Radioaktiv mənbə ionlaşdırıcı şüalar yayan müəyyən miqdarda radionukliddir. Sonuncuya adətən qamma şüaları, alfa və beta hissəcikləri və neytron şüalanması daxildir.
Mənbələrin rolu
Onlardan şüalanma üçün, radiasiya ionlaşdırıcı funksiya yerinə yetirdikdə və ya radiometrik prosesin və cihazların kalibrlənməsi üçün metroloji şüalanma mənbəyi kimi istifadə oluna bilər. Onlar həmçinin kağız və polad sənayelərində qalınlığın ölçülməsi kimi sənaye proseslərini izləmək üçün istifadə olunur. Mənbələr bir konteynerdə (yüksək nüfuz edən radiasiya) bağlana və ya səthə (aşağı nüfuz edən radiasiya) və ya mayeyə yerləşdirilə bilər.
Mənası və tətbiqi
Şüalanma mənbəyi kimi tibbdə şüa terapiyası və sənayedə rentgenoqrafiya, şüalanma üçün istifadə olunur.qida, sterilizasiya, zərərvericilərə qarşı mübarizə və PVC şüalanması ilə çarpaz əlaqə.
Radionuklidlər
Radionuklidlər şüalanmanın növü və təbiətinə, intensivliyinə və yarı ömrünə görə seçilir. Radionuklidlərin ümumi mənbələrinə kob alt-60, iridium-192 və stronsium-90 daxildir. SI mənbə fəaliyyətinin miqdarının ölçülməsi Becquereldir, baxmayaraq ki, tarixi Küri vahidi hələ də qismən istifadə olunur, məsələn, ABŞ-da, ABŞ NIST SI vahidinin istifadəsini şiddətlə tövsiyə etsə də. Sağlamlıq məqsədləri üçün bu, AB-də məcburidir.
Ömür boyu
Radiasiya mənbəyi adətən fəaliyyəti təhlükəsiz səviyyəyə enməzdən əvvəl 5-15 il yaşayır. Bununla belə, uzun yarım ömrü olan radionuklidlər mövcud olduqda, onlar daha uzun müddət kalibrləmə alətləri kimi istifadə edilə bilər.
Qapalı və gizli
Bir çox radioaktiv mənbələr bağlıdır. Bu o deməkdir ki, onlar ya tamamilə kapsula daxil olur, ya da səthə bərk cisimlə möhkəm bağlanır. Kapsullar adətən paslanmayan poladdan, titandan, platindən və ya digər inert metaldan hazırlanır. Möhürlənmiş mənbələrdən istifadə düzgün olmayan rəftar nəticəsində ətraf mühitə radioaktiv materialın yayılması riskini demək olar ki, aradan qaldırır, lakin konteyner radiasiyanı zəiflətmək üçün nəzərdə tutulmayıb, ona görə də radiasiyadan mühafizə üçün əlavə mühafizə tələb olunur. Qapalı olanlar da olmadığı demək olar ki, bütün hallarda istifadə olunurmaye və ya qaza kimyəvi və ya fiziki birləşmə tələb olunur.
Möhürlənmiş mənbələr MAQATE tərəfindən minimal təhlükəli radioaktiv obyektlə bağlı fəaliyyətlərinə görə təsnif edilir (insanlara əhəmiyyətli zərər verə bilər). İstifadə olunan nisbət A/D-dir, burada A mənbə fəaliyyəti, D isə minimum təhlükəli fəaliyyətdir.
Nəzərə alın ki, insanlara zərər verməyən kifayət qədər aşağı radioaktiv məhsuldarlığa malik mənbələr (məsələn, tüstü detektorlarında istifadə olunanlar) təsnif edilmir.
Kapsulalar
Radiasiyanın təsirli bir nöqtədən gəldiyi kapsul mənbələri beta, qamma və rentgen alətlərini kalibrləmək üçün istifadə olunur. Bu yaxınlarda onlar həm sənaye obyektləri, həm də tədqiqat obyektləri kimi populyar deyillər.
Boşqaba yayları
Onlardan radioaktiv çirklənmə alətlərinin kalibrlənməsi üçün geniş istifadə olunur. Yəni əslində onlar bir növ möcüzəvi sayğac rolunu oynayırlar.
Kapsula mənbəyindən fərqli olaraq, materialın təbiətinə görə qabın solmasının və ya özünü qorumasının qarşısını almaq üçün boşqab mənbəyi tərəfindən yayılan fon səthdə olmalıdır. Bu, kiçik bir kütlə tərəfindən asanlıqla dayandırılan alfa hissəcikləri üçün xüsusilə vacibdir. Bragg əyrisi atmosfer havasında sönümlənmənin təsirini göstərir.
Açılmayıb
Açılmamış mənbələr daimi möhürlənmiş qabda olmayan və tibbi məqsədlər üçün geniş istifadə olunan mənbələrdir. hallarda müraciət edirlərmənbənin xəstəyə yeridilməsi və ya qəbulu üçün mayedə həll edilməsi lazım olduqda. Onlar həmçinin sənayedə radioaktiv izləyici kimi sızmanın aşkarlanması üçün oxşar şəkildə istifadə olunur.
Təkrar emal və ekoloji aspektlər
Müddəti bitmiş radioaktiv mənbələrin utilizasiyası az dərəcədə olsa da, digər nüvə tullantılarının utilizasiyası üçün oxşar problemlər yaradır. İstifadə olunmuş aşağı səviyyəli mənbələr bəzən normal tullantıların utilizasiya üsullarından istifadə etməklə, adətən poliqonlarda utilizasiya oluna biləcək qədər qeyri-aktiv olacaq. Digər utilizasiya üsulları tullantıların aktivliyindən asılı olaraq müxtəlif quyu dərinliklərindən istifadə etməklə daha yüksək səviyyəli radioaktiv tullantılar üçün istifadə edilənlərə bənzəyir.
Belə bir obyektlə ehtiyatsız davranmanın məşhur hadisəsi Qoyaniyada bir neçə insanın ölümü ilə nəticələnən qəza olub.
Arxa fon radiasiyası
Fon radiasiyası Yerdə həmişə mövcuddur. Fon radiasiyasının çox hissəsi təbii olaraq minerallardan, kiçik bir hissəsi isə süni elementlərdən gəlir. Yerdə, torpaqda və suda olan təbii radioaktiv minerallar fon radiasiyası yaradır. İnsan orqanizmində hətta bu təbii radioaktiv minerallardan bəziləri var. Kosmik radiasiya da ətrafımızdakı radiasiya fonuna kömək edir. Yerdən yerə təbii fon radiasiya səviyyələrində böyük dəyişikliklər ola bilər, həmçinin zamanla eyni yerdə dəyişikliklər ola bilər. Təbii radioizotoplar çox güclü fonduremitentlər.
Kosmik şüalanma
Kosmik şüalanma Günəşdən və Yer atmosferinə daxil olan ulduzlardan gələn son dərəcə enerjili hissəciklərdən gəlir. Yəni bu göy cisimlərini radioaktiv şüalanma mənbələri adlandırmaq olar. Bəzi hissəciklər yerə çırpılır, digərləri isə atmosferlə qarşılıqlı əlaqədə olur və müxtəlif növ radiasiya yaradır. Radioaktiv obyektə yaxınlaşdıqca səviyyələr artır, buna görə də kosmik radiasiyanın miqdarı adətən qalxma ilə mütənasib olaraq artır. Hündürlük nə qədər yüksək olsa, doza bir o qədər yüksəkdir. Bu səbəbdən Kolorado ştatının Denver şəhərində (5280 fut) yaşayanlar dəniz səviyyəsində (0 fut) yaşayan hər kəsdən daha yüksək illik kosmik şüalanma dozası alırlar.
Rusiyada uran hasilatı mübahisəli və "qaynar" mövzu olaraq qalır, çünki bu iş son dərəcə təhlükəlidir. Təbii ki, yer üzündə tapılan uran və torium ilkin radionuklidlər adlanır və yerüstü şüalanma mənbəyidir. İz miqdarda uran, torium və onların parçalanma məhsullarına hər yerdə rast gəlmək olar. Radioaktiv parçalanma haqqında daha çox məlumat əldə edin. Yerdəki radiasiya səviyyələri yerə görə dəyişir, lakin yerüstü torpaqlarda uran və toriumun daha yüksək konsentrasiyası olan ərazilərdə adətən daha yüksək doza səviyyələri müşahidə olunur. Buna görə də Rusiyada uran hasilatı ilə məşğul olan insanlar böyük risk altındadırlar.
Radiasiya və insanlar
İnsan orqanizmində radioaktiv maddələrin izlərinə rast gəlmək olar (əsasən təbii kalium-40). Element qidada, torpaqda və suda olur ki, biz bunu edirikqəbul et. Bədənimiz az miqdarda radiasiya ehtiva edir, çünki bədən eyni şəkildə kaliumun və digər elementlərin radioaktiv olmayan və radioaktiv formalarını metabolizə edir.
Fon radiasiyasının kiçik bir hissəsi insan fəaliyyətindən qaynaqlanır. Nüvə silahlarının sınaqları və Ukraynadakı Çernobıl AES-də baş verən qəzalar nəticəsində iz miqdarda radioaktiv elementlər ətraf mühitə yayılıb. Nüvə reaktorları az miqdarda radioaktiv elementlər buraxır. Sənayedə və hətta bəzi istehlak məhsullarında istifadə edilən radioaktiv materiallar da az miqdarda fon radiasiyası yayır.
Hamımız hər gün yer üzündəki minerallar kimi təbii mənbələrdən və tibbi rentgen şüaları kimi süni mənbələrdən radiasiyaya məruz qalırıq. Radiasiyadan Mühafizə və Ölçmə üzrə Milli Şuranın (NCRP) məlumatına görə, ABŞ-da insanların orta illik radiasiyaya məruz qalması 620 millirem (6,2 millizievert) təşkil edir.
Təbiətdə
Radioaktiv maddələr təbiətdə tez-tez olur. Onların bəziləri torpaqda, qayalarda, suda, havada və bitki örtüyündə olur, onlardan nəfəs alır və udur. Bu daxili təsirə əlavə olaraq, insanlar bədəndən kənarda qalan radioaktiv materiallardan və kosmosdan gələn kosmik radiasiyadan da xarici məruz qalırlar. İnsanlar üçün orta gündəlik təbii doza ildə təxminən 2,4 mSv (240 mrem) təşkil edir.
Bu, ondan dörd dəfə çoxdur2008-ci ildə ildə təxminən 0,6 mrem (60 Rem) olan dünyada süni şüalanmaya məruz qalma qlobal orta göstəricidir. Bəzi varlı ölkələrdə, məsələn, ABŞ və Yaponiyada, xüsusi tibbi cihazlara daha çox çıxış əldə etdiyinə görə, süni məruz qalma orta hesabla təbii məruz qalmanı üstələyir. Avropada, ölkələr üzrə orta təbii fon məruz qalma Böyük Britaniyada ildə 2 mSv (200 mrem) ilə Finlandiyada bəzi insan qrupları üçün 7 mSv (700 mrem) arasında dəyişir.
Gündəlik məruz qalma
Təbii mənbələrdən məruz qalma həm işdə, həm də ictimai yerlərdə gündəlik həyatın ayrılmaz hissəsidir. Bu cür məruz qalmalar əksər hallarda ictimaiyyəti az narahat edir və ya heç narahat etmir, lakin müəyyən hallarda sağlamlığın qorunması tədbirləri, məsələn, uran və torium filizləri və digər təbii radioaktiv materiallarla (NORM) işləyərkən nəzərə alınmalıdır. Bu hallar son illər Agentliyin diqqət mərkəzində olub. Və bu, Çernobıl Atom Elektrik Stansiyasında və Fukusimada baş vermiş fəlakət kimi radioaktiv maddələrin buraxılması ilə bağlı qəzaların misallarını qeyd etmədən, bütün dünya alimlərini və siyasətçilərini “dinc atom”a münasibətini yenidən nəzərdən keçirməyə məcbur etdi.
Yer radiasiyası
Yer radiasiyasına yalnız bədəndən kənarda qalan mənbələr daxildir. Lakin eyni zamanda onlar təhlükəli radioaktiv radiasiya mənbələri olmaqda davam edirlər. Narahatlığa səbəb olan əsas radionuklidlər kalium, uran və torium, onların parçalanma məhsullarıdır. Vəradium və radon kimi bəziləri yüksək radioaktivdir, lakin aşağı konsentrasiyalarda olur. Bu obyektlərin sayı Yer kürəsinin yaranmasından bəri amansız şəkildə azalmışdır. Uran-238-in mövcudluğu ilə əlaqəli hazırkı radiasiya aktivliyi planetimizin mövcudluğunun başlanğıcındakının yarısı qədərdir. Bu, onun yarı ömrünün 4,5 milyard il olması ilə bağlıdır və kalium-40 üçün (yarımparçalanma dövrü 1,25 milyard il) orijinalın yalnız 8%-ni təşkil edir. Lakin bəşəriyyətin mövcudluğu dövründə radiasiyanın miqdarı çox cüzi azalmışdır.
Daha qısa yarımparçalanma müddəti (və buna görə də yüksək radioaktivlik) olan bir çox izotoplar daimi təbii istehsalları sayəsində çürüməmişdir. Buna misal olaraq radium-226 (uran-238-in parçalanma zəncirində torium-230-un parçalanma məhsulu) və radon-222 (həmin zəncirdə radium-226-nın parçalanma məhsulu) ola bilər.
Torium və uran
Radioaktiv kimyəvi elementlər olan torium və uran əsasən alfa və beta parçalanmasına məruz qalır və onları aşkar etmək asan deyil. Bu, onları çox təhlükəli edir. Ancaq eyni şeyi proton radiasiyası haqqında da demək olar. Bununla belə, bu elementlərin yan törəmələrinin çoxu da güclü qamma emitentləridir. Torium-232 qurğuşun-212-dən 239 keV, tallium-208-dən 511, 583 və 2614 keV və aktinium-228-dən 911 və 969 keV-lik pik ilə aşkar edilir. Radioaktiv kimyəvi element Uran-238 609, 1120 və 1764 keV-də vismut-214 zirvələri kimi görünür (atmosfer radonu üçün eyni zirvəyə baxın). Kalium-40 birbaşa 1461 qamma zirvəsi vasitəsilə aşkar edilirkeV.
Dəniz və digər böyük su obyektlərinin üstündəki səviyyə yer fonunun təxminən onda birinə bərabərdir. Əksinə, sahilyanı ərazilər (və şirin suya yaxın ərazilər) səpələnmiş çöküntüdən əlavə töhfə verə bilər.
Radon
Təbiətdəki ən böyük radioaktiv radiasiya mənbəyi yerdən ayrılan radioaktiv qaz olan hava radonudur. Radon və onun izotopları, əsas radionuklidlər və parçalanma məhsulları 1,26 mSv/il (ildə millisievert) tənəffüs edilə bilən orta dozaya kömək edir. Radon qeyri-bərabər paylanır və hava şəraitinə görə dəyişir, buna görə də dünyanın bir çox yerlərində sağlamlıq üçün ciddi təhlükə yaradan daha yüksək dozalar istifadə olunur. Skandinaviya, ABŞ, İran və Çexiyadakı binaların içərisində dünya ortalamasından 500 dəfə yüksək konsentrasiya aşkar edilib. Radon yer qabığında nisbətən geniş yayılmış, lakin dünyaya səpələnmiş filizli süxurlarda daha çox cəmlənmiş uranın çürümə məhsuludur. Radon bu filizlərdən atmosferə və ya yer altı sulara sızır, həmçinin binalara sızır. Çürümə məhsulları ilə birlikdə ağciyərlərə tənəffüs edilə bilər, məruz qaldıqdan sonra bir müddət orada qalacaqlar. Bu səbəbdən radon təbii şüalanma mənbəyi kimi təsnif edilir.
Radon Təsiri
Radon təbii olaraq meydana gəlsə də, onun təsirləri ev tikmək kimi insan fəaliyyəti ilə artırıla və ya azalda bilər. Zəif möhürlənmiş zirzəmiYaxşı izolyasiya edilmiş bir ev evdə radon yığılmasına səbəb ola bilər və bu, sakinlərini riskə atır. Şimalın sənayeləşmiş ölkələrində yaxşı izolyasiya edilmiş və möhürlənmiş evlərin geniş şəkildə tikintisi Şimali Amerika və Avropanın şimalındakı bəzi icmalarda radonun əsas radiasiya mənbəyinə çevrilməsi ilə nəticələndi. Bəzi tikinti materialları, məsələn, şist alüminiumlu yüngül beton, fosfogips və italyan tufları radium ehtiva edərsə və qaza məsaməli olarsa, radon buraxa bilər.
Radondan radiasiyaya məruz qalma dolayıdır. Radon qısa yarı ömrünə malikdir (4 gün) və radium seriyasının radioaktiv nuklidlərinin digər bərk hissəciklərinə parçalanır. Bu radioaktiv elementlər tənəffüs yolu ilə qəbul edilir və ağciyərlərdə qalır və uzun müddət məruz qalmasına səbəb olur. Beləliklə, radonun siqaretdən sonra ağciyər xərçənginin ikinci əsas səbəbi olduğu düşünülür və təkcə ABŞ-da hər il 15.000 ilə 22.000 arasında xərçəng ölümünə səbəb olur. Bununla belə, əks eksperimental nəticələrlə bağlı müzakirələr hələ də davam edir.
Atmosfer fonunun çox hissəsi radon və onun çürümə məhsulları ilə əlaqədardır. Qamma spektri radonun parçalanma məhsulu olan vismut-214-ə aid olan 609, 1120 və 1764 keV-də nəzərəçarpacaq zirvələri göstərir. Atmosfer fonu küləyin istiqamətindən və meteoroloji şəraitdən çox asılıdır. Radon, həmçinin yerdən partlayaraq buraxıla və sonra onlarla kilometr qət edə bilən "radon buludları" əmələ gətirə bilər.
Kosmos fonu
Yer və onun üzərindəki bütün canlılar davamlıdırkosmosdan radiasiya ilə bombardman edilir. Bu şüalanma əsasən protonlardan dəmirə qədər müsbət yüklü ionlardan və günəş sistemimizdən kənarda əmələ gələn daha böyük nüvələrdən ibarətdir. Bu şüalanma atmosferdəki atomlarla qarşılıqlı əlaqədə olur və ikinci dərəcəli hava axını yaradır, o cümlədən rentgen şüaları, müonlar, protonlar, alfa hissəcikləri, pionlar, elektronlar və neytronlar.
Kosmik şüalanmanın birbaşa dozası əsasən müonlardan, neytronlardan və elektronlardan gəlir və geomaqnit sahəsindən və hündürlükdən asılı olaraq dünyanın müxtəlif yerlərində dəyişir. Məsələn, ABŞ-ın Denver şəhəri (1650 metr hündürlükdə) dəniz səviyyəsindəki nöqtədən təxminən iki dəfə çox kosmik şüa qəbul edir.
Bu radiasiya yuxarı troposferdə təxminən 10 km-də daha güclüdür və buna görə də bu mühitdə ildə çoxlu saatlar keçirən ekipaj üzvləri və müntəzəm sərnişinləri xüsusilə narahat edir. Müxtəlif araşdırmalara görə, uçuşlar zamanı aviaşirkət ekipajları adətən ildə 2,2 mSv (220 mrem) ilə 2,19 mSv/il arasında dəyişən əlavə peşə dozası alırlar.
Orbitdə radiasiya
Eyni şəkildə, kosmik şüalar astronavtlar üçün Yer səthindəki insanlardan daha çox fon məruz qalmasına səbəb olur. Beynəlxalq kosmik stansiyaların və ya servis gəmilərinin işçiləri kimi aşağı orbitlərdə işləyən astronavtlar Yerin maqnit sahəsi tərəfindən qismən qorunur, eyni zamanda Yerin maqnit sahəsinin nəticəsi olan Van Allen kəməri adlanan kəmərdən əziyyət çəkirlər. Aşağı Yer orbitinin xaricində, məsələnAya səyahət edən Apollon astronavtları tərəfindən yaşanan bu fon radiasiyası daha intensivdir və Ayın və ya Marsın insan tərəfindən gələcək uzunmüddətli tədqiqinə əhəmiyyətli maneədir.
Kosmik təsirlər həm də atmosferdə elementar transformasiyaya səbəb olur ki, bu zaman onların yaratdığı ikinci dərəcəli şüalanma atmosferdəki atom nüvələri ilə birləşərək müxtəlif nuklidlər əmələ gətirir. Bir çox sözdə kosmogen nuklidlər istehsal oluna bilər, lakin yəqin ki, ən diqqətəlayiq olanı azot atomları ilə qarşılıqlı təsir nəticəsində əmələ gələn karbon-14-dür. Bu kosmogen nuklidlər sonda Yerin səthinə çatır və canlı orqanizmlərə daxil ola bilər. Bu nuklidlərin istehsalı günəş axınının qısamüddətli metamorfozu zamanı bir qədər dəyişir, lakin böyük miqyaslarda - minlərlə ildən milyonlarla ilə qədər praktiki olaraq sabit hesab olunur. Karbon-14-ün daimi istehsalı, birləşdirilməsi və nisbətən qısa yarımparçalanma dövrü taxta artefaktlar və ya insan qalıqları kimi qədim bioloji materialların radiokarbonla müəyyən edilməsində istifadə olunan prinsiplərdir.
Qamma şüaları
Dəniz səviyyəsində kosmik şüalanma adətən yüksək enerjili hissəciklərin və qamma şüalarının nüvə reaksiyaları nəticəsində yaranan pozitron məhvindən yaranan 511 keV qamma radiasiya kimi görünür. Yüksək hündürlüklərdə bremsstrahlungun davamlı spektrindən də bir töhfə var. Buna görə də alimlər arasında günəş radiasiyası və radiasiya balansı məsələsi çox vacib hesab olunur.
Bədən daxilində şüalanma
İnsan bədənini təşkil edən ən vacib iki element, yəni kalium və karbon, bizim fon radiasiya dozasını xeyli artıran izotopları ehtiva edir. Bu o deməkdir ki, onlar həm də radioaktiv şüalanma mənbəyi ola bilər.
Təhlükəli kimyəvi elementlər və birləşmələr yığılmağa meyllidir. Orta insan orqanizmində təxminən 17 milliqram kalium-40 (40K) və təxminən 24 nanoqram (10-8 q) karbon-14 (14C) (yarımparçalanma dövrü - 5730 il) var. Xarici radioaktiv materiallarla daxili çirklənmə istisna olmaqla, bu iki element insan orqanizminin bioloji funksional komponentlərinə daxili məruz qalmanın ən böyük komponentləridir. Təxminən 4000 nüvə saniyədə 40K, eyni sayda isə 14C-də parçalanır. 40K-da əmələ gələn beta hissəciklərinin enerjisi 14C-də əmələ gələn beta hissəciklərinin enerjisindən təxminən 10 dəfə böyükdür.
14C insan orqanizmində 40 gün bioloji yarımxaricolma dövrü ilə təxminən 3,700 Bq (0,1 µCi) səviyyəsində mövcuddur. Bu o deməkdir ki, 14C-nin parçalanması saniyədə təxminən 3700 beta hissəcikləri əmələ gətirir. İnsan hüceyrələrinin təxminən yarısında 14C atomu var.
Radon və onun parçalanma məhsullarından başqa radionuklidlərin qlobal orta daxili dozası 0,29 mSv/il təşkil edir, bunun 0,17 mSv/il 40K-da, 0,12 mSv/il uran seriyasından və toriumdan, 12 mSv/ildir. il - 14C-dən. Tibbi rentgen aparatlarının da tez-tez olduğunu qeyd etmək lazımdırradioaktivdir, lakin onların radiasiyası insanlar üçün təhlükəli deyil.
