu sawa. Nuru inayoonekana ni mawimbi ya sumakuumeme ambayo yanaweza kutambuliwa kwa jicho la mwanadamu. Urefu wa mawimbi ya mwanga huanzia 340 (mwanga wa urujuani) hadi nanomita 760 (mwanga mwekundu). Jicho la mwanadamu huona eneo la manjano-kijani la wigo bora zaidi.

Mionzi ya infrared

Kila kitu kinachozunguka mtu, ikiwa ni pamoja na yeye mwenyewe, ni vyanzo vya infrared au mionzi ya joto(wavelength hadi 0.5 mm). Atomi hutoa mawimbi ya sumakuumeme katika safu hii zinapogongana kwa fujo. Kwa kila mgongano, nishati yao ya kinetic inageuka kuwa nishati ya joto. Atomu husisimka na kutoa mawimbi katika masafa ya infrared.

Sehemu ndogo tu ya mionzi ya infrared hufikia uso wa Dunia kutoka kwa Jua. Hadi 80% inafyonzwa na molekuli za hewa na haswa kaboni dioksidi ambayo husababisha athari ya chafu.

Mionzi ya ultraviolet

Urefu wa wimbi la mionzi ya ultraviolet ni mfupi sana kuliko mionzi ya infrared. Wigo wa jua pia una sehemu ya ultraviolet, lakini imefungwa Ozoni Dunia haifiki hata kwenye uso wake. Mionzi hiyo ni hatari sana kwa viumbe vyote vilivyo hai.

Urefu wa mionzi ya ultraviolet iko katika safu kutoka nanomita 10 hadi 740. Sehemu hiyo ndogo yake inayofika kwenye uso wa Dunia pamoja na nuru inayoonekana husababisha watu kuwa na tan, kama mmenyuko wa kujihami ngozi kwa athari mbaya.

Mawimbi ya redio

Kwa kutumia mawimbi ya redio hadi urefu wa kilomita 1.5, habari inaweza kupitishwa. Hii inatumika katika redio na televisheni. Urefu huo mrefu huwawezesha kuinama kuzunguka uso wa Dunia. Mawimbi mafupi ya redio yanaweza kuonyeshwa kutoka tabaka za juu anga na vituo vya kufikia vilivyopo upande kinyume dunia.

Mionzi ya Gamma

Mionzi ya Gamma imeainishwa kama mionzi migumu ya ultraviolet. Wao huundwa wakati wa mlipuko bomu ya atomiki, pamoja na wakati wa taratibu zinazotokea kwenye uso wa nyota. Mionzi hii ni hatari kwa viumbe hai, lakini magnetosphere ya Dunia hairuhusu kupita. Fotoni za mionzi ya Gamma zina nishati ya juu sana.

Mionzi ya ionizing (hapa inajulikana kama IR) ni mionzi ambayo mwingiliano wake na jambo husababisha ionization ya atomi na molekuli, i.e. mwingiliano huu husababisha msisimko wa atomi na kuondolewa kwa elektroni moja moja (chembe zenye chaji hasi) kutoka. makombora ya atomiki. Matokeo yake, kunyimwa kwa elektroni moja au zaidi, atomi inageuka kuwa ion yenye chaji - ionization ya msingi hutokea. II ni pamoja na mionzi ya sumakuumeme (mnururisho wa gamma) na mtiririko wa chembe zilizochajiwa na zisizoegemea upande wowote - mionzi ya corpuscular (minururisho ya alpha, mionzi ya beta, na mionzi ya neutroni).

Mionzi ya alpha inahusu mionzi ya corpuscular. Huu ni mkondo wa chembe chembe za alfa zenye chaji nzito (nuclei ya atomi ya heliamu) unaotokana na kuoza kwa atomi za elementi nzito kama vile uranium, radiamu na thoriamu. Kwa kuwa chembe ni nzito, safu ya chembe za alpha kwenye dutu (yaani, njia ambayo hutoa ionization) inageuka kuwa fupi sana: mia ya millimeter katika vyombo vya habari vya kibaolojia, 2.5-8 cm hewani. Kwa hivyo, karatasi ya kawaida au safu ya nje ya ngozi iliyokufa inaweza kunasa chembe hizi.

Hata hivyo, vitu ambavyo hutoa chembe za alpha ni za muda mrefu. Kama matokeo ya vitu kama hivyo kuingia mwilini na chakula, hewa au kupitia majeraha, hupitishwa kwa mwili wote na mtiririko wa damu, huwekwa kwenye viungo vinavyohusika na kimetaboliki na ulinzi wa mwili (kwa mfano, wengu au nodi za limfu), kwa hivyo. kusababisha mionzi ya ndani ya mwili. Hatari ya mionzi hiyo ya ndani ya mwili ni ya juu, kwa sababu chembe hizi za alpha huunda sana idadi kubwa ions (hadi jozi elfu kadhaa za ioni kwa njia ya micron 1 kwenye tishu). Ionization, kwa upande wake, huamua idadi ya vipengele vya hizo athari za kemikali, ambayo hutokea katika suala, hasa katika tishu hai (malezi ya mawakala wa vioksidishaji vikali, hidrojeni ya bure na oksijeni, nk).

Mionzi ya Beta(miale ya beta, au mkondo wa chembe za beta) pia inarejelea aina ya mionzi ya mwili. Huu ni mkondo wa elektroni (β- mionzi, au, mara nyingi, tu β-minururisho) au positroni (mionzi β+) iliyotolewa wakati wa kuoza kwa beta ya mionzi ya nuclei za atomi fulani. Elektroni au positroni hutolewa kwenye kiini wakati neutroni inabadilika kuwa protoni au protoni hadi neutroni, kwa mtiririko huo.

Elektroni ni ndogo sana kuliko chembe za alpha na zinaweza kupenya kina cha sentimeta 10-15 ndani ya dutu (mwili) (sawa na mia ya millimita kwa chembe za alpha). Wakati wa kupitia jambo, mionzi ya beta inaingiliana na elektroni na nuclei za atomi zake, ikitumia nishati yake juu ya hili na kupunguza kasi ya harakati mpaka itaacha kabisa. Kutokana na mali hizi, ili kulinda dhidi ya mionzi ya beta, inatosha kuwa na skrini ya kioo ya kikaboni ya unene unaofaa. Matumizi ya mionzi ya beta katika dawa kwa tiba ya mionzi ya juu, ya ndani na ya ndani inategemea sifa hizi.

Mionzi ya nyutroni- aina nyingine ya aina ya corpuscular ya mionzi. Mionzi ya nyutroni ni mtiririko wa nyutroni (chembe za msingi ambazo hazina malipo ya umeme) Neutroni hazina athari hatua ya ionizing, hata hivyo ni muhimu sana athari ya ionizing hutokea kutokana na kuenea kwa elastic na inelastic kwenye nuclei ya suala.

Dutu zinazowashwa na neutroni zinaweza kupata mali ya mionzi, yaani, kupokea kinachojulikana kama radioactivity iliyosababishwa. Mionzi ya nyutroni huzalishwa wakati wa uendeshaji wa accelerators ya chembe, katika vinu vya nyuklia, mitambo ya viwanda na maabara, pamoja na milipuko ya nyuklia nk. Mionzi ya nyutroni ina nguvu kubwa zaidi ya kupenya. Nyenzo bora zaidi za ulinzi dhidi ya mionzi ya neutroni ni vifaa vyenye hidrojeni.

Mionzi ya Gamma na x-rays ni mali ya mionzi ya sumakuumeme.

Tofauti ya kimsingi kati ya aina hizi mbili za mionzi iko katika utaratibu wa kutokea kwao. Mionzi ya X-ray ni ya asili ya nje ya nyuklia, mionzi ya gamma ni bidhaa ya kuoza kwa nyuklia.

Mionzi ya X-ray iligunduliwa mnamo 1895 na mwanafizikia Roentgen. Hii ni mionzi isiyoonekana yenye uwezo wa kupenya, ingawa viwango tofauti, katika vitu vyote. Ni mionzi ya umeme yenye urefu wa wimbi la utaratibu wa - kutoka 10 -12 hadi 10 -7. Chanzo cha X-rays ni bomba la X-ray, baadhi ya radionuclides (kwa mfano, emitters ya beta), accelerators na vifaa vya kuhifadhi elektroni (mionzi ya synchrotron).

Bomba la X-ray lina electrodes mbili - cathode na anode (electrodes hasi na chanya, kwa mtiririko huo). Wakati cathode inapokanzwa, utoaji wa elektroni hutokea (jambo la utoaji wa elektroni kwa uso. imara au kioevu). Elektroni zinazotoka kwenye cathode zinaharakishwa uwanja wa umeme na kugonga uso wa anode, ambapo hupungua kwa kasi, na kusababisha kizazi cha mionzi ya X-ray. Kama mwanga unaoonekana, mionzi ya X-ray husababisha weusi wa filamu ya picha. Hii ni moja ya mali yake, ya msingi kwa dawa - kwamba inapenya mionzi na, ipasavyo, mgonjwa anaweza kuangazwa kwa msaada wake, na kwa kuwa. tishu za msongamano tofauti huchukua eksirei kwa njia tofauti - tunaweza kutambua hili peke yetu hatua ya awali aina nyingi za magonjwa ya viungo vya ndani.

Mionzi ya Gamma ni ya asili ya nyuklia. Inatokea wakati wa kuoza kwa nuclei ya mionzi, mpito wa nuclei kutoka hali ya msisimko hadi hali ya chini, wakati wa kuingiliana kwa chembe za kushtakiwa haraka na suala, kuangamiza kwa jozi za elektroni-positron, nk.

Nguvu ya juu ya kupenya ya mionzi ya gamma inaelezewa na urefu wake mfupi wa wimbi. Ili kudhoofisha mtiririko wa mionzi ya gamma, vitu vilivyo na idadi kubwa ya molekuli (risasi, tungsten, urani, nk) na nyimbo mbalimbali hutumiwa. msongamano mkubwa(concrete mbalimbali na fillers chuma).

Mionzi iligunduliwa mnamo 1896 na mwanasayansi wa Ufaransa Antoine Henri Becquerel wakati akisoma mwangaza wa chumvi ya urani. Ilibadilika kuwa chumvi ya urani, bila ushawishi wa nje (kwa hiari), ilitoa mionzi ya asili isiyojulikana, ambayo iliangazia sahani za picha zilizotengwa na mwanga, ionized hewa, kupenya kupitia sahani nyembamba za chuma, na kusababisha mwanga wa vitu kadhaa. Dawa zilizo na polonium 21084Po na radiamu 226 88Ra zilikuwa na mali sawa.

Hata mapema, mnamo 1985, X-rays iligunduliwa kwa bahati mbaya na mwanafizikia wa Ujerumani Wilhelm Roentgen. Marie Curie aliunda neno "radioactivity".

Mionzi ni mabadiliko ya hiari (kuoza) ya kiini cha atomi ya kipengele cha kemikali, na kusababisha mabadiliko katika nambari yake ya atomiki au mabadiliko ya idadi ya wingi. Kwa mabadiliko haya ya kiini, mionzi ya mionzi hutolewa.

Kuna tofauti kati ya mionzi ya asili na ya bandia. Mionzi ya asili ni mionzi inayoonekana katika isotopu zisizo imara zilizopo katika asili. Mionzi ya Bandia ni mionzi ya isotopu inayopatikana kama matokeo ya athari za nyuklia.

Kuna aina kadhaa mionzi ya mionzi, tofauti katika nishati na uwezo wa kupenya, ambayo ina athari tofauti kwenye tishu za kiumbe hai.

Mionzi ya alpha ni mkondo wa chembe zenye chaji chanya, ambayo kila moja ina protoni mbili na neutroni mbili. Uwezo wa kupenya wa aina hii ya mionzi ni ya chini. Inahifadhiwa na sentimita chache za hewa, karatasi kadhaa, na nguo za kawaida. Mionzi ya alpha inaweza kuwa hatari kwa macho. Kwa kweli haiwezi kupenya safu ya nje ya ngozi na haileti hatari hadi radionuclides zinazotoa chembe za alpha ziingie ndani ya mwili kupitia jeraha wazi, chakula au hewa iliyovutwa - basi inaweza kuwa hatari sana. Kama matokeo ya miale yenye kiasi kikubwa cha chembe za alpha zenye chaji, uharibifu mkubwa kwa seli na tishu za viumbe hai unaweza kutokea kwa muda fulani.

Mionzi ya Beta ni mkondo wa elektroni zenye chaji hasi zinazosonga kwa kasi kubwa, saizi na uzito wake ambao ni mdogo sana kuliko chembe za alpha. Mionzi hii ina nguvu kubwa ya kupenya ikilinganishwa na mionzi ya alpha. Unaweza kujikinga nayo kwa karatasi nyembamba ya chuma kama vile alumini au safu ya mbao yenye unene wa sentimita 1.25. Ikiwa mtu hajavaa nguo nene, chembe za beta zinaweza kupenya ngozi kwa kina cha milimita kadhaa. Ikiwa mwili haujafunikwa na nguo, mionzi ya beta inaweza kuharibu ngozi; hupita kwenye tishu za mwili kwa kina cha sentimita 1-2.

mionzi ya Gamma, kama X-rays, ni mionzi ya sumakuumeme ya nishati ya juu. Hii ni mionzi ya mawimbi mafupi sana na masafa ya juu sana. Mtu yeyote ambaye amefanyiwa uchunguzi wa kimatibabu anafahamu X-rays. Mionzi ya Gamma ina uwezo mkubwa wa kupenya; unaweza kujikinga nayo tu na safu nene ya risasi au zege. X-rays na mionzi ya gamma haibebi malipo ya umeme. Wanaweza kuharibu viungo vyovyote.

Aina zote za mionzi ya mionzi haiwezi kuonekana, kuhisiwa au kusikika. Mionzi haina rangi, haina ladha, haina harufu. Kiwango cha kuoza kwa radionuclides kivitendo hakiwezi kubadilishwa na njia zinazojulikana za kemikali, kimwili, kibaolojia na nyinginezo. Kadiri mionzi ya nishati inavyopitishwa kwa tishu, ndivyo uharibifu utavyosababisha mwilini. Kiasi cha nishati inayohamishwa kwa mwili inaitwa kipimo. Mwili unaweza kupokea kipimo cha mionzi kutoka kwa aina yoyote ya mionzi, pamoja na mionzi. Katika kesi hii, radionuclides inaweza kuwa nje ya mwili au ndani yake. Kiasi cha nishati ya mionzi ambayo hufyonzwa kwa kila kitengo cha uzito wa mwili unaowashwa huitwa kipimo cha kufyonzwa na hupimwa katika mfumo wa SI katika kijivu (Gy).

Kwa kipimo sawa cha kufyonzwa, mionzi ya alpha ni hatari zaidi kuliko mionzi ya beta na gamma. Kiwango cha athari aina mbalimbali mionzi kwa kila mtu hupimwa kwa kutumia sifa kama vile kipimo cha kipimo. kuharibu tishu za mwili kwa njia tofauti. Katika mfumo wa SI hupimwa kwa vitengo vinavyoitwa sieverts (Sv).

Kuoza kwa mionzi ni mabadiliko ya asili ya mionzi ya nuclei ambayo hutokea yenyewe. Nucleus inayopitia kuoza kwa mionzi inaitwa kiini mama; kiini cha binti kinachosababishwa, kama sheria, kinageuka kuwa na msisimko, na mpito wake kwa hali ya chini unaambatana na utoaji wa γ photon. Hiyo. Mionzi ya Gamma ni njia kuu ya kupunguza nishati ya bidhaa za msisimko wa mabadiliko ya mionzi.

Kuoza kwa alpha. β-rays ni mtiririko wa heliamu He nuclei. Kuoza kwa alfa kunafuatana na kuondoka kwa chembe ya alpha (Yeye) kutoka kwa kiini, ambayo mwanzoni hubadilika kuwa kiini cha atomi ya kipengele kipya cha kemikali, malipo ambayo ni 2 chini na idadi ya wingi ni vitengo 4 chini.

Kasi ambazo α-chembe (yaani, He nuclei) huruka kutoka kwenye kiini kinachooza ni za juu sana (~106 m/s).

Kuruka kwa suala, chembe ya α polepole hupoteza nishati yake, ikitumia ionizing molekuli za dutu, na hatimaye huacha. Chembe ya alfa huunda takriban jozi 106 za ioni kwenye njia yake kwa cm 1 ya njia.

Kadiri msongamano wa dutu hii unavyoongezeka, ndivyo safu ya α-chembe inavyopungua kabla ya kuacha. Katika hewa kwa shinikizo la kawaida, safu ni cm kadhaa, katika maji, katika tishu za binadamu (misuli, damu, lymph) 0.1-0.15 mm. α-chembe zimezuiwa kabisa na kipande cha karatasi cha kawaida.

α-chembe si hatari sana katika kesi ya mionzi ya nje, kwa sababu inaweza kucheleweshwa na nguo na mpira. Lakini chembe za α ni hatari sana wakati zinapoingia ndani ya mwili wa binadamu, kutokana na wiani mkubwa wa ionization wanaozalisha. Uharibifu unaotokea kwenye tishu hauwezi kutenduliwa.

Uozo wa Beta huja katika aina tatu. Ya kwanza - kiini, ambacho kimepata mabadiliko, hutoa elektroni, pili - positron, ya tatu - inaitwa kukamata elektroni (e-capture), kiini kinachukua moja ya elektroni.

Aina ya tatu ya kuoza (kukamata elektroni) ni wakati kiini kinachukua moja ya elektroni za atomi yake, kama matokeo ambayo moja ya protoni hugeuka kuwa neutroni, ikitoa neutrino:

Kasi ya mwendo wa chembe β katika utupu ni 0.3 - 0.99 kasi ya mwanga. Zina kasi zaidi kuliko chembe za alpha, huruka kupitia atomi zinazokuja na kuingiliana nazo. β-chembe zina athari ndogo ya ionization (jozi 50-100 za ioni kwa cm 1 ya njia ya hewa) na wakati β-chembe inapoingia kwenye mwili, ni hatari kidogo kuliko α-chembe. Hata hivyo, uwezo wa kupenya wa chembe za β ni wa juu (kutoka 10 cm hadi 25 m na hadi 17.5 mm katika tishu za kibiolojia).

Mionzi ya Gamma ni mionzi ya sumakuumeme inayotolewa na viini vya atomiki wakati wa mabadiliko ya mionzi, ambayo hueneza katika utupu kwa kasi ya mara kwa mara ya 300,000 km / s. Mionzi hii kwa kawaida huambatana na kuoza kwa β na, mara chache zaidi, kuoza kwa α.

γ-rays ni sawa na X-rays, lakini kuwa na nishati ya juu zaidi (kwa urefu mfupi wa wavelength). Mionzi ya γ, isiyo na upande wa umeme, haijapotoshwa katika uwanja wa sumaku na umeme. Katika suala na utupu, hueneza kwa usawa na kwa usawa katika pande zote kutoka kwa chanzo, bila kusababisha ionization ya moja kwa moja; wakati wa kusonga katikati, hupiga elektroni, kuhamisha kwao sehemu au nishati yao yote, ambayo hutoa mchakato wa ionization. Kwa 1 cm ya kusafiri, γ-rays huunda jozi 1-2 za ions. Katika hewa wanasafiri kutoka mita mia kadhaa na hata kilomita, kwa saruji - 25 cm, katika risasi - hadi 5 cm, katika maji - makumi ya mita, na hupenya kupitia viumbe hai.

Miale ya γ inaleta hatari kubwa kwa viumbe hai kama chanzo cha mionzi ya nje.

Aina za mionzi ya ionizing

Mionzi ya ionizing (IR) - mtiririko wa chembe za msingi (elektroni, positroni, protoni, neutroni) na quanta ya nishati ya sumakuumeme, kifungu ambacho kupitia dutu husababisha ionization (malezi ya ioni za polar) na msisimko wa atomi na molekuli zake. Ionization - mabadiliko ya atomi zisizo na upande au molekuli katika chembe za kushtakiwa kwa umeme - ioni. mionzi ya cosmic, hutokea kama matokeo ya kuoza kwa nuclei ya mionzi ya nuclei za atomiki (απ β-chembe, γ- na X-rays), huundwa kwa njia ya bandia kwenye vichapishi vya chembe zilizochajiwa. Ya riba ya vitendo ni aina za kawaida za IR - fluxes ya a- na β-chembe, γ-mionzi, X-rays na fluxes ya neutron.

Mionzi ya alpha(a) – mtiririko wa chembe zenye chaji chanya – viini vya heliamu. Hivi sasa, zaidi ya nuclei 120 za bandia na asili za alpha mionzi zinajulikana, ambazo, wakati wa kutoa chembe ya alpha, hupoteza protoni 2 na neutroni 2. Kasi ya chembe wakati wa kuoza ni 20 elfu km / s. Wakati huo huo, chembe za alpha zina uwezo mdogo zaidi wa kupenya; urefu wa njia yao (umbali kutoka kwa chanzo hadi kunyonya) kwenye mwili ni 0.05 mm, hewani - 8-10 cm. Haziwezi hata kupitia karatasi. , lakini wiani wa ionization kwa kila kitengo Upeo ni mkubwa sana (kwa 1 cm hadi makumi ya maelfu ya jozi), hivyo chembe hizi zina uwezo mkubwa wa ionizing na ni hatari ndani ya mwili.

Mionzi ya Beta(β) - mtiririko wa chembe zenye chaji hasi. Hivi sasa, takriban isotopu 900 za mionzi za beta zinajulikana. Uzito wa chembe-β ni makumi kadhaa ya maelfu ya mara chini ya chembe α, lakini zina nguvu kubwa ya kupenya. Kasi yao ni 200-300,000 km / s. Urefu wa njia ya mtiririko kutoka kwa chanzo cha hewa ni cm 1800, katika tishu za binadamu - 2.5 cm. nyenzo ngumu(sahani ya alumini 3.5 mm, kioo kikaboni); uwezo wao wa ionizing ni mara 1000 chini ya ile ya chembe α.

Mionzi ya Gamma(γ) - mionzi ya umeme yenye urefu wa wimbi kutoka 1 · 10 -7 m hadi 1 · 10 -14 m; hutolewa wakati elektroni za haraka katika dutu zinapungua kasi. Inatokea wakati wa kuoza kwa vitu vingi vya mionzi na ina nguvu kubwa ya kupenya; husafiri kwa kasi ya mwanga. Katika uwanja wa umeme na sumaku, miale ya γ haijapotoshwa. Mionzi hii ina uwezo wa chini wa ionizing kuliko mionzi ya a- na beta, kwani msongamano wa ionization kwa urefu wa kitengo ni mdogo sana.

Mionzi ya X-ray inaweza kupatikana katika mirija maalum ya X-ray, katika vichapuzi vya elektroni, wakati wa kupunguza kasi ya elektroni katika suala na wakati wa mpito wa elektroni kutoka nje. makombora ya elektroniki atomi kwa zile za ndani wakati ioni zinaundwa. X-rays, kama γ-mionzi, ina uwezo mdogo wa ionizing, lakini kina kikubwa cha kupenya.

Neutroni - chembe za msingi kiini cha atomiki, wingi wao ni mara 4 chini ya wingi wa α-chembe. Muda wa maisha yao ni kama dakika 16. Neutroni hazina chaji ya umeme. Urefu wa kukimbia neutroni za polepole angani ni kama m 15, ndani mazingira ya kibiolojia- 3 cm; kwa neutroni za haraka - 120 m na 10 cm, kwa mtiririko huo. Mwisho wana uwezo wa juu wa kupenya na husababisha hatari kubwa zaidi.

Kuna aina mbili za mionzi ya ionizing:

Mishipa ya mwili, inayojumuisha chembe zenye uzito wa kupumzika tofauti na sifuri (α-, β- na mionzi ya neutroni);

Umeme (γ- na X-ray mionzi) - yenye urefu mfupi sana wa wimbi.

Ili kutathmini athari mionzi ya ionizing Kwa dutu yoyote na viumbe hai, kiasi maalum hutumiwa - vipimo vya mionzi. Tabia kuu ya mwingiliano wa mionzi ya ionizing na mazingira ni athari ya ionization. KATIKA kipindi cha awali maendeleo ya dosimetry ya mionzi mara nyingi ilibidi kushughulika nayo mionzi ya x-ray, kuenea katika hewa. Kwa hiyo, kiwango cha ionization ya hewa katika zilizopo za X-ray au vifaa vilitumiwa kama kipimo cha kiasi cha uwanja wa mionzi. Kipimo cha kiasi kulingana na kiasi cha ionization ya hewa kavu kwa kawaida shinikizo la anga, ambayo ni rahisi kupima, inaitwa kipimo cha mfiduo.

Kiwango cha mfiduo inafafanua nguvu ya ionizing ya X-rays na γ-rays na kuelezea nishati ya mionzi iliyobadilishwa kuwa nishati ya kinetic chembe za kushtakiwa kwa uzito wa kitengo hewa ya anga. Kiwango cha mfiduo ni uwiano wa malipo ya jumla ya ayoni zote za ishara sawa katika kiwango cha msingi cha hewa kwa wingi wa hewa katika kiasi hiki. Kipimo cha SI cha kipimo cha mfiduo ni coulomb iliyogawanywa kwa kilo (C/kg). Kitengo kisicho cha kimfumo ni roentgen (R). 1 C / kg = 3880 R. Wakati wa kupanua mduara aina zinazojulikana mionzi ya ionizing na nyanja za matumizi yake, ikawa kwamba kipimo cha athari ya mionzi ya ionizing kwenye dutu haiwezi kupimwa. ufafanuzi rahisi kwa sababu ya ugumu na utofauti wa michakato inayotokea katika kesi hii. Muhimu zaidi kati yao, na kusababisha mabadiliko ya physicochemical katika dutu iliyowaka na kusababisha athari fulani ya mionzi, ni ngozi ya nishati ya mionzi ya ionizing na dutu hii. Kama matokeo, wazo la kipimo cha kufyonzwa liliibuka.

Kiwango cha kufyonzwa inaonyesha ni kiasi gani cha nishati ya mionzi inafyonzwa kwa kila kitengo cha molekuli ya dutu yoyote iliyowaka, na imedhamiriwa na uwiano wa nishati iliyoingizwa ya mionzi ya ionizing kwa wingi wa dutu hii. Kitengo cha kipimo cha kipimo cha kufyonzwa katika mfumo wa SI ni kijivu (Gy). 1 Gy ni kipimo ambacho 1 J ya nishati ya mionzi ya ionizing huhamishiwa kwa uzito wa kilo 1. Kitengo cha ziada cha kipimo cha kufyonzwa ni rad. Gy 1 = rad 100. Utafiti wa matokeo ya mtu binafsi ya mionzi ya tishu hai ulionyesha kuwa kwa kipimo sawa cha kufyonzwa, aina tofauti za mionzi hutoa tofauti. athari ya kibiolojia kwenye mwili. Hii ni kutokana na ukweli kwamba chembe nzito (kwa mfano, protoni) hutoa ioni zaidi kwa kila njia ya kitengo katika tishu kuliko chembe nyepesi (kwa mfano, elektroni). Kwa kipimo sawa cha kufyonzwa, juu ya athari ya uharibifu wa radiobiological, denser ionization iliyoundwa na mionzi. Ili kuzingatia athari hii, dhana ya kipimo sawa ilianzishwa.

Kiwango sawa huhesabiwa kwa kuzidisha thamani ya kipimo kilichofyonzwa na mgawo maalum - mgawo wa ufanisi wa kibaolojia wa jamaa (RBE) au mgawo wa ubora. Thamani za mgawo wa aina anuwai za mionzi hutolewa kwenye jedwali. 7.

Jedwali 7

Mgawo wa ufanisi wa kibaolojia wa aina mbalimbali za mionzi

Kitengo cha SI cha kipimo sawa ni sievert (Sv). Thamani ya Sv 1 ni sawa na kipimo sawa cha aina yoyote ya mionzi inayofyonzwa katika kilo 1 ya tishu za kibayolojia na kuunda athari sawa ya kibayolojia kama kipimo cha kufyonzwa cha Gy 1 ya mionzi ya fotoni. Kipimo kisicho cha kimfumo cha kipimo cha kipimo sawa ni rem (sawa ya kibayolojia ya rad). 1 Sv = rem 100. Baadhi ya viungo na tishu za binadamu ni nyeti zaidi kwa athari za mionzi kuliko zingine: kwa mfano, kwa kipimo sawa, saratani ina uwezekano mkubwa wa kutokea kwenye mapafu kuliko tezi ya tezi, na mionzi ya gonads ni hatari hasa kutokana na hatari ya uharibifu wa maumbile. Kwa hiyo, vipimo vya mionzi viungo mbalimbali na vitambaa vinapaswa kuzingatiwa mgawo tofauti, ambayo inaitwa mgawo wa hatari ya mionzi. Kuzidisha thamani sawa ya kipimo kwa mgawo sambamba wa hatari ya mionzi na muhtasari wa tishu na viungo vyote, tunapata kipimo cha ufanisi, kuonyesha athari ya jumla kwenye mwili. Coefficients iliyopimwa huwekwa kwa nguvu na kuhesabiwa kwa njia ambayo jumla yao kwa kiumbe kizima ni umoja. Vipimo vya kipimo cha ufanisi ni sawa na vitengo vya kipimo sawa. Pia hupimwa kwa sieverts au rem.

Hapo awali, watu, ili kuelezea kile ambacho hawakuelewa, walikuja na mambo mbalimbali ya ajabu - hadithi, miungu, dini, viumbe vya kichawi. Na ingawa bado anaamini katika ushirikina huu idadi kubwa ya watu, sasa tunajua kwamba kila kitu kina maelezo yake. Moja ya kuvutia zaidi, siri na mada za kushangaza ni mionzi. Ni nini? Je, zipo za aina gani? Mionzi ni nini katika fizikia? Je, inafyonzwaje? Je, inawezekana kujikinga na mionzi?

Habari za jumla

Kwa hiyo, wanaangazia aina zifuatazo mionzi: mwendo wa wimbi la kati, corpuscular na electromagnetic. Tahadhari zaidi watapewa wa mwisho. Kuhusu mwendo wa wimbi la kati, tunaweza kusema kwamba hutokea kama matokeo ya mwendo wa mitambo kitu fulani, ambayo husababisha rarefaction mfululizo au compression ya kati. Mifano ni pamoja na infrasound au ultrasound. Mionzi ya corpuscular ni mtiririko chembe za atomiki, kama vile elektroni, positroni, protoni, neutroni, alfa, ambayo inaambatana na uozo wa asili na bandia wa viini. Wacha tuzungumze juu ya haya mawili kwa sasa.

Ushawishi

Hebu tuzingatie mionzi ya jua. Hii ni uponyaji wenye nguvu na sababu ya kuzuia. Seti ya kuandamana ya athari za kisaikolojia na biochemical ambayo hutokea kwa ushiriki wa mwanga inaitwa michakato ya photobiological. Wanashiriki katika usanisi kibiolojia miunganisho muhimu, hutumikia kupata habari na mwelekeo katika nafasi (maono), na pia inaweza kusababisha matokeo mabaya, kama vile kuonekana kwa mabadiliko hatari, uharibifu wa vitamini, vimeng'enya na protini.

Kuhusu mionzi ya sumakuumeme

Katika siku zijazo, nakala hiyo itatolewa kwake peke yake. Je, mionzi hufanya nini katika fizikia, inatuathirije? EMR ni mawimbi ya sumakuumeme ambayo hutolewa na molekuli, atomi na chembe zilizochajiwa. Kama vyanzo vikubwa antena au mifumo mingine ya mionzi inaweza kutokea. Urefu wa wimbi la mionzi (masafa ya oscillation) pamoja na vyanzo vina muhimu. Kwa hivyo, kulingana na vigezo hivi, gamma, x-ray, mionzi ya macho. Mwisho umegawanywa katika mstari mzima spishi ndogo nyingine. Kwa hiyo, hii ni infrared, ultraviolet, mionzi ya redio, pamoja na mwanga. Upeo ni hadi 10 -13. Mionzi ya Gamma hutolewa na msisimko viini vya atomiki. X-rays inaweza kupatikana kwa kupunguza kasi ya elektroni za kasi, pamoja na mpito wao viwango vya bure. Mawimbi ya redio huacha alama yao yanaposonga mikondo ya umeme inayopishana kando ya vikondakta vya mifumo ya kung’arisha (kwa mfano, antena).

Kuhusu mionzi ya ultraviolet

Kibiolojia, miale ya UV ndiyo inayofanya kazi zaidi. Ikiwa wanagusana na ngozi, wanaweza kusababisha mabadiliko ya ndani katika tishu na protini za seli. Kwa kuongeza, athari kwenye vipokezi vya ngozi imeandikwa. Inathiri viumbe vyote kwa njia ya reflex. Kwa sababu ni kichocheo kisicho maalum kazi za kisaikolojia, basi ina athari ya manufaa mfumo wa kinga mwili, pamoja na madini, protini, kabohaidreti na kimetaboliki ya mafuta. Yote hii inajidhihirisha kwa namna ya kuboresha afya ya jumla, tonic na athari ya kuzuia mionzi ya jua. Inafaa pia kutaja baadhi mali maalum, ambayo safu fulani ya urefu wa mawimbi inayo. Kwa hivyo, ushawishi wa mionzi kwa mtu mwenye urefu wa nanometers 320 hadi 400 huchangia athari ya erythema-tanning. Katika safu kutoka 275 hadi 320 nm, athari dhaifu ya baktericidal na antirachitic ni kumbukumbu. Lakini mionzi ya ultraviolet kutoka 180 hadi 275 nm huharibu tishu za kibiolojia. Kwa hiyo, tahadhari inapaswa kutumika. Mionzi ya jua ya moja kwa moja ya muda mrefu, hata katika wigo salama, inaweza kusababisha erythema kali na uvimbe wa ngozi na kuzorota kwa kiasi kikubwa kwa afya. Kuongeza uwezekano wa kupata saratani ya ngozi.

Mwitikio wa jua

Kwanza kabisa inapaswa kutajwa mionzi ya infrared. Ina athari ya joto kwenye mwili, ambayo inategemea kiwango cha ngozi ya mionzi na ngozi. Neno "kuchoma" hutumiwa kuelezea athari yake. Wigo unaoonekana huathiri analyzer ya kuona na hali ya kazi ya mfumo mkuu wa neva. Na kupitia mfumo mkuu wa neva na kwenye mifumo na viungo vyote vya binadamu. Ikumbukwe kwamba hatuathiriwi tu na kiwango cha kuangaza, bali pia na mpango wa rangi mwanga wa jua, yaani, wigo mzima wa mionzi. Kwa hivyo, mtazamo wa rangi hutegemea urefu wa wimbi na huathiri yetu shughuli ya kihisia, pamoja na utendaji kazi mifumo mbalimbali mwili.

Rangi nyekundu inasisimua psyche, huongeza hisia na inatoa hisia ya joto. Lakini haraka huchoka, inakuza mvutano wa misuli, kuongezeka kwa kupumua na kuongezeka shinikizo la damu. Rangi ya machungwa husababisha hisia ya ustawi na furaha, njano ni kuinua na kuchochea mfumo wa neva na maono. Green ni utulivu, muhimu wakati wa usingizi, uchovu, na inaboresha sauti ya jumla ya mwili. Zambarau ina athari ya kupumzika kwenye psyche. Bluu hutuliza mfumo wa neva na hufanya misuli kuwa laini.

Mafungo madogo

Kwa nini, tunapozingatia ni mionzi gani kwenye fizikia, tunazungumza kwa kiasi kikubwa zaidi kuhusu EMP? Ukweli ni kwamba hii ndiyo hasa ina maana katika hali nyingi wakati mada inashughulikiwa. Mionzi ya corpuscular sawa na mwendo wa wimbi la kati ni utaratibu wa ukubwa mdogo kwa kiwango na unaojulikana. Mara nyingi, wanapozungumza juu ya aina za mionzi, wanamaanisha tu zile ambazo EMR imegawanywa, ambayo kimsingi sio sawa. Baada ya yote, wakati wa kuzungumza juu ya mionzi gani katika fizikia, tahadhari inapaswa kulipwa kwa vipengele vyote. Lakini wakati huo huo, mkazo umewekwa kwenye mambo muhimu zaidi.

Kuhusu vyanzo vya mionzi

Tunaendelea kuzingatia mionzi ya sumakuumeme. Tunajua kwamba inawakilisha mawimbi yanayotokea wakati umeme au shamba la sumaku. Utaratibu huu fizikia ya kisasa kufasiriwa kwa mtazamo wa nadharia ya uwili wa chembe-mawimbi. Kwa hivyo, inatambuliwa kuwa sehemu ya chini ya EMR ni quantum. Lakini wakati huo huo, inaaminika kuwa pia ina mali ya frequency-wimbi, ambayo sifa kuu zinategemea. Ili kuboresha uwezo wa kuainisha vyanzo, wigo tofauti wa utoaji wa masafa ya EMR hutofautishwa. Kwa hivyo hii:

1. Mionzi ngumu (ionized);
2. Optical (inayoonekana kwa jicho);
3. Thermal (aka infrared);
4. Masafa ya redio.

Baadhi yao tayari wamezingatiwa. Kila wigo wa mionzi ina sifa zake za kipekee.

Tabia ya vyanzo

Kulingana na asili yao, mawimbi ya umeme yanaweza kutokea katika hali mbili:

1. Wakati kuna usumbufu wa asili ya bandia.
2. Usajili wa mionzi inayotoka kwa chanzo asili.

Unaweza kusema nini kuhusu wale wa kwanza? Vyanzo vya Bandia mara nyingi huwakilisha athari ya upande, ambayo hutokea kama matokeo ya kazi ya mbalimbali Vifaa vya umeme na taratibu. Mionzi asili ya asili huzalisha uwanja wa sumaku wa Dunia, michakato ya umeme katika angahewa ya sayari, muunganisho wa nyuklia katika vilindi vya jua. Kiwango cha mvutano kinategemea kiwango cha nguvu cha chanzo uwanja wa sumakuumeme. Kawaida, mionzi iliyorekodiwa imegawanywa katika kiwango cha chini na cha juu. Ya kwanza ni pamoja na:

1. Takriban vifaa vyote vilivyo na onyesho la CRT (kama vile kompyuta).
2. Vifaa mbalimbali vya nyumbani, kuanzia mifumo ya hali ya hewa na kuishia na chuma;
3. Mifumo ya uhandisi ambayo hutoa usambazaji wa umeme kwa vitu mbalimbali. Mifano ni pamoja na nyaya za umeme, soketi, na mita za umeme.

Mionzi ya kiwango cha juu cha sumakuumeme hutolewa na:

1. Laini za nguvu.
2. Usafiri wote wa umeme na miundombinu yake.
3. Minara ya redio na televisheni, pamoja na vituo vya mawasiliano vya simu na simu.
4. Elevators na vifaa vingine vya kuinua kwa kutumia mitambo ya umeme ya umeme.
5. Vifaa vya kubadilisha voltage ya mtandao (mawimbi yanayotoka kwa kituo kidogo cha usambazaji au kibadilishaji).

Kando, kuna vifaa maalum ambavyo hutumiwa katika dawa na hutoa mionzi ngumu. Mifano ni pamoja na MRI, mashine za X-ray na kadhalika.

Ushawishi wa mionzi ya umeme kwa wanadamu

Katika kipindi cha tafiti nyingi, wanasayansi walifikia hitimisho la kusikitisha - la muda mrefu Ushawishi wa EMR huchangia mlipuko halisi wa magonjwa. Hata hivyo, ukiukwaji mwingi hutokea kiwango cha maumbile. Kwa hiyo, ni muhimu kulinda dhidi ya mionzi ya sumakuumeme. Hii ni kutokana na ukweli kwamba EMR ina ngazi ya juu shughuli za kibiolojia. Katika kesi hii, matokeo ya ushawishi inategemea:

1. Tabia ya mionzi.
2. Muda na nguvu ya ushawishi.

Nyakati maalum za ushawishi

Yote inategemea ujanibishaji. Kunyonya kwa mionzi inaweza kuwa ya kawaida au ya jumla. Mfano wa kesi ya pili ni athari ambayo nyaya za nguvu zina. Mfano wa ushawishi wa ndani ni mawimbi ya sumakuumeme yanayotolewa na saa za elektroniki au Simu ya rununu. Athari za joto zinapaswa pia kutajwa. Kutokana na vibration ya molekuli, nishati ya shamba inabadilishwa kuwa joto. Emitters za microwave ambazo hutumiwa kwa kazi ya kupokanzwa kwa kanuni hii. vitu mbalimbali. Ikumbukwe kwamba wakati wa kushawishi mtu, athari ya joto daima ni mbaya, na hata hudhuru. Ikumbukwe kwamba sisi ni daima wazi kwa mionzi. Kazini, nyumbani, kuzunguka jiji. Baada ya muda, athari mbaya huongezeka tu. Kwa hiyo, ulinzi dhidi ya mionzi ya umeme inazidi kuwa muhimu.

Unaweza kujilindaje?

Awali, unahitaji kujua nini unashughulikia. Kifaa maalum cha kupima mionzi kitasaidia na hili. Itakuruhusu kutathmini hali ya usalama. Katika uzalishaji, skrini za kunyonya hutumiwa kwa ulinzi. Lakini, ole, hazijaundwa kwa matumizi ya nyumbani. Ili kuanza, hapa kuna vidokezo vitatu unavyoweza kufuata:

1. Inapaswa kukaa umbali salama kutoka kwa vifaa. Kwa mistari ya umeme, minara ya televisheni na redio, hii ni angalau mita 25. Kwa wachunguzi wa CRT na televisheni, sentimita thelathini ni ya kutosha. Saa za elektroniki hazipaswi kuwa karibu zaidi ya cm 5. Na redio na Simu ya kiganjani Haipendekezi kuleta karibu zaidi ya sentimita 2.5. Unaweza kupata eneo kwa kutumia kifaa maalum- fluxmeter. Kiwango kinachoruhusiwa cha mionzi iliyorekodiwa nayo haipaswi kuzidi 0.2 µT.
2. Jaribu kupunguza muda wa kuwa wazi kwa mionzi.
3. Unapaswa kuzima vifaa vya umeme kila wakati wakati hautumiki. Baada ya yote, hata wakati haifanyi kazi, wanaendelea kutoa EMR.

Kuhusu muuaji wa kimya

Na tutahitimisha kifungu hicho na mada muhimu, ingawa haijulikani vizuri katika duru pana, mada - mionzi. Katika maisha yake yote, maendeleo na uwepo wake, mwanadamu aliangaziwa na asili ya asili. Mionzi ya asili inaweza kugawanywa katika mfiduo wa nje na wa ndani. Ya kwanza inajumuisha mionzi ya cosmic, mionzi ya jua, ushawishi ukoko wa dunia na hewa. Hata Vifaa vya Ujenzi, ambayo nyumba na miundo huundwa, huzalisha historia fulani.

Mionzi ina nguvu kubwa ya kupenya, kwa hivyo kuizuia ni shida. Kwa hiyo, ili kutenganisha kabisa mionzi, unahitaji kujificha nyuma ya ukuta wa risasi 80 sentimita nene. Mfiduo wa ndani hutokea katika hali ambapo asili vitu vyenye mionzi kuingia mwilini pamoja na chakula, hewa, na maji. Radoni, thoroni, urani, thorium, rubidium, na radiamu zinaweza kupatikana kwenye matumbo ya dunia. Wote huingizwa na mimea, inaweza kuwa ndani ya maji - na wakati hutumiwa bidhaa za chakula kuingia katika miili yetu.