تشعشعات رادیواکتیو یا یونیزان به شدت بر موجودات زنده تأثیر می گذارد. افراد به طور مداوم در معرض تشعشعات به مقدار کم هستند که آسیب جدی به سلامتی وارد نمی کند. با این حال، تشعشعات رادیواکتیو قوی تر منجر به بیماری های جدی و تهدیدی برای زندگی می شود. بنابراین، یک سیستم ویژه از ضرایب برای اندازه گیری دوز تابش ایجاد شده است.
تشعشعات رادیواکتیو چیست؟
پرتوهای یونیزان انرژی تولید شده توسط اتم های مواد رادیواکتیو است. منابع تشعشع عبارتند از:
- منشا طبیعی - فروپاشی رادیواکتیو، پرتوهای کیهانی، واکنش های گرما هسته ای؛
- ساخت بشر - راکتور هسته ای، سوخت هسته ای، بمب اتمی، تجهیزات پزشکی (مثلاً دستگاه اشعه ایکس).
انواع رادیواکتیویته
سه نوع رادیواکتیویته از نظر منشأ وجود دارد:
- طبیعی - ذاتی عناصر رادیواکتیو سنگین؛
- مصنوعی - به طور عمدی توسط انسان با کمک واکنش های پوسیدگی وهمجوشی هسته های اتم؛
- القا شده - مشاهده شده در موادی که به شدت تحت تابش قرار گرفته اند و خود به منبع تابش تبدیل می شوند.
انواع تابش
سه نوع تابش یونیزان وجود دارد: اشعه آلفا، اشعه بتا و اشعه گاما.
تابش آلفا قدرت نفوذ کمی دارد. پرتوها جریانی از هسته های هلیوم هستند. تقریباً هر مانعی می تواند در برابر اشعه آلفا محافظت کند: لباس، پوست، یک ورق کاغذ. در صورت رعایت احتیاطات، دریافت دوز خطرناک پرتو در این مورد تقریبا غیرممکن است.
اشعه بتا برای بدن خطرناک تر است. از جریانی از الکترون ها تشکیل شده است. قدرت نفوذ آن بسیار بیشتر از اشعه آلفا است. جریان الکترون با سرعت بالایی حرکت می کند، بنابراین تابش می تواند از لباس و پوست عبور کند و به بدن نفوذ کند و به سلامت آسیب برساند.
اشعه گاما خطرناک ترین است. این تابش الکترومغناطیسی با طول موج بسیار کوتاه است. چنین پرتوهایی قدرت نفوذ بسیار زیادی دارند و برای یک موجود زنده مضر هستند. اگر دوز جذب شده چنین تشعشعی از آستانه مجاز فراتر رود، می تواند منجر به بیماری جدی و حتی مرگ شود.
نوردهی چگونه اندازه گیری می شود؟
برای محاسبه سطح تابش، از مفهوم "دوز جذب شده" (D) استفاده می شود. این نسبت انرژی تابش جذب شده (E) به جرم جسم تحت تابش (m) است. این مقدار به دو صورت بیان می شود:
- به رنگ خاکستری (Gy) - یک خاکستری برابر با دوز استیک کیلوگرم ماده دارای انرژی 1 ژول است؛
- در رونتژن ها (R) - برای اشعه ایکس و اشعه گاما استفاده می شود و تقریباً برابر است با 0.01 گری.
دوز 100 R منجر به اثرات خطرناک سلامتی می شود. دوز کشنده 500 R است.
سطح تابش با دزیمتر مخصوص اندازه گیری می شود.
دز معادل تابش جذب شده
این مقدار در ارزیابی اثر مخرب تشعشع بر بدن استفاده می شود. به آن دوز بیولوژیکی نیز می گویند. دوز معادل با حرف H نشان داده می شود و با فرمول محاسبه می شود: H=D x k.
K - فاکتور کیفیت. این مقدار تأثیر یک نوع پرتوهای یونیزان (اشعه ایکس و گاما) را بر بدن توصیف می کند.
واحد دوز تابش معادل سیورت (Sv) نامیده می شود. این نام به افتخار رادیوفیزیکدان، رولف سیورت، که اثرات تشعشعات بر موجودات زنده را مطالعه کرد، داده شده است. واحدهای میلی‌سیورت (mSv) و میکروسیورت (µSv) نیز استفاده می‌شوند.
یک مفهوم مهم، میزان دوز معادل H است. به عنوان سرعتی که در آن دوز H در بدن تجمع می یابد، درک می شود.
چه دوزهایی برای بدن بی خطر هستند؟ مشخص شده است که دوز معادل مجاز H، که در آن فرآیندهای پاتولوژیک در بافت ها و سلول ها رخ نمی دهد، 0.5 Sv است. یک دوز کشنده منفرد 6-7 Sv. است
یک فرد در طول زندگی اش میکرودوزهای پرتو از منابع طبیعی و مصنوعی دریافت می کند. به طور متوسط دوز سالانه تابش جذب شده 2 استmSv.
خطر تشعشعات یونیزان
وقتی تحت تابش قرار می گیرد چه اتفاقی برای بدن می افتد؟ خطر اصلی تشعشعات رادیواکتیو این است که تأثیر آن تقریباً نادیده گرفته می شود. پرتوهای یونیزان باعث درد نمی شوند، از نظر بصری و با کمک حواس دیگر قابل مشاهده نیستند. بنابراین، شخص ممکن است حتی متوجه نشود که در معرض تشعشعات خطرناک قرار گرفته است تا زمانی که خیلی دیر شده باشد.
حتی قرار گرفتن در معرض کمی برای موجودات زنده خطرناک است. تابش اتم ها و مولکول های سلول های بدن را یونیزه می کند. فعالیت شیمیایی سلول ها تغییر می کند و این منجر به آسیب رادیواکتیو به اندام ها و بافت ها می شود. عملکرد آنها مختل شده است.
بیشترین تشعشعات بر سلولهایی که به سرعت تقسیم می شوند تأثیر می گذارد. ابتدا سیستم گردش خون و مغز استخوان و سپس دستگاه گوارش و سایر اندام‌ها دچار مشکل می‌شوند.
همچنین تشعشع بر ژن‌های کروموزوم‌ها اثر مخربی دارد و منجر به بیماری‌های ارثی شدید یا اختلال در عملکرد تولید مثل می‌شود. شایع ترین بیماری به اصطلاح بیماری تشعشع است.
در دوزهای معادل بالای تابش، می تواند در اولین دقیقه ها و ساعات اولیه پس از قرار گرفتن در معرض تشعشع ایجاد شود. بیماری تشعشع حاد با علائمی مانند تهوع، استفراغ، تب و خونریزی همراه است.
اغلب این بیماری ارثی است. بسیاری از نوادگان قربانیان هیروشیما، ناکازاکی و حادثه چرنوبیل هنوز اثرات بیماری تشعشع را احساس می کنند.
فواید پرتوهای یونیزان
تابش رادیواکتیوچیزی بیش از ضرر انجام می دهد تحت شرایط خاصی می توانید از آن نیز بهره مند شوید که به طور فعال در صنایع مختلف استفاده می شود.
دوزهای کوچک پرتو در پزشکی برای درمان سرطان استفاده می شود. سلول های تومورهای بدخیم توسط پرتوهای یونیزان از بین می روند، بنابراین از پرتودرمانی در درمان سرطان استفاده می شود. همچنین در پزشکی از آماده سازی های ویژه ای که بر اساس مواد رادیواکتیو ایجاد می شود استفاده می شود. اشعه یونیزان به عقیم سازی وسایل پزشکی کمک می کند.
استفاده از دستگاه های اشعه ایکس در تشخیص بیماری ها و تعیین میزان آسیب بسیار ارزشمند است.
پرتوهای یونیزان برای ساخت آشکارسازهای دود، غربالگری چمدان ها در فرودگاه ها و یونیزه کردن هوا استفاده می شود.
پرتو در صنایعی مانند متالورژی، صنایع سبک، صنایع غذایی، صنعت ساختمان، کشاورزی نیز استفاده می شود.
محافظت در برابر تشعشع
هنگام کار با منابع پرتوهای یونیزان، باید اقدامات احتیاطی برای محافظت از بدن در برابر آسیب انجام شود.
یک راه ساده اما موثر برای محافظت از خود در برابر تشعشعات دور شدن از منبع تشعشع است. اولاً تابش توسط هوا جذب می شود و ثانیاً هنگام دور شدن از منبع شدت تابش به نسبت مجذور فاصله کاهش می یابد.
اگر حذف آن از منبع غیرممکن است، باید از وسایل حفاظتی دیگری استفاده کرد. لباس های ساخته شده از مواد خاص به مانعی تبدیل می شوندمسیرهای تشعشع.
موادی که تابش را به خوبی جذب می کنند سرب و گرافیت هستند.
در جمع بندی، می توانیم موارد زیر را یادداشت کنیم
- تشعشعات رادیواکتیو سه نوع است: پرتوهای آلفا، بتا و گاما؛
- تغییر قدرت تشعشع در Gray و Roentgens؛
- واحد دوز معادل Sievert است.
اشعه آسیب زیادی به بدن وارد می کند، اما در دوزهای تجویز شده و در صورت استفاده صحیح، می تواند به نفع بشر باشد.
