რადიოაქტიური გამოსხივების ძირითადი წყაროები: ტიპები და მათი თვისებები. რადიოაქტიური ქიმიური ელემენტი

Სარჩევი:

რადიოაქტიური გამოსხივების ძირითადი წყაროები: ტიპები და მათი თვისებები. რადიოაქტიური ქიმიური ელემენტი
რადიოაქტიური გამოსხივების ძირითადი წყაროები: ტიპები და მათი თვისებები. რადიოაქტიური ქიმიური ელემენტი
Anonim

რადიოაქტიური წყარო არის რადიონუკლიდის გარკვეული რაოდენობა, რომელიც ასხივებს მაიონებელ გამოსხივებას. ეს უკანასკნელი ჩვეულებრივ მოიცავს გამა სხივებს, ალფა და ბეტა ნაწილაკებს და ნეიტრონულ გამოსხივებას.

გამოსხივების სტილიზებული ნიშანი
გამოსხივების სტილიზებული ნიშანი

წყაროების როლი

ისინი შეიძლება გამოვიყენოთ დასხივებისთვის, როდესაც გამოსხივება ასრულებს მაიონებელ ფუნქციას, ან როგორც მეტროლოგიური გამოსხივების წყარო რადიომეტრული პროცესისა და ხელსაწყოების დაკალიბრებისთვის. ისინი ასევე გამოიყენება სამრეწველო პროცესების მონიტორინგისთვის, როგორიცაა სისქის გაზომვა ქაღალდისა და ფოლადის მრეწველობაში. წყაროები შეიძლება იყოს დალუქული კონტეინერში (მაღალი შეღწევადობის გამოსხივება) ან ზედაპირზე (დაბალი შეღწევადობის გამოსხივება) ან სითხეში.

მნიშვნელობა და გამოყენება

როგორც დასხივების წყარო, ისინი გამოიყენება მედიცინაში სხივური თერაპიისთვის და მრეწველობაში რენტგენოგრაფიისთვის, დასხივებისთვისსაკვები, სტერილიზაცია, მავნებლების კონტროლი და PVC დასხივების ჯვარედინი კავშირი.

რადიონუკლიდები

რადიონუკლიდები შეირჩევა რადიაციის ტიპისა და ბუნების, მისი ინტენსივობისა და ნახევარგამოყოფის პერიოდის მიხედვით. რადიონუკლიდების საერთო წყაროებია კობალტი-60, ირიდიუმ-192 და სტრონციუმ-90. SI წყაროს აქტივობის მოცულობის გაზომვა არის ბეკერელი, თუმცა ისტორიული კიურის ერთეული ჯერ კიდევ ნაწილობრივ გამოიყენება, მაგალითად აშშ-ში, მიუხედავად იმისა, რომ აშშ-ს NIST მკაცრად ურჩევს SI ერთეულის გამოყენებას. ჯანმრთელობის მიზნებისთვის ეს სავალდებულოა ევროკავშირში.

რადიაცია და მუტაცია
რადიაცია და მუტაცია

ცხოვრება

გამოსხივების წყარო ჩვეულებრივ ცოცხლობს 5-დან 15 წლამდე, სანამ მისი აქტივობა უსაფრთხო დონემდე დაეცემა. თუმცა, როდესაც ხანგრძლივი ნახევრადგამოყოფის მქონე რადიონუკლიდები ხელმისაწვდომია, ისინი შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც კალიბრაციის ხელსაწყოები ბევრად უფრო დიდხანს.

დახურული და დამალული

ბევრი რადიოაქტიური წყარო დაკეტილია. ეს ნიშნავს, რომ ისინი მუდმივად ან მთლიანად შეიცავს კაფსულაში, ან მყარად არის შეკრული მყარი ზედაპირით. კაფსულები, როგორც წესი, მზადდება უჟანგავი ფოლადისგან, ტიტანისგან, პლატინისგან ან სხვა ინერტული ლითონისგან. დალუქული წყაროების გამოყენება გამორიცხავს რადიოაქტიური მასალის გარემოში გავრცელების თითქმის ყველა რისკს არასწორი მოპყრობის გამო, მაგრამ კონტეინერი არ არის შექმნილი რადიაციის შესასუსტებლად, ამიტომ რადიაციული დაცვისთვის საჭიროა დამატებითი დაცვა. დახურული ასევე გამოიყენება თითქმის ყველა შემთხვევაში, სადაც არასაჭიროა ქიმიური ან ფიზიკური შეერთება სითხეში ან გაზში.

დალუქული წყაროები კლასიფიცირებულია IAEA-ს მიერ მათი საქმიანობის მიხედვით მინიმალურად საშიშ რადიოაქტიურ ობიექტთან მიმართებაში (რომელმაც შეიძლება მნიშვნელოვანი ზიანი მიაყენოს ადამიანებს). გამოყენებული თანაფარდობა არის A/D, სადაც A არის წყაროს აქტივობა და D არის მინიმალური სახიფათო აქტივობა.

გთხოვთ გაითვალისწინოთ, რომ წყაროები საკმარისად დაბალი რადიოაქტიური გამოსავლით (როგორიცაა კვამლის დეტექტორებში გამოყენებული) არ არის კლასიფიცირებული.

გამოსხივების ელეგანტური სიმბოლო
გამოსხივების ელეგანტური სიმბოლო

კაფსულები

კაფსულის წყაროები, სადაც რადიაცია ეფექტურად მოდის წერტილიდან, გამოიყენება ბეტა, გამა და რენტგენის ინსტრუმენტების დასაკალიბრებლად. ბოლო დროს ისინი არაპოპულარულია როგორც სამრეწველო და როგორც შესასწავლ ობიექტებად.

თეფშიანი ზამბარები

მათ ფართოდ იყენებენ რადიოაქტიური დაბინძურების ინსტრუმენტების დაკალიბრებისთვის. ანუ, ფაქტობრივად, ისინი ერთგვარი სასწაულმოქმედი მრიცხველების როლს ასრულებენ.

კაფსულის წყაროსგან განსხვავებით, ფირფიტის წყაროს მიერ გამოსხივებული ფონი ზედაპირზე უნდა იყოს, რათა თავიდან აიცილოს კონტეინერის გაუფერულება ან თვითდაცვა მასალის ბუნების გამო. ეს განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია ალფა ნაწილაკებისთვის, რომლებიც ადვილად ჩერდებიან მცირე მასით. ბრეგის მრუდი გვიჩვენებს ატმოსფერულ ჰაერში დემპინგის ეფექტს.

გაუხსნელი

გაუხსნელი წყაროებია ის წყაროები, რომლებიც არ არის მუდმივად დალუქულ კონტეინერში და ფართოდ გამოიყენება სამედიცინო მიზნებისთვის. ისინი მიმართავენ შემთხვევებშიროდესაც წყარო უნდა გაიხსნას სითხეში საინექციო პაციენტში ან გადაყლაპვისას. ისინი ასევე გამოიყენება ინდუსტრიაში გაჟონვის აღმოსაჩენად, როგორც რადიოაქტიური მიკვლევა.

გადამუშავება და გარემოსდაცვითი ასპექტები

ვადაგასული რადიოაქტიური წყაროების განადგურება მსგავს პრობლემებს უქმნის სხვა ბირთვული ნარჩენების განკარგვას, თუმცა ნაკლებად. დახარჯული დაბალი დონის წყაროები ხანდახან საკმარისად არააქტიური იქნება ნარჩენების გატანის ჩვეულებრივი მეთოდების გამოყენებით, როგორც წესი, ნაგავსაყრელებზე. სხვა განადგურების მეთოდები მსგავსია უფრო მაღალი დონის რადიოაქტიური ნარჩენებისთვის გამოყენებული ჭაბურღილის სხვადასხვა სიღრმეების გამოყენებით, ნარჩენების აქტივობიდან გამომდინარე.

ასეთ საგანთან უყურადღებო მოპყრობის ცნობილი შემთხვევა იყო ავარია გოიანიაში, რასაც რამდენიმე ადამიანის სიცოცხლე ემსხვერპლა.

ფონური გამოსხივება

ფონური გამოსხივება ყოველთვის არის დედამიწაზე. ფონური გამოსხივების უმეტესი ნაწილი ბუნებრივად მოდის მინერალებიდან, ხოლო მცირე ნაწილი მოდის ადამიანის მიერ წარმოქმნილ ელემენტებზე. ბუნებრივი რადიოაქტიური მინერალები დედამიწაზე, ნიადაგსა და წყალში წარმოქმნიან ფონურ გამოსხივებას. ადამიანის სხეული შეიცავს ამ ბუნებრივ რადიოაქტიურ მინერალებსაც კი. კოსმოსური გამოსხივება ასევე ხელს უწყობს ჩვენს ირგვლივ არსებულ რადიაციულ ფონს. შეიძლება იყოს დიდი ცვალებადობა ბუნებრივი ფონის რადიაციის დონეებში ადგილიდან მეორეში, ისევე როგორც ცვლილებები იმავე ადგილას დროთა განმავლობაში. ბუნებრივი რადიოიზოტოპები ძალიან ძლიერი ფონიაემიტერები.

კოსმოსური გამოსხივება

კოსმოსური გამოსხივება მოდის მზისა და ვარსკვლავების უკიდურესად ენერგიული ნაწილაკებიდან, რომლებიც შედიან დედამიწის ატმოსფეროში. ანუ ამ ციურ სხეულებს შეიძლება ეწოდოს რადიოაქტიური გამოსხივების წყაროები. ზოგიერთი ნაწილაკი მიწას ეცემა, ზოგი კი ატმოსფეროსთან ურთიერთქმედებს, რაც ქმნის სხვადასხვა სახის გამოსხივებას. დონეები იზრდება რადიოაქტიურ ობიექტთან მიახლოებისას, ამიტომ კოსმოსური გამოსხივების რაოდენობა ჩვეულებრივ იზრდება ასვლის პროპორციულად. რაც უფრო მაღალია სიმაღლე, მით მეტია დოზა. სწორედ ამიტომ, დენვერში, კოლორადოს მცხოვრებნი (5280 ფუტი) იღებენ რადიაციის უფრო მაღალ წლიურ დოზას კოსმოსური გამოსხივებისგან, ვიდრე ზღვის დონეზე მცხოვრები ადამიანები (0 ფუტი)..

ურანის მოპოვება რუსეთში რჩება საკამათო და "ცხელ" თემად, რადგან ეს სამუშაო უკიდურესად საშიშია. ბუნებრივია, დედამიწაზე აღმოჩენილ ურანს და თორიუმს პირველადი რადიონუკლიდები ეწოდება და წარმოადგენს ხმელეთის რადიაციის წყაროს. ურანის, თორიუმის და მათი დაშლის პროდუქტების კვალი ყველგან გვხვდება. შეიტყვეთ მეტი რადიოაქტიური დაშლის შესახებ. ხმელეთის რადიაციის დონე განსხვავდება მდებარეობის მიხედვით, მაგრამ ზედაპირულ ნიადაგებში ურანისა და თორიუმის უფრო მაღალი კონცენტრაციის მქონე ტერიტორიები ჩვეულებრივ განიცდიან დოზის უფრო მაღალ დონეს. ამიტომ, რუსეთში ურანის მოპოვებაში ჩართული ადამიანები დიდი რისკის ქვეშ არიან.

რადიაცია და ხალხი

ადამიანის ორგანიზმში რადიოაქტიური ნივთიერებების კვალი გვხვდება (ძირითადად ბუნებრივი კალიუმი-40). ელემენტი გვხვდება საკვებში, ნიადაგსა და წყალში, რაც ჩვენმიღება. ჩვენი ორგანიზმი შეიცავს მცირე რადიაციას, რადგან ორგანიზმი კალიუმის და სხვა ელემენტების არარადიოაქტიურ და რადიოაქტიურ ფორმებს ერთნაირად მეტაბოლიზებს.

ფონური გამოსხივების მცირე ნაწილი მოდის ადამიანის საქმიანობიდან. რადიოაქტიური ელემენტების კვალი მიმოფანტული იქნა გარემოში ბირთვული იარაღის ტესტირებისა და ისეთი ავარიების შედეგად, როგორიც მოხდა უკრაინაში ჩერნობილის ატომურ ელექტროსადგურზე. ბირთვული რეაქტორები ათავისუფლებენ მცირე რაოდენობით რადიოაქტიურ ელემენტებს. რადიოაქტიური მასალები, რომლებიც გამოიყენება ინდუსტრიაში და ზოგიერთ სამომხმარებლო პროდუქტშიც კი, ასევე ასხივებენ მცირე რაოდენობით ფონურ გამოსხივებას.

კოსმოსური გამოსხივების ზემოქმედება
კოსმოსური გამოსხივების ზემოქმედება

ჩვენ ყველანი ყოველდღიურად ექვემდებარებიან რადიაციას ბუნებრივი წყაროებიდან, როგორიცაა მინერალები დედამიწაზე და ადამიანის მიერ შექმნილი წყაროებიდან, როგორიცაა სამედიცინო რენტგენი. რადიაციული დაცვისა და გაზომვის ეროვნული საბჭოს (NCRP) მონაცემებით, ადამიანის საშუალო წლიური ზემოქმედება რადიაციაზე შეერთებულ შტატებში არის 620 მილირემი (6,2 მილიზივერტი)..

ბუნებაში

რადიოაქტიური ნივთიერებები ხშირად გვხვდება ბუნებაში. ზოგიერთი მათგანი გვხვდება ნიადაგში, კლდეებში, წყალში, ჰაერში და მცენარეულობაში, საიდანაც ისინი ისუნთქებენ და ღებულობენ. გარდა ამ შინაგანი ზემოქმედებისა, ადამიანები ასევე იღებენ გარე ზემოქმედებას რადიოაქტიური მასალებისგან, რომლებიც რჩება სხეულის გარეთ და კოსმოსური გამოსხივებისგან. საშუალო დღიური ბუნებრივი დოზა ადამიანებისთვის არის დაახლოებით 2,4 mSv (240 mrem) წელიწადში.

ეს არის ოთხჯერ მეტიმსოფლიოში ხელოვნური გამოსხივების საშუალო ზემოქმედება, რომელიც 2008 წელს იყო დაახლოებით 0,6 მრმ (60 რემ) წელიწადში. ზოგიერთ მდიდარ ქვეყანაში, როგორიცაა აშშ და იაპონია, ხელოვნური ზემოქმედება საშუალოდ აჭარბებს ბუნებრივ ექსპოზიციას სპეციფიკურ სამედიცინო ინსტრუმენტებზე მეტი ხელმისაწვდომობის გამო. ევროპაში საშუალო ბუნებრივი ფონური ექსპოზიცია სხვადასხვა ქვეყნებში მერყეობს 2 mSv (200 mrem) წელიწადში გაერთიანებულ სამეფოში 7 mSv (700 mrem)-ზე მეტი ფინეთის ხალხის ზოგიერთი ჯგუფისთვის.

დღიური ექსპოზიცია

ბუნებრივი წყაროებიდან ზემოქმედება ყოველდღიური ცხოვრების განუყოფელი ნაწილია როგორც სამსახურში, ასევე საზოგადოებრივ ადგილებში. ასეთი ზემოქმედება უმეტეს შემთხვევაში ნაკლებად იწვევს ან საერთოდ არ იწვევს საზოგადოების შეშფოთებას, მაგრამ გარკვეულ სიტუაციებში ჯანმრთელობის დაცვის ზომები უნდა იქნას გათვალისწინებული, მაგალითად, ურანისა და თორიუმის საბადოებთან და სხვა ბუნებრივად არსებულ რადიოაქტიურ მასალებთან (NORM) მუშაობისას. აღნიშნული სიტუაციები ბოლო წლებში სააგენტოს ყურადღების ცენტრში მოექცა. და ეს, რადიოაქტიური ნივთიერებების გამოყოფასთან დაკავშირებული ავარიების მაგალითების ხსენების გარეშე, როგორიცაა კატასტროფა ჩერნობილის ატომურ ელექტროსადგურზე და ფუკუშიმაში, რამაც აიძულა მეცნიერები და პოლიტიკოსები მთელს მსოფლიოში გადაეხედათ თავიანთი დამოკიდებულება „მშვიდობიანი ატომის“მიმართ.

დედამიწის გამოსხივება

დედამიწის გამოსხივება მოიცავს მხოლოდ იმ წყაროებს, რომლებიც რჩება სხეულის გარეთ. მაგრამ ამავე დროს ისინი აგრძელებენ რადიაციის სახიფათო რადიოაქტიურ წყაროებს. მთავარი რადიონუკლიდებია კალიუმი, ურანი და თორიუმი, მათი დაშლის პროდუქტები. დაზოგიერთი, როგორიცაა რადიუმი და რადონი, ძალიან რადიოაქტიურია, მაგრამ გვხვდება დაბალ კონცენტრაციებში. ამ ობიექტების რიცხვი განუწყვეტლივ შემცირდა დედამიწის ჩამოყალიბების შემდეგ. ამჟამინდელი რადიაციული აქტივობა, რომელიც დაკავშირებულია ურანი-238-ის არსებობასთან, ნახევარია, ვიდრე ჩვენი პლანეტის არსებობის დასაწყისში. ეს გამოწვეულია მისი ნახევარგამოყოფის პერიოდით 4,5 მილიარდი წელი, ხოლო კალიუმ-40-ისთვის (ნახევარგამოყოფის პერიოდი 1,25 მილიარდი წელი) არის ორიგინალის მხოლოდ 8%. მაგრამ კაცობრიობის არსებობის მანძილზე რადიაციის რაოდენობა ძალიან ოდნავ შემცირდა.

მომაკვდინებელი გამოსხივება
მომაკვდინებელი გამოსხივება

ბევრი იზოტოპი უფრო მოკლე ნახევარგამოყოფის პერიოდით (და შესაბამისად მაღალი რადიოაქტიურობით) არ დაიშალა მათი მუდმივი ბუნებრივი წარმოების გამო. ამის მაგალითებია რადიუმი-226 (თორიუმ-230-ის დაშლის პროდუქტი ურანი-238-ის დაშლის ჯაჭვში) და რადონი-222 (რადიუმ-226-ის დაშლის პროდუქტი ამ ჯაჭვში).

თორიუმი და ურანი

რადიოაქტიური ქიმიური ელემენტები თორიუმი და ურანი ძირითადად განიცდიან ალფა და ბეტა დაშლას და მათი აღმოჩენა ადვილი არ არის. ეს მათ ძალიან საშიშს ხდის. თუმცა, იგივე შეიძლება ითქვას პროტონული გამოსხივების შესახებ. თუმცა, ამ ელემენტების მათი გვერდითი წარმოებულებიდან ბევრი ასევე ძლიერი გამა გამოსხივებაა. თორიუმი-232 გამოვლენილია 239 კევ პიკთან ერთად ტყვია-212, 511, 583 და 2614 კევ ტალიუმ-208-დან და 911 და 969 კევ აქტინიუმ-228-დან. რადიოაქტიური ქიმიური ელემენტი ურანი-238 ჩნდება ბისმუტ-214 პიკების სახით 609, 1120 და 1764 კევ-ზე (იხ. იგივე პიკი ატმოსფერული რადონისთვის). კალიუმი-40 გამოვლენილია უშუალოდ 1461 გამა პიკის მეშვეობითkeV.

დონე ზღვაზე და სხვა დიდი წყლის ობიექტებზე, როგორც წესი, დედამიწის ფონის დაახლოებით მეათედია. პირიქით, სანაპირო ზონებს (და მტკნარ წყალთან ახლოს მდებარე რეგიონებს) შეიძლება ჰქონდეს დამატებითი წვლილი გაფანტული ნალექისგან.

რადონი

ბუნებაში რადიოაქტიური გამოსხივების ყველაზე დიდი წყაროა ჰაერში მყოფი რადონი, რადიოაქტიური გაზი, რომელიც გამოიყოფა დედამიწიდან. რადონი და მისი იზოტოპები, ძირითადი რადიონუკლიდები და დაშლის პროდუქტები ხელს უწყობენ საშუალო რესპირაციულ დოზას 1.26 mSv/წელი (მილიზივერტი წელიწადში). რადონი არათანაბრად ნაწილდება და იცვლება ამინდის მიხედვით, ამიტომ გაცილებით მაღალი დოზები გამოიყენება მსოფლიოს ბევრ ქვეყანაში, სადაც ის ჯანმრთელობის მნიშვნელოვან საფრთხეს წარმოადგენს. სკანდინავიაში, შეერთებულ შტატებში, ირანსა და ჩეხეთის რესპუბლიკაში შენობებში აღმოჩენილია მსოფლიო საშუალოზე 500-ჯერ მეტი კონცენტრაცია. რადონი არის ურანის დაშლის პროდუქტი, რომელიც შედარებით გავრცელებულია დედამიწის ქერქში, მაგრამ უფრო კონცენტრირებულია მადნის შემცველ ქანებში, რომლებიც მიმოფანტულია მთელ მსოფლიოში. ამ მადნებიდან რადონი ჟონავს ატმოსფეროში ან მიწისქვეშა წყლებში და ასევე ხვდება შენობებში. მისი ჩასუნთქვა შესაძლებელია ფილტვებში დაშლის პროდუქტებთან ერთად, სადაც ისინი დარჩება ექსპოზიციის შემდეგ გარკვეული დროის განმავლობაში. ამ მიზეზით რადონი კლასიფიცირდება როგორც გამოსხივების ბუნებრივი წყარო.

კოსმოსური გამოსხივება
კოსმოსური გამოსხივება

რადონის ექსპოზიცია

მიუხედავად იმისა, რომ რადონი ბუნებრივად გვხვდება, მისი ეფექტი შეიძლება გაიზარდოს ან შემცირდეს ადამიანის საქმიანობით, როგორიცაა სახლის აშენება. ცუდად დალუქული სარდაფიკარგად იზოლირებულმა სახლმა შეიძლება გამოიწვიოს სახლში რადონის დაგროვება, რაც საფრთხეს უქმნის მის მაცხოვრებლებს. ჩრდილოეთის ინდუსტრიულ ქვეყნებში კარგად იზოლირებული და დალუქული სახლების ფართომასშტაბიანმა მშენებლობამ განაპირობა ის, რომ რადონი გახდა ფონური გამოსხივების ძირითადი წყარო ჩრდილოეთ ჩრდილოეთ ამერიკასა და ევროპაში ზოგიერთ თემში. ზოგიერთ სამშენებლო მასალას, როგორიცაა მსუბუქი ბეტონი ფიქალის ალუმით, ფოსფოგიფსით და იტალიური ტუფით, შეუძლია რადონის გამოყოფა, თუ ისინი შეიცავს რადიუმს და ფოროვანია გაზისთვის.

რადიონის ზემოქმედება არაპირდაპირია. რადონს აქვს მოკლე ნახევარგამოყოფის პერიოდი (4 დღე) და იშლება რადიუმის რიგის რადიოაქტიური ნუკლიდების სხვა მყარ ნაწილაკებად. ეს რადიოაქტიური ელემენტები ისუნთქება და რჩება ფილტვებში, რაც იწვევს ხანგრძლივ ექსპოზიციას. ამგვარად, რადონი ითვლება ფილტვის კიბოს მეორე წამყვან მიზეზად მოწევის შემდეგ და პასუხისმგებელია 15000-დან 22000-მდე კიბოთი სიკვდილზე მხოლოდ აშშ-ში წელიწადში. თუმცა, საპირისპირო ექსპერიმენტული შედეგების შესახებ დისკუსია ჯერ კიდევ გრძელდება.

ატმოსფერული ფონის უმეტესი ნაწილი გამოწვეულია რადონით და მისი დაშლის პროდუქტებით. გამა სპექტრი აჩვენებს შესამჩნევ მწვერვალებს 609, 1120 და 1764 კევ-ზე, რომლებიც ეკუთვნის ბისმუტ-214-ს, რადონის დაშლის პროდუქტს. ატმოსფერული ფონი ძლიერ არის დამოკიდებული ქარის მიმართულებაზე და მეტეოროლოგიურ პირობებზე. რადონი ასევე შეიძლება გათავისუფლდეს მიწიდან ადიდებულმა და შემდეგ შექმნას „რადონის ღრუბლები“, რომლებსაც შეუძლიათ ათეულობით კილომეტრის გავლა.

სივრცის ფონი

დედამიწა და მასზე არსებული ყველა ცოცხალი არსება მუდმივად არისდაბომბეს კოსმოსიდან გამოსხივებით. ეს გამოსხივება ძირითადად შედგება დადებითად დამუხტული იონებისგან, პროტონებიდან რკინამდე და უფრო დიდი ბირთვებისგან, რომლებიც წარმოიქმნება ჩვენი მზის სისტემის გარეთ. ეს გამოსხივება ურთიერთქმედებს ატმოსფეროში არსებულ ატომებთან, ქმნის მეორად ჰაერის ნაკადს, მათ შორის რენტგენის სხივებს, მიონებს, პროტონებს, ალფა ნაწილაკებს, პიონებს, ელექტრონებსა და ნეიტრონებს.

კოსმოსური გამოსხივების პირდაპირი დოზა ძირითადად მიონებიდან, ნეიტრონებიდან და ელექტრონებიდან მოდის და ის განსხვავდება მსოფლიოს სხვადასხვა კუთხეში გეომაგნიტური ველისა და სიმაღლის მიხედვით. მაგალითად, ქალაქი დენვერი შეერთებულ შტატებში (1650 მეტრის სიმაღლეზე) იღებს კოსმოსური სხივების დაახლოებით ორჯერ მეტ დოზას, ვიდრე ზღვის დონიდან მდებარე წერტილში.

ეს გამოსხივება ბევრად უფრო ძლიერია ზედა ტროპოსფეროში დაახლოებით 10 კმ-ზე და, შესაბამისად, განსაკუთრებულ შეშფოთებას იწვევს ეკიპაჟის წევრები და რეგულარული მგზავრები, რომლებიც წელიწადში ბევრ საათს ატარებენ ამ გარემოში. ფრენების დროს, ავიაკომპანიის ეკიპაჟები, როგორც წესი, იღებენ დამატებით საოკუპაციო დოზას, რომელიც მერყეობს 2.2 mSv (220 mrem) წელიწადში 2.19 mSv/წლიურად, სხვადასხვა კვლევების მიხედვით..

გამოსხივება ორბიტაზე

ასევე, კოსმოსური სხივები იწვევს ასტრონავტებისთვის უფრო მაღალ ფონზე ზემოქმედებას, ვიდრე ადამიანებისთვის დედამიწის ზედაპირზე. დაბალ ორბიტებზე მომუშავე ასტრონავტები, როგორიცაა საერთაშორისო კოსმოსური სადგურების ან შატლების თანამშრომლები, ნაწილობრივ დაცული არიან დედამიწის მაგნიტური ველით, მაგრამ ასევე განიცდიან ეგრეთ წოდებულ ვან ალენის სარტყელს, რომელიც დედამიწის მაგნიტური ველის შედეგია. დედამიწის დაბალი ორბიტის გარეთ, მაგმთვარეზე მოგზაურობისას აპოლონის ასტრონავტების მიერ, ეს ფონური გამოსხივება ბევრად უფრო ინტენსიურია და წარმოადგენს მნიშვნელოვან ბარიერს მთვარის ან მარსის პოტენციური მომავალი გრძელვადიანი ადამიანის კვლევისთვის.

კოსმოსური გავლენა ასევე იწვევს ატმოსფეროში ელემენტარულ ტრანსმუტაციას, რომლის დროსაც მათ მიერ წარმოქმნილი მეორადი გამოსხივება აერთიანებს ატმოსფეროში არსებულ ატომურ ბირთვებს და წარმოქმნის სხვადასხვა ნუკლიდებს. მრავალი ეგრეთ წოდებული კოსმოგენური ნუკლიდის წარმოება შესაძლებელია, მაგრამ, ალბათ, ყველაზე აღსანიშნავია ნახშირბად-14, რომელიც წარმოიქმნება აზოტის ატომებთან ურთიერთქმედებით. ეს კოსმოგენური ნუკლიდები საბოლოოდ აღწევს დედამიწის ზედაპირს და შეიძლება ჩაერთოს ცოცხალ ორგანიზმებში. ამ ნუკლიდების წარმოება ოდნავ იცვლება მზის ნაკადის ხანმოკლე მეტამორფოზების დროს, მაგრამ ითვლება პრაქტიკულად მუდმივად დიდი მასშტაბებით - ათასობით წლიდან მილიონ წლამდე. ნახშირბად-14-ის მუდმივი წარმოება, ჩართვა და შედარებით მოკლე ნახევარგამოყოფის პერიოდი არის პრინციპები, რომლებიც გამოიყენება უძველესი ბიოლოგიური მასალების რადიოკარბონული დათარიღებისთვის, როგორიცაა ხის არტეფაქტები ან ადამიანის ნაშთები.

გამა სხივები

კოსმოსური გამოსხივება ზღვის დონეზე, როგორც წესი, ჩნდება, როგორც 511 კევ გამა გამოსხივება პოზიტრონის განადგურებისგან, რომელიც წარმოიქმნება მაღალი ენერგიის ნაწილაკების და გამა სხივების ბირთვული რეაქციების შედეგად. მაღალ სიმაღლეებზე, ასევე არის წვლილი bremsstrahlung-ის უწყვეტი სპექტრიდან. ამიტომ, მეცნიერებს შორის ძალიან მნიშვნელოვანია მზის რადიაციის და რადიაციული ბალანსის საკითხი.

რადიაციისა და ექსპოზიციის წყაროები
რადიაციისა და ექსპოზიციის წყაროები

გამოსხივება სხეულის შიგნით

2 ყველაზე მნიშვნელოვანი ელემენტი, რომლებიც ქმნიან ადამიანის სხეულს, კერძოდ კალიუმს და ნახშირბადს, შეიცავს იზოტოპებს, რომლებიც მნიშვნელოვნად ზრდის ჩვენი ფონური გამოსხივების დოზას. ეს ნიშნავს, რომ ისინი ასევე შეიძლება იყვნენ რადიოაქტიური გამოსხივების წყარო.

საშიში ქიმიური ელემენტები და ნაერთები გროვდება. საშუალო ადამიანის სხეული შეიცავს დაახლოებით 17 მილიგრამ კალიუმ-40-ს (40K) და დაახლოებით 24 ნანოგრამს (10-8გრ) ნახშირბად-14-ს (14C) (ნახევარგამოყოფის პერიოდი - 5730 წელი). გარე რადიოაქტიური მასალებით შიდა დაბინძურების გამოკლებით, ეს ორი ელემენტი წარმოადგენს ადამიანის სხეულის ბიოლოგიურად ფუნქციურ კომპონენტებზე შინაგანი ზემოქმედების ყველაზე დიდ კომპონენტებს. დაახლოებით 4000 ბირთვი იშლება 40K წამში და იგივე რაოდენობა 14C ტემპერატურაზე. 40K-ზე წარმოქმნილი ბეტა ნაწილაკების ენერგია დაახლოებით 10-ჯერ მეტია ვიდრე 14C ტემპერატურაზე წარმოქმნილი ბეტა ნაწილაკების ენერგია.

14C იმყოფება ადამიანის ორგანიზმში დაახლოებით 3700 Bq (0.1 μCi) ბიოლოგიური ნახევარგამოყოფის პერიოდი 40 დღე. ეს ნიშნავს, რომ 14C-ის დაშლა წარმოქმნის დაახლოებით 3700 ბეტა ნაწილაკს წამში. ადამიანის უჯრედების დაახლოებით ნახევარი შეიცავს 14C ატომს.

რადიონუკლიდების გლობალური საშუალო შიდა დოზა, გარდა რადონისა და მისი დაშლის პროდუქტებისა, არის 0,29 mSv/წ, აქედან 0,17 mSv/წ 40K-ზე, 0,12 mSv/წლი მოდის ურანის სერიიდან და თორიუმიდან, და 12 μSv/წ. წელი - 14C-დან. აღსანიშნავია ისიც, რომ ხშირია სამედიცინო რენტგენის აპარატებიცრადიოაქტიურია, მაგრამ მათი გამოსხივება არ არის საშიში ადამიანისთვის.

გირჩევთ: