Radioaktiv manba - ionlashtiruvchi nurlanish chiqaradigan radionuklidning ma'lum miqdori. Ikkinchisiga odatda gamma nurlari, alfa va beta zarralari va neytron nurlanishi kiradi.
Manbalarning roli
Ular nurlanish uchun, radiatsiya ionlashtiruvchi funktsiyani bajarganda yoki radiometrik jarayon va asboblarni kalibrlash uchun metrologik nurlanish manbai sifatida ishlatilishi mumkin. Ular qog'oz va po'lat sanoatida qalinlikni o'lchash kabi sanoat jarayonlarini kuzatish uchun ham qo'llaniladi. Manbalar idishda (yuqori penetratsion nurlanish) yoki sirtda (past o'tkazuvchan nurlanish) yoki suyuqlikda yopilishi mumkin.
Ma'nosi va qo'llanilishi
Nurlanish manbai sifatida ular tibbiyotda radiatsiya terapiyasi uchun va sanoatda rentgenografiya, nurlanish uchun ishlatiladi.oziq-ovqat, sterilizatsiya, zararkunandalarga qarshi kurash va PVX nurlanishining o'zaro bog'lanishi.
Radionuklidlar
Radionuklidlar nurlanishning turi va tabiatiga, uning intensivligiga va yarim yemirilish davriga qarab tanlanadi. Radionuklidlarning umumiy manbalariga kob alt-60, iridiy-192 va stronsiy-90 kiradi. SI manba faolligi miqdorini o'lchash Bekkerel hisoblanadi, garchi tarixiy Kyuri birligi hali ham qisman qo'llanilsa ham, masalan, AQShda, AQSh NIST SI birligidan foydalanishni qat'iy tavsiya qilganiga qaramay. Sog'liqni saqlash maqsadida u Yevropa Ittifoqida majburiydir.
Hayot
Radiatsiya manbai odatda faolligi xavfsiz darajaga tushishidan oldin 5-15 yil yashaydi. Biroq, yarimparchalanish muddati uzoq bo'lgan radionuklidlar mavjud bo'lganda, ular kalibrlash vositasi sifatida ancha uzoqroq foydalanish mumkin.
Yopiq va yashirin
Koʻpgina radioaktiv manbalar yopiq. Bu shuni anglatadiki, ular doimiy ravishda kapsulada to'liq joylashgan yoki sirt bilan qattiq bog'langan. Kapsulalar odatda zanglamaydigan po'latdan, titandan, platinadan yoki boshqa inert metallardan tayyorlanadi. Muhrlangan manbalardan foydalanish noto'g'ri ishlov berish natijasida radioaktiv materialning atrof-muhitga tarqalishining deyarli barcha xavfini yo'q qiladi, ammo konteyner radiatsiyani susaytirish uchun mo'ljallanmagan, shuning uchun radiatsiyaviy himoya qilish uchun qo'shimcha ekranlash talab etiladi. Yopiq bo'lganlar ham deyarli barcha holatlarda qo'llaniladisuyuqlik yoki gazga kimyoviy yoki fizik qo'shilish talab qilinadi.
Muhrlangan manbalar MAGATE tomonidan minimal xavfli radioaktiv ob'ektga (odamlarga katta zarar etkazishi mumkin) nisbatan faoliyatiga ko'ra tasniflanadi. Ishlatilgan nisbat A/D, bu yerda A manba faolligi va D minimal xavfli faoliyatdir.
Esda tutingki, radioaktiv rentabelligi yetarlicha past boʻlgan manbalar (masalan, tutun detektorlarida qoʻllaniladiganlar) odamlarga zarar yetkazmaslik uchun tasniflanmagan.
Kapsulalar
Radiatsiya bir nuqtadan samarali keladigan kapsula manbalari beta, gamma va rentgen asboblarini kalibrlash uchun ishlatiladi. Soʻnggi paytlarda ular sanoat obʼyektlari sifatida ham, oʻrganish obyektlari sifatida ham mashhur emas edi.
Plastinkali buloqlar
Ular radioaktiv ifloslanish asboblarini kalibrlash uchun keng qo'llaniladi. Ya'ni, aslida ular qandaydir mo''jizaviy hisoblagichlar rolini o'ynaydi.
Kapsula manbasidan farqli o'laroq, materialning tabiatiga ko'ra konteyner xiralashishi yoki o'z-o'zidan himoyalanishi oldini olish uchun plastinka manbai chiqaradigan fon sirtda bo'lishi kerak. Bu, ayniqsa, kichik massa bilan osongina to'xtatiladigan alfa zarralari uchun juda muhimdir. Bragg egri chizig'i atmosfera havosida damping ta'sirini ko'rsatadi.
Ochilmagan
Ochilmagan manbalar - bu doimiy muhrlangan idishda bo'lmagan va tibbiy maqsadlarda keng qo'llaniladigan manbalar. Ular hollarda qo'llaniladimanbani bemorga yuborish yoki yutish uchun suyuqlikda eritish kerak bo'lganda. Ular sanoatda radioaktiv kuzatuvchi sifatida oqishni aniqlash uchun xuddi shunday tarzda qo'llaniladi.
Qayta ishlash va ekologik jihatlar
Muddati oʻtgan radioaktiv manbalarni utilizatsiya qilish, ozroq boʻlsa-da, boshqa yadroviy chiqindilarni utilizatsiya qilishda ham xuddi shunday muammolarni keltirib chiqaradi. Past darajadagi sarflangan manbalar ba'zan odatdagi chiqindilarni yo'q qilish usullaridan foydalangan holda, odatda poligonlarda utilizatsiya qilinadigan darajada faol emas. Utilizatsiya qilishning boshqa usullari yuqori darajadagi radioaktiv chiqindilar uchun qo‘llaniladigan usullarga o‘xshaydi, ular chiqindi faolligiga qarab turli quduq chuqurliklaridan foydalanadi.
Bunday ob'ektga ehtiyotsizlik bilan munosabatda bo'lishning taniqli hodisasi Goyaniyada sodir bo'lgan baxtsiz hodisa bo'lib, bu bir necha kishining o'limiga olib keldi.
Fon nurlanishi
Fon radiatsiyasi Yerda doimo mavjud. Fon radiatsiyasining katta qismi tabiiy ravishda minerallardan, kichik qismi esa sun'iy elementlardan keladi. Er, tuproq va suvdagi tabiiy radioaktiv minerallar fon radiatsiyasini hosil qiladi. Inson tanasida bu tabiiy radioaktiv minerallarning bir qismi ham mavjud. Kosmik nurlanish ham atrofimizdagi radiatsion fonga hissa qo'shadi. Tabiiy fon radiatsiya darajasida bir joydan boshqa joyga katta o'zgarishlar bo'lishi mumkin, shuningdek, vaqt o'tishi bilan bir xil joyda o'zgarishlar bo'lishi mumkin. Tabiiy radioizotoplar juda kuchli fon hisoblanadiemitentlar.
Kosmik nurlanish
Kosmik nurlanish Quyosh va yulduzlarning Yer atmosferasiga kiradigan oʻta energetik zarralaridan kelib chiqadi. Ya'ni, bu samoviy jismlarni radioaktiv nurlanish manbalari deb atash mumkin. Ba'zi zarralar erga uriladi, boshqalari esa atmosfera bilan o'zaro ta'sir qilib, turli xil nurlanishlarni hosil qiladi. Radioaktiv ob'ektga yaqinlashganda darajalar oshadi, shuning uchun kosmik nurlanish miqdori odatda ko'tarilish bilan mutanosib ravishda ortadi. Qanchalik baland bo'lsa, doza shunchalik yuqori bo'ladi. Shuning uchun Kolorado shtatining Denver shahrida (5,280 fut) yashovchilar dengiz sathida (0 fut) yashovchi har bir kishiga qaraganda kosmik nurlanishdan ko'proq yillik nurlanish dozasini olishadi.
Rossiyada uran qazib olish munozarali va "issiq" mavzu bo'lib qolmoqda, chunki bu ish o'ta xavfli. Tabiiyki, yer yuzida topilgan uran va toriy birlamchi radionuklidlar deb ataladi va ular yerdagi nurlanish manbai hisoblanadi. Iz miqdorida uran, toriy va ularning parchalanish mahsulotlarini hamma joyda topish mumkin. Radioaktiv parchalanish haqida ko'proq bilib oling. Erdagi radiatsiya darajalari joylashuvga qarab o'zgaradi, lekin uran va toriyning yuqori kontsentratsiyasi bo'lgan hududlarda odatda yuqori dozalar kuzatiladi. Shuning uchun Rossiyada uran qazib olish bilan shug'ullanuvchi odamlar katta xavf ostida.
Radiatsiya va odamlar
Inson organizmida radioaktiv moddalarning izlarini topish mumkin (asosan tabiiy kaliy-40). Element oziq-ovqat, tuproq va suvda mavjud bo'lib, biz ularniqabul qilish. Bizning tanamiz oz miqdorda nurlanishni o'z ichiga oladi, chunki tana kaliy va boshqa elementlarning radioaktiv bo'lmagan va radioaktiv shakllarini xuddi shu tarzda metabollaydi.
Fon radiatsiyasining kichik bir qismi inson faoliyatidan kelib chiqadi. Yadroviy qurol sinovlari va Ukrainadagi Chernobil AESdagi kabi avariyalar natijasida radioaktiv elementlarning iz miqdori atrof-muhitga tarqaldi. Yadro reaktorlari oz miqdorda radioaktiv elementlarni chiqaradi. Sanoatda va hatto ba'zi iste'mol mahsulotlarida qo'llaniladigan radioaktiv materiallar ham oz miqdorda fon nurlanishini chiqaradi.
Barchamiz har kuni tabiiy manbalardan, masalan, yerdagi minerallardan va tibbiy rentgen nurlari kabi sun'iy manbalardan radiatsiyaga duchor bo'lamiz. Radiatsiyadan himoya qilish va o'lchash bo'yicha Milliy Kengash (NCRP) ma'lumotlariga ko'ra, Amerika Qo'shma Shtatlarida insonning o'rtacha yillik nurlanish ta'siri 620 millirem (6,2 millizievert).
Tabiatda
Radioaktiv moddalar tabiatda tez-tez uchraydi. Ularning ba'zilari tuproqda, toshlarda, suvda, havoda va o'simliklarda bo'lib, ular nafas olishlari va yutishlari mumkin. Ushbu ichki ta'sirga qo'shimcha ravishda, odamlar tanadan tashqarida qoladigan radioaktiv materiallardan va kosmosdagi kosmik nurlanishdan ham tashqi ta'sirga ega. Odamlar uchun o'rtacha kunlik tabiiy doza yiliga 2,4 mSv (240 mrem) ni tashkil qiladi.
Bu toʻrt baravar koʻp2008 yilda yiliga taxminan 0,6 mrem (60 Rem) ni tashkil etgan dunyodagi sun'iy nurlanishning o'rtacha global ta'siri. Ba'zi badavlat mamlakatlarda, masalan, AQSh va Yaponiyada, sun'iy ta'sir o'rtacha tabiiy ta'sirdan oshib ketadi, chunki maxsus tibbiy asboblardan foydalanish imkoniyati kengroqdir. Yevropada mamlakatlar boʻylab oʻrtacha tabiiy fon taʼsiri Buyuk Britaniyada yiliga 2 mSv (200 mrem) dan Finlyandiyada ayrim guruhlar uchun 7 mSv (700 mrem) gacha oʻzgarib turadi.
Kundalik ta'sir qilish
Tabiiy manbalardan ta'sir qilish ishda ham, jamoat joylarida ham kundalik hayotning ajralmas qismidir. Bunday ta'sirlar ko'p hollarda kam yoki umuman jamoatchilikni tashvishga solmaydi, lekin ba'zi hollarda sog'liqni saqlash choralarini hisobga olish kerak, masalan, uran va toriy rudalari va boshqa tabiiy radioaktiv materiallar (NORM) bilan ishlashda. Bu holatlar so‘nggi yillarda Agentlikning diqqat markazida bo‘ldi. Va bu, radioaktiv moddalarning chiqishi bilan bog'liq baxtsiz hodisalar, masalan, Chernobil AES va Fukusimadagi halokat, butun dunyodagi olimlar va siyosatchilarni "tinch atom" ga bo'lgan munosabatini qayta ko'rib chiqishga majbur qilgan misollarni eslatib o'tmasdan.
Yer radiatsiyasi
Yer radiatsiyasiga faqat tanadan tashqarida qoladigan manbalar kiradi. Shu bilan birga, ular xavfli radioaktiv nurlanish manbalari bo'lib qolmoqda. Asosiy radionuklidlar - kaliy, uran va toriy, ularning parchalanish mahsulotlari. Vaba'zilari, masalan, radiy va radon, juda radioaktivdir, lekin past konsentratsiyalarda uchraydi. Ushbu ob'ektlar soni Yer paydo bo'lganidan beri muqarrar ravishda kamaydi. Uran-238 mavjudligi bilan bog'liq bo'lgan hozirgi radiatsiya faolligi sayyoramiz mavjudligining boshidan ikki baravar ko'p. Bu uning yarimparchalanish davri 4,5 milliard yil bilan bog'liq va kaliy-40 uchun (yarimparchalanish davri 1,25 milliard yil) asl nusxaning atigi 8 foizini tashkil qiladi. Ammo insoniyat mavjud bo'lgan davrda radiatsiya miqdori biroz kamaydi.
Yarimparchalanish davri qisqaroq (va shuning uchun yuqori radioaktivlik) bo'lgan ko'plab izotoplar doimiy tabiiy ishlab chiqarilishi tufayli parchalanmagan. Bunga radiy-226 (uran-238 parchalanish zanjiridagi toriy-230 ning parchalanish mahsuloti) va radon-222 (shu zanjirdagi radiy-226 ning parchalanish mahsuloti) misol bo'la oladi.
Toriy va uran
Radioaktiv kimyoviy elementlar toriy va uran asosan alfa va beta-parchalanishga uchraydi va ularni aniqlash oson emas. Bu ularni juda xavfli qiladi. Biroq, proton nurlanishi haqida ham shunday deyish mumkin. Biroq, bu elementlarning ko'pgina yon hosilalari ham kuchli gamma emitentlaridir. Toriy-232 qo'rg'oshin-212, 511, 583 va 2614 kV talliy-208 va aktiniy-228 dan 911 va 969 keV cho'qqilari bilan aniqlanadi. Uran-238 radioaktiv kimyoviy elementi 609, 1120 va 1764 keV da vismut-214 cho'qqilari ko'rinishida ko'rinadi (atmosfera radoni uchun xuddi shu cho'qqiga qarang). Kaliy-40 to'g'ridan-to'g'ri 1461 gamma cho'qqisi orqali aniqlanadikeV.
Dengiz va boshqa yirik suv havzalari ustidagi sathi er fonining taxminan oʻndan bir qismini tashkil qiladi. Aksincha, qirg‘oqbo‘yi hududlari (va chuchuk suvga yaqin hududlar) tarqoq cho‘kindilarning qo‘shimcha hissasiga ega bo‘lishi mumkin.
Radon
Tabiatdagi radioaktiv nurlanishning eng katta manbai havodagi radon, yerdan ajralib chiqadigan radioaktiv gazdir. Radon va uning izotoplari, asosiy radionuklidlar va parchalanish mahsulotlari o'rtacha 1,26 mSv/yil (yiliga millizievert) nafas olish dozasiga hissa qo'shadi. Radon notekis taqsimlanadi va ob-havoga qarab o'zgaradi, shuning uchun sog'liq uchun jiddiy xavf tug'diradigan dunyoning ko'plab qismlarida ancha yuqori dozalar qo'llaniladi. Skandinaviya, AQSh, Eron va Chexiyadagi binolar ichida konsentratsiyalar dunyo oʻrtacha koʻrsatkichidan 500 baravar yuqori ekanligi aniqlangan. Radon - uranning parchalanish mahsuloti bo'lib, u yer qobig'ida nisbatan keng tarqalgan, lekin dunyo bo'ylab tarqalgan rudali jinslarda ko'proq to'plangan. Radon bu rudalardan atmosferaga yoki er osti suvlariga oqadi, shuningdek, binolarga kiradi. Uni parchalanish mahsulotlari bilan birga o'pkaga nafas olish mumkin, ular ta'sir qilgandan keyin bir muncha vaqt qoladi. Shu sababli, radon tabiiy nurlanish manbai sifatida tasniflanadi.
Radon ta'siri
Radon tabiiy ravishda paydo boʻlsa-da, uning taʼsirini inson faoliyati, masalan, uy qurish orqali oshirish yoki kamaytirish mumkin. Yomon muhrlangan podvalYaxshi izolyatsiyalangan uy uyda radon to'planishiga olib kelishi mumkin, bu esa uning aholisini xavf ostiga qo'yadi. Shimolning sanoati rivojlangan mamlakatlarida yaxshi izolyatsiyalangan va muhrlangan uylarning keng tarqalishi Shimoliy Amerika va Evropaning shimoliy qismidagi ba'zi jamoalarda radonning asosiy fon radiatsiya manbai bo'lishiga olib keldi. Ba'zi qurilish materiallari, masalan, slanets aluminiyli engil beton, fosfogips va italyan tüfi, agar ular tarkibida radiy bo'lsa va gazga g'ovak bo'lsa, radon chiqarishi mumkin.
Radonning radiatsiya ta'siri bilvosita. Radonning yarimparchalanish davri qisqa (4 kun) va radiy qatoridagi radioaktiv nuklidlarning boshqa qattiq zarrachalariga parchalanadi. Ushbu radioaktiv elementlar nafas oladi va o'pkada qoladi, bu esa uzoq vaqt ta'sir qilishiga olib keladi. Shunday qilib, radon chekishdan keyin o'pka saratonining ikkinchi asosiy sababi hisoblanadi va faqat AQShda yiliga 15 000 dan 22 000 gacha saraton o'limiga sabab bo'ladi. Biroq, eksperimental natijalarning teskarisi haqida munozaralar hali ham davom etmoqda.
Atmosfera fonining aksariyat qismi radon va uning parchalanish mahsulotlaridan kelib chiqadi. Gamma spektri 609, 1120 va 1764 keV da sezilarli cho'qqilarni ko'rsatadi, ular radonning parchalanish mahsuloti bo'lgan vismut-214 ga tegishli. Atmosfera foni kuchli shamol yo'nalishiga va meteorologik sharoitga bog'liq. Bundan tashqari, radon yerdan portlash bilan ajralib chiqishi va keyin o‘nlab kilometrlarni bosib o‘ta oladigan “radon bulutlarini” hosil qilishi mumkin.
Kosmik fon
Yer va undagi barcha tirik mavjudotlar doimiykosmosdan radiatsiya bilan bombardimon qilingan. Bu nurlanish asosan protonlardan temirgacha bo'lgan musbat zaryadlangan ionlardan va quyosh sistemamizdan tashqarida hosil bo'lgan kattaroq yadrolardan iborat. Bu nurlanish atmosferadagi atomlar bilan oʻzaro taʼsir qilib, ikkilamchi havo oqimini, jumladan rentgen nurlari, muonlar, protonlar, alfa zarralari, pionlar, elektronlar va neytronlarni hosil qiladi.
Kosmik nurlanishning bevosita dozasi asosan muonlar, neytronlar va elektronlardan kelib chiqadi va u geomagnit maydon va balandlikka qarab dunyoning turli qismlarida farq qiladi. Misol uchun, AQShning Denver shahri (1650 metr balandlikda) dengiz sathidagi nuqtaga qaraganda ikki baravar ko'p kosmik nurlar dozasini oladi.
Bu radiatsiya yuqori troposferada taxminan 10 km masofada ancha kuchliroqdir va shuning uchun ekipaj a'zolari va bu muhitda yiliga ko'p soat o'tkazadigan muntazam yo'lovchilar uchun alohida tashvish uyg'otadi. Turli tadqiqotlarga ko'ra, parvozlar davomida aviakompaniya ekipajlari odatda yiliga 2,2 mSv (220 mrem) dan 2,19 mSv/yilgacha bo'lgan qo'shimcha kasbiy dozani oladilar.
Orbitadagi radiatsiya
Shunga oʻxshab, kosmik nurlar astronavtlar uchun Yer yuzasidagi odamlarga qaraganda koʻproq fon taʼsirini keltirib chiqaradi. Past orbitalarda ishlaydigan kosmonavtlar, masalan, xalqaro kosmik stansiyalar yoki shattllar xodimlari Yerning magnit maydonidan qisman himoyalangan, ammo Yer magnit maydonining natijasi bo'lgan Van Allen kamaridan ham azoblanadi. Pastki Yer orbitasidan tashqarida, kabiOyga sayohat qilayotgan Apollon astronavtlari boshdan kechirgan bu fon radiatsiyasi ancha kuchliroq va kelajakda Oy yoki Marsni inson tomonidan uzoq muddatli tadqiq qilishiga jiddiy to'siq bo'ladi.
Kosmik ta'sirlar ham atmosferada elementar o'zgarishlarni keltirib chiqaradi, bunda ular hosil qilgan ikkilamchi nurlanish atmosferadagi atom yadrolari bilan qo'shilib, turli nuklidlarni hosil qiladi. Kosmogen deb ataladigan ko'plab nuklidlar ishlab chiqarilishi mumkin, ammo, ehtimol, eng muhimi azot atomlari bilan o'zaro ta'sir qilish natijasida hosil bo'lgan uglerod-14. Bu kosmogen nuklidlar oxir-oqibat Yer yuzasiga etib boradi va tirik organizmlarga qo'shilishi mumkin. Ushbu nuklidlarning ishlab chiqarilishi quyosh oqimining qisqa muddatli metamorfozlari paytida bir oz farq qiladi, lekin katta miqyosda - minglab million yillar davomida amalda doimiy hisoblanadi. Uglerod-14 ning doimiy ishlab chiqarilishi, qo‘shilishi va nisbatan qisqa yarimparchalanish davri yog‘och artefaktlar yoki inson qoldiqlari kabi qadimiy biologik materiallarni radiokarbonli aniqlashda qo‘llaniladigan tamoyillardir.
Gamma nurlari
Dengiz sathida kosmik nurlanish odatda yuqori energiyali zarrachalar va gamma nurlarining yadro reaksiyalari natijasida hosil boʻlgan pozitron annigilyatsiyasi natijasida hosil boʻlgan 511 keV gamma nurlanish sifatida namoyon boʻladi. Yuqori balandliklarda bremsstrahlungning uzluksiz spektrining hissasi ham mavjud. Shuning uchun olimlar orasida quyosh radiatsiyasi va radiatsiya balansi masalasi juda muhim sanaladi.
Tana ichidagi nurlanish
Inson tanasini tashkil etuvchi ikkita eng muhim element, ya'ni kaliy va uglerod, bizning fon radiatsiya dozamizni sezilarli darajada oshiradigan izotoplarni o'z ichiga oladi. Bu ular radioaktiv nurlanish manbalari ham boʻlishi mumkinligini anglatadi.
Xavfli kimyoviy elementlar va birikmalar to'planib qoladi. O'rtacha inson tanasida taxminan 17 milligramm kaliy-40 (40K) va taxminan 24 nanogram (10-8 g) uglerod-14 (14C) (yarimparchalanish davri - 5730 yil) mavjud. Tashqi radioaktiv materiallar bilan ichki ifloslanishni hisobga olmaganda, bu ikki element inson tanasining biologik funktsional tarkibiy qismlariga ichki ta'sir qilishning eng katta komponentlari hisoblanadi. Taxminan 4000 ta yadro sekundiga 40K tezlikda va 14C da bir xil sonda parchalanadi. 40K da hosil boʻlgan beta zarrachalarning energiyasi 14C da hosil boʻlgan beta zarrachalarning energiyasidan taxminan 10 baravar katta.
14C inson tanasida 3700 Bq (0,1 mCi) atrofida, biologik yarimparchalanish davri 40 kunni tashkil qiladi. Bu shuni anglatadiki, 14C ning parchalanishi soniyada 3700 ga yaqin beta zarrachalarini ishlab chiqaradi. Inson hujayralarining taxminan yarmida 14C atomi mavjud.
Radon va uning parchalanish mahsulotlaridan tashqari radionuklidlarning global oʻrtacha ichki dozasi 0,29 mSv/yil, shundan 0,17 mSv/yil 40K da, 0,12 mSv/yil uran va toriy qatoridan, 12 mSv/yil. yil - 14C dan. Shuni ham ta'kidlash kerakki, tibbiy rentgen apparatlari ham tez-tez uchraydiradioaktiv, lekin ularning nurlanishi odamlar uchun xavfli emas.
