Az ionizáló sugárzás fajtái

Ionizáló sugárzás (IR) - elemi részecskék (elektronok, pozitronok, protonok, neutronok) és elektromágneses energiakvantumok áramlásai, amelyeknek az anyagon való áthaladása ionizációhoz (ellentétes poláris ionok képződéséhez) és atomjainak, molekuláinak gerjesztéséhez vezet. Ionizáció - semleges atomok vagy molekulák átalakulása elektromosan töltött részecskévé - ionokká.bII radioaktív bomlás eredményeként kozmikus sugarak formájában hullik a Földre atommagok(απ β-részecskék, γ– és röntgensugarak) mesterségesen, töltött részecskegyorsítókon jönnek létre. Gyakorlatilag érdekesek a besugárzás leggyakoribb típusai – α- és β-részecskék fluxusai, γ-sugárzás, röntgen- és neutronfluxusok.

Alfa sugárzás(a) – pozitív töltésű részecskék áramlása – héliummagok. Jelenleg több mint 120 mesterséges és természetes alfa radioaktív atommag ismeretes, amelyek egy alfa-részecske kibocsátásakor 2 protont és 2 neutront veszítenek. A részecskék sebessége a bomlás során 20 ezer km/s. Ugyanakkor az α-részecskék a legkisebb áthatoló képességgel rendelkeznek (a távolság a forrástól az abszorpcióig) 0,05 mm, a levegőben - 8–10 cm papír, de az egységenkénti ionizációs sűrűség A hatótávolság nagyon nagy (1 cm-rel akár több tízezer párig), így ezek a részecskék rendelkeznek a legnagyobb ionizáló képességgel és veszélyesek a szervezeten belül.

Béta sugárzás(β) – negatív töltésű részecskék áramlása. Jelenleg körülbelül 900 béta-radioaktív izotóp ismeretes. A β-részecskék tömege több tízezerszer kisebb, mint az α-részecskéké, de áthatoló erejük nagyobb. Sebességük 200-300 ezer km/s. Az áramlás úthossza a forrásból levegőben 1800 cm, emberi szövetben – 2,5 cm a β-részecskéket szilárd anyagok (3,5 mm-es alumíniumlemez, szerves üveg) teljesen visszatartják. ionizáló képességük 1000-szer kisebb, mint az α részecskéké.

Gamma sugárzás (γ) – elektromágneses sugárzás 1 · 10 -7 m és 1 · 10 -14 m közötti hullámhosszal; akkor bocsát ki, amikor az anyagban lévő gyors elektronok lelassulnak. A legtöbb radioaktív anyag bomlása során fordul elő, és nagy áthatoló ereje van; fénysebességgel halad. Elektromos és mágneses mezőben a γ-sugarak nem térnek el. Ennek a sugárzásnak kisebb az ionizáló képessége, mint az a- és béta-sugárzásnak, mivel az egységnyi hosszúságra eső ionizációs sűrűség nagyon alacsony.

Röntgensugárzás speciális röntgencsövekben, elektrongyorsítókban, az anyagban lévő gyors elektronok lassulása során és az elektronok átmenete során az atom külső elektronhéjairól a belső elektronhéjakra, amikor ionok keletkeznek. A röntgensugárzásnak a γ-sugárzáshoz hasonlóan alacsony az ionizáló képessége, de nagy a behatolási mélysége.

Neutronok - az atommag elemi részecskéi, tömegük 4-szer kisebb, mint az α-részecskék tömege. Élettartamuk körülbelül 16 perc. A neutronoknak nincs elektromos töltésük. A lassú neutronok úthossza levegőben körülbelül 15 m, biológiai környezetben - 3 cm; a gyors neutronok esetében - 120 m, illetve 10 cm Az utóbbiak nagy áthatoló képességgel rendelkeznek, és a legnagyobb veszélyt jelentik.

Az ionizáló sugárzásnak két típusa van:

Korpuszkuláris, nullától eltérő nyugalmi tömegű részecskékből áll (α-, β– és neutronsugárzás);

Elektromágneses (γ- és röntgensugárzás) - nagyon rövid hullámhosszú.

Az ionizáló sugárzás bármely anyagra és élő szervezetre gyakorolt ​​hatásának felmérésére speciális mennyiségeket használnak - sugárdózisok. Az ionizáló sugárzás és a környezet kölcsönhatásának fő jellemzője az ionizáló hatás. A sugárdozimetria fejlődésének kezdeti időszakában leggyakrabban a levegőben terjedő röntgensugárzással kellett foglalkozni. Ezért a röntgencsövekben vagy eszközökben lévő levegő ionizációs fokát használták a sugárzási tér mennyiségi mérésére. A száraz levegő normál légköri nyomáson történő ionizációs mértékén alapuló mennyiségi mérést, amelyet meglehetősen könnyű mérni, expozíciós dózisnak nevezünk.

Besugárzási dózis meghatározza a röntgen- és γ-sugarak ionizáló képességét és kifejezi a sugárzási energiát mozgási energia töltött részecskék tömegegységenként légköri levegő. Az expozíciós dózis az elemi légtérfogatban lévő azonos előjelű ionok teljes töltésének és az ebben a térfogatban lévő levegő tömegének az aránya. Az expozíciós dózis SI egysége a coulomb osztva a kilogrammal (C/kg). A nem szisztémás egység a röntgen (R). 1 C/kg = 3880 R. Az ismert ionizáló sugárzás típusok körének és alkalmazási területeinek bővítésekor kiderült, hogy az ionizáló sugárzás anyagra gyakorolt ​​hatásának mértéke nem mérhető egyszerű meghatározás az ebben az esetben előforduló folyamatok összetettsége és sokfélesége miatt. Ezek közül a legfontosabb, amely a besugárzott anyagban fizikai-kémiai változásokat idéz elő, és bizonyos sugárzási hatáshoz vezet, az ionizáló sugárzás energiájának az anyag általi elnyelése. Ennek eredményeként felmerült az elnyelt dózis fogalma.

Elnyelt dózis megmutatja, hogy mennyi sugárzási energia nyelődik el egy egységnyi besugárzott anyag tömegére, és az ionizáló sugárzás elnyelt energiájának az anyag tömegéhez viszonyított aránya határozza meg. Az elnyelt dózis mértékegysége az SI rendszerben a szürke (Gy). 1 Gy az a dózis, amelynél 1 J ionizáló sugárzás energiáját adják át 1 kg tömegre. Az elnyelt dózis rendszeren kívüli egysége a rad. 1 Gy = 100 rad. Az élő szövetek besugárzásának egyedi következményeinek vizsgálata kimutatta, hogy azonos elnyelt dózisok mellett a különböző típusú sugárzások eltérő biológiai hatást fejtenek ki a szervezetben. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy egy nehezebb részecske (például egy proton) több iont termel egységnyi úton a szövetben, mint egy könnyebb részecske (például egy elektron). Azonos elnyelt dózis esetén minél nagyobb a radiobiológiai romboló hatás, annál sűrűbb a sugárzás által keltett ionizáció. Ennek a hatásnak a figyelembevétele érdekében bevezették az egyenértékű dózis fogalmát.

Egyenértékű adagúgy számítják ki, hogy az elnyelt dózis értékét megszorozzák egy speciális együtthatóval - a relatív biológiai hatékonyság együtthatójával (RBE) vagy minőségi együtthatóval. Együttható értékek ehhez különféle típusok a sugárzásokat a táblázat tartalmazza. 7.

7. táblázat

Relatív biológiai hatékonysági együttható különféle típusú sugárzásokra

A dózisegyenérték SI egysége a sievert (Sv). Az 1 Sv értéke megegyezik az 1 kg biológiai szövetben elnyelt bármilyen típusú sugárzás egyenértékű dózisával, amely ugyanazt a biológiai hatást hozza létre, mint az 1 Gy fotonsugárzás elnyelt dózisa. Az egyenértékdózis nem szisztémás mértékegysége a rem (a rad biológiai egyenértéke). 1 Sv = 100 rem. Egyes emberi szervek és szövetek érzékenyebbek a sugárzás hatásaira, mint mások: például azonos ekvivalens dózis mellett nagyobb valószínűséggel fordul elő rák a tüdőben, mint a pajzsmirigyben, az ivarmirigyek besugárzása pedig különösen veszélyes a genetikai károsodás kockázata. Ezért a különböző szerveket és szöveteket érő sugárdózisokat különböző együtthatókkal kell figyelembe venni, amit sugárkockázati együtthatónak neveznek. Az ekvivalens dózisértéket megszorozva a megfelelő sugárkockázati együtthatóval, és összegezve az összes szövetet és szervet, megkapjuk hatásos dózis, tükrözi a testre gyakorolt ​​teljes hatást. A súlyozott együtthatókat empirikusan állapítják meg, és úgy számítják ki, hogy az egész szervezetre vonatkozó összegük egység legyen. Az effektív dózisegységek megegyeznek az ekvivalens dózisegységekkel. Sivertben vagy remben is mérik.

A "sugárzás" kifejezés a latin radius szóból származik, és sugarat jelent. A szó legtágabb értelmében a sugárzás a természetben létező összes sugárzást lefedi: a rádióhullámokat, az infravörös sugárzást, a látható fényt, az ultraibolya és végül az ionizáló sugárzást. Az elektromágneses természetű sugárzások mindegyike hullámhosszban, frekvenciában és energiában különbözik.

Vannak olyan sugárzások is, amelyek eltérő természetűek, és különféle részecskék áramai, például alfa-részecskék, béta-részecskék, neutronok stb.

Minden alkalommal, amikor egy gát megjelenik a sugárzás útján, energiájának egy részét vagy egészét átadja annak a gátnak. A sugárzás végső hatása pedig attól függ, hogy mennyi energia került átadásra és elnyelődésre a szervezetben. Mindenki ismeri a bronz barnaság örömét és a legkeményebbek bánatát leégés. Nyilvánvaló, hogy bármilyen típusú sugárzásnak való túlzott kitettség kellemetlen következményekkel jár.

Az ionizáló sugárzások a legfontosabbak az emberi egészség szempontjából. Ahogy az ionizáló sugárzás áthalad a szöveteken, energiát ad át és ionizálja az atomokat a fontos szerepet játszó molekulákban biológiai szerepe. Ezért bármilyen ionizáló sugárzásnak való kitettség ilyen vagy olyan módon befolyásolhatja az egészséget. Ezek a következők:

Alfa sugárzás ezek nehéz, pozitív töltésű részecskék, amelyek két protonból és két neutronból állnak, szorosan összekapcsolva. A természetben az alfa-részecskék nehéz elemek, például urán, rádium és tórium atomjainak bomlása során keletkeznek. A levegőben az alfa-sugárzás nem haladja meg az öt centimétert, és általában teljesen blokkolja egy papírlap vagy a bőr külső elhalt rétege. Ha azonban egy alfa-részecskéket kibocsátó anyag étellel vagy belélegzett levegővel kerül a szervezetbe, az besugározza a belső szerveket, és potenciálisan veszélyessé válik.

Béta sugárzás ezek olyan elektronok, amelyek sokkal kisebbek, mint az alfa részecskék, és több centiméter mélyre is behatolhatnak a testbe. Megvédheti magát tőle vékony lap fém, ablaküveg és akár közönséges ruházat is. Amikor a béta-sugárzás eléri a test nem védett területeit, általában a bőr felső rétegeit érinti. Egy baleset során a Csernobili atomerőmű 1986-ban a tűzoltók bőrégési sérüléseket szenvedtek a béta-részecskéknek való nagyon magas expozíció következtében. Ha egy béta-részecskéket kibocsátó anyag bejut a szervezetbe, az besugározza a belső szöveteket.

Gamma sugárzás ezek fotonok, azaz. energiát hordozó elektromágneses hullám. A levegőben nagy távolságokat képes megtenni, fokozatosan elveszítve energiáját a közeg atomjaival való ütközés következtében. Az intenzív gammasugárzás, ha nem védjük meg tőle, nemcsak a bőrt, hanem a belső szöveteket is károsíthatja. A sűrű és nehéz anyagok, mint például a vas és az ólom, kiváló akadályt jelentenek a gammasugárzás ellen.

Röntgensugárzás hasonló az atommagok által kibocsátott gamma-sugárzáshoz, de mesterségesen, röntgencsőben állítják elő, amely önmagában nem radioaktív. Mivel a röntgencső árammal működik, a röntgensugárzás ki- és bekapcsolható egy kapcsoló segítségével.

Neutronsugárzás az atommag hasadása során keletkezik, és nagy áthatoló képességgel rendelkezik. A neutronokat vastag beton-, víz- vagy paraffingátakkal lehet megállítani. Szerencsére a békés életben sehol, kivéve az atomreaktorok közvetlen közelében, neutronsugárzás gyakorlatilag nem létezik.

A röntgen- és gamma-sugárzással kapcsolatban a gyakran használt meghatározások a következők: "kemény"És "puha". Ez az energiájának és a hozzá kapcsolódó sugárzás áthatoló erejének relatív jellemzője ("kemény" nagyobb energia és áthatolóerő, "lágy" kisebb). Ionizáló sugárzás és áthatoló képessége

Az atommagban lévő neutronok száma határozza meg, hogy az adott atommag radioaktív-e. Ahhoz, hogy az atommag stabil állapotban legyen, a neutronok számának általában valamivel nagyobbnak kell lennie, mint a protonok számának. Egy stabil atommagban a protonokat és a neutronokat olyan szorosan kötik egymáshoz a nukleáris erők, hogy egyetlen részecske sem tud kiszabadulni. Egy ilyen mag mindig kiegyensúlyozott és nyugodt állapotban marad. Teljesen más a helyzet azonban, ha a neutronok száma felborítja az egyensúlyt. Ebben az esetben a magnak többletenergiája van, és egyszerűen nem lehet érintetlenül tartani. Előbb-utóbb felszabadítja felesleges energiáit.

Különböző atommagok bocsátják ki energiájukat különböző módokon: elektromágneses hullámok vagy részecskeáramok formájában. Ezt az energiát sugárzásnak nevezik. Radioaktív bomlás

Azt a folyamatot, amely során az instabil atomok leadják felesleges energiájukat, radioaktív bomlásnak, magukat az ilyen atomokat pedig radionuklidoknak nevezik. A kis számú protont és neutront tartalmazó könnyű atommagok egy bomlás után stabilizálódnak. Amikor a nehéz atommagok, például az urán bomlanak, a keletkező mag még mindig instabil, és viszont tovább bomlik, új atommagot képezve stb. A nukleáris átalakulások láncolata egy stabil mag kialakulásával zárul. Az ilyen láncok radioaktív családokat alkothatnak. Az urán és a tórium radioaktív családja ismert a természetben.

A bomlás intenzitásának fogalmát a felezési idő fogalma adja - az az időszak, amely alatt a radioaktív anyag instabil magjainak fele lebomlik. Mindegyik radionuklid felezési ideje egyedi és változatlan. Egy radionuklid, például a kripton-94, egy atomreaktorban születik, és nagyon gyorsan lebomlik. Felezési ideje kevesebb, mint egy másodperc. Egy másik, például a kálium-40 az Univerzum születésekor keletkezett, és még mindig megmarad a bolygón. Felezési idejét évmilliárdokban mérik.

Az ionizáló sugárzás legkülönfélébb fajtái az úgynevezett radioaktív sugárzások, amelyek az elemek atommagjainak spontán radioaktív bomlása következtében jönnek létre a fizikai ill. kémiai tulajdonságai az utóbbi. Azokat az elemeket, amelyek képesek radioaktív bomlásra, radioaktívnak nevezzük; lehetnek természetesek, például urán, rádium, tórium stb. (összesen kb. 50 elem), és mesterségesek, amelyek radioaktív tulajdonságait mesterségesen nyerik (több mint 700 elem).

A radioaktív bomlás során az ionizáló sugárzásnak három fő típusa van: alfa, béta és gamma.

Az alfa-részecske egy pozitív töltésű hélium ion, amely magok, általában nehéz természetes elemek (rádium, tórium stb.) bomlása során keletkezik. Ezek a sugarak nem hatolnak be mélyen a szilárd vagy folyékony közegekbe, így a külső hatások elleni védelemhez elegendő védekezni vékony réteg, akár egy darab papírt is.

A béta-sugárzás egy elektronfolyam, amely mind a természetes, mind a mesterséges radioaktív elemek atommagjainak bomlása során keletkezik. A béta sugárzásnak nagyobb a behatoló ereje az alfa sugarakhoz képest, ezért sűrűbb és vastagabb képernyőkre van szükség az ellenük való védelemhez. Egyes mesterséges radioaktív elemek bomlása során keletkező béta-sugárzás egy fajtája. pozitronok. Csak pozitív töltésükben különböznek az elektronoktól, ezért a sugarak áramlásának kitéve mágneses mező ellenkező irányba térnek el.

A gammasugárzás vagy energiakvantumok (fotonok) kemény elektromágneses rezgések, amelyek számos radioaktív elem atommagjának bomlása során keletkeznek. Ezeknek a sugaraknak sokkal nagyobb áthatoló erejük van. Ezért meg kell védeni tőlük speciális eszközök olyan anyagokból, amelyek jól elzárják ezeket a sugarakat (ólom, beton, víz). A gamma-sugárzás ionizáló hatását elsősorban mind a saját energia közvetlen felhasználása, mind a besugárzott anyagból kiütött elektronok ionizáló hatása okozza.

Röntgensugárzás keletkezik a röntgencsövek, valamint az összetett elektronikus berendezések (betatronok stb.) működése során. A röntgensugarak természete sok tekintetben hasonló a gamma-sugarakhoz, és eltér tőlük eredetében és néha hullámhosszában: a röntgensugarak általában hosszabb hullámhosszúak. alacsony frekvenciák mint a gamma sugarak. Az ionizáció a röntgensugárzás hatására bekövetkezik nagyobb mértékben az elektronok miatt kiütnek és csak kis mértékben a saját energiájuk közvetlen pazarlása miatt. Ezek a sugarak (különösen a kemények) szintén jelentős áthatolóerővel rendelkeznek.

A neutronsugárzás semleges, azaz töltetlen neutronrészecskék áramlása (n), amelyek szerves része minden atommag, kivéve a hidrogénatomot. Nincsenek töltéseik, így önmagukban sincs ionizáló hatásuk, viszont igen jelentős ionizáló hatás lép fel a neutronok és a besugárzott anyagok atommagjai közötti kölcsönhatás miatt. A neutronok által besugárzott anyagok radioaktív tulajdonságokat szerezhetnek, azaz úgynevezett indukált radioaktivitást kaphatnak. Neutronsugárzás részecskegyorsítók, atomreaktorok stb. működése során keletkezik. A neutronsugárzásnak van a legnagyobb áthatoló ereje. A neutronokat olyan anyagok tartják vissza, amelyek molekuláiban hidrogént tartalmaznak (víz, paraffin stb.).

Az ionizáló sugárzás minden típusa különbözik egymástól különböző töltésekben, tömegekben és energiákban. Az egyes ionizáló sugárzásfajtákon belül is vannak eltérések, amelyek kisebb-nagyobb áthatoló és ionizáló képességet és egyéb jellemzőit okozzák. Minden típusú radioaktív sugárzás intenzitása, akárcsak a többi sugárzó energia esetében, fordítottan arányos a sugárforrástól való távolság négyzetével, vagyis ha a távolság megkétszereződik vagy háromszorosára nő, a sugárzás intenzitása 4-gyel és 9-cel csökken. alkalommal, ill.

Expozíciós dózis (X). A röntgen- és -sugárzás kvantitatív méréseként a rendszeren kívüli egységekben szokás használni az expozíciós dózist, amelyet az anyagtömegben (dm) képződött másodlagos részecskék töltése (dQ) határoz meg az összes teljes lassulása mellett. töltött részecskék:

Az expozíciós dózis mértékegysége a Röntgen (R). A röntgen a röntgensugár expozíciós dózisa és
- 1 köbcm levegőben O°C hőmérsékleten és 760 Hgmm nyomáson keletkező sugárzás. az azonos előjelű ionok teljes töltése egy elektrosztatikus egységbe. Expozíciós dózis 1 R
2,08·10 9 ionpárnak felel meg (2,08·10 9 = 1/(4,8·10 -10)). Ha 1 pár ion levegőben képződésének átlagos energiáját 33,85 eV-nak vesszük, akkor 1 P expozíciós dózis mellett az egy köbcentiméter levegőre átvitt energia egyenlő:
(2,08 · 10 9) · 33,85 · (1,6 · 10 -12) = 0,113 erg,
és egy gramm levegő:
0,113/levegő = 0,113/0,001293 = 87,3 erg.

Adagolási sebesség(besugárzás intenzitása) - a megfelelő dózis növekedése egy adott sugárzás hatására időegységenként. Megvan a megfelelő dózis (felszívódott, expozíció stb.) dimenziója osztva egy időegységgel. Különféle speciális mértékegységek használata megengedett (például Sv/óra, rem/perc, sSv/év stb.).

A gammasugárzás intenzitását a sugárzás mértéke jellemzi. Ez egyenlő az adaggal

egységnyi idő alatt létrejött, i.e. a dózis felhalmozódás sebességét jellemzi. Szint

A sugárzást röntgen per óra (r/h) mértékegységben mérik.

Egyenértékű dózis (N). A sugárbiztonság területén a krónikus expozíció körülményei között bekövetkező lehetséges emberi egészségkárosodás felmérésére a H egyenértékdózis fogalma, amely megegyezik a sugárzás által létrehozott D r elnyelt dózis - r szorzatával és átlagolásával a vizsgált szervre ill. az egész testre kiterjedően a w r súlyozó tényező vezette be (más néven sugárzási minőségi együttható)
(11. táblázat).

Az egyenértékű dózis egysége Joule per kilogramm. Különleges neve Sievert (Sv).

Csupasz(a röntgen biológiai megfelelője), angol. rem ( röntgen ekvivalens ember ) - az egyenértékű dózis elavult, nem szisztémás mértékegysége. 1963-ig ezt az egységet a „röntgén biológiai megfelelőjeként” értelmezték, ebben az esetben az 1 rem egy élő szervezet adott típusú sugárzásnak való kitettségének felel meg, amelyben ugyanaz a biológiai hatás figyelhető meg, mint egy expozíciós dózisnál. 1 röntgen gamma-sugárzása. Az SI rendszerben a rem mérete és értéke megegyezik a radéval - mindkét mértékegység 0,01 J/kg sugárzás esetén eggyel egyenlő minőségi tényezővel.

100 rem 1 sievertnek felel meg.

Mivel a rem nagy mértékegység, az ekvivalens dózist általában milliremben (mrem, 10-3 rem) vagy mikrosievertben (μSv, 10-6 Sv) mérik. 1 mrem = 10 µSv.

36. kérdés.

Felszívódott dózis (D)- alapvető dozimetriai mennyiség. Ez egyenlő az ionizáló sugárzás által egy elemi térfogatú anyagra átvitt átlagos dE energia és az ebben a térfogatban lévő anyag tömegének dm arányával:

Az elnyelt dózis mértékegysége Gray (Gy). A Rad extraszisztémás egységet az ionizáló sugárzás elnyelt dózisaként határoztuk meg, amely 100 erg per 1 gramm besugárzott anyag.

Az ionizáló sugárzás mennyiségi és minőségi értékeléséhez a sugárbiztonság biztosításához szükséges radiométereket, dozimétereket és spektrométereket használják.
A radiométerek a radioaktív anyagok (radionuklidok) vagy a sugárzási fluxus meghatározására szolgálnak (például Geimer-Muller gázkisülési számlálók).
A dózismérők lehetővé teszik az elnyelt vagy expozíciós dózis mérését.
Spektrométereket használnak az energiaspektrum rögzítésére és elemzésére, és ez alapján azonosítják a kibocsátó radionuklidokat.
Minden áthatoló sugárzás mérésére és rögzítésére szolgáló eszköz ugyanazt az elvet használja, amely lehetővé teszi a sugárzás és az anyag kölcsönhatása során fellépő hatások mérését.
Az ionizáló sugárzás rögzítésének legáltalánosabb módszere az ionizációs módszer, amely azon közeg ionizációs fokának mérésén alapul, amelyen a sugárzás áthalad. Ezt a módszert ionizációs kamrák vagy számlálók segítségével valósítják meg, amelyek érzékelőként szolgálnak. Az ionizációs kamra egy kondenzátor, amely két elektródából áll, amelyek között gáz van. Az elektródák közötti elektromos mezőt külső forrás hozza létre. Radioaktív forrás hiányában a kamrában nem történik ionizáció, és az árammérő készülék jelzi ennek hiányát. Ionizáló sugárzás hatására pozitív és negatív ionok jelennek meg a kamragázban. Elektromos tér hatására a negatív ionok a pozitív töltésű elektród felé, a pozitív ionok pedig a negatív elektród felé. Ennek eredményeként áram keletkezik, amely rögzítésre kerül mérőműszer.
A sugárzás rögzítésének szcintillációs módszere azon fényvillanások intenzitásának mérésén alapul, amelyek egy lumineszcens anyagban akkor lépnek fel, amikor az ionizáló sugárzás áthalad rajta. Fénysokszorozókat használnak a fényvillanások rögzítésére.
Szcintillációs számlálókkal mérik a szennyezett részecskék, gamma-sugarak, gyors és lassú neutronok számát, valamint mérik a béta-, gamma- és neutronsugárzásból származó dózisteljesítményt. Ezenkívül az ilyen számlálókat a gamma- és neutronsugárzás spektrumának tanulmányozására használják.
A fényképészeti módszer olyan fotokémiai folyamatokon alapul, amelyek akkor mennek végbe, amikor egy fényképészeti filmet vagy lemezt sugárzásnak tesznek ki. A fényképészeti emulzió sugárzásérzékelő képessége lehetővé teszi a film sötétedésének mértéke és az elnyelt dózis közötti kapcsolat megállapítását. Leggyakrabban ezt a módszert a röntgen-, gamma-, béta- és neutronsugárzás dózisának egyéni szabályozására használják.
A nagy dózisteljesítmények mérésére kevésbé érzékeny módszereket alkalmaznak, például kémiai rendszereket, amelyekben az oldatok színe megváltozik sugárzás hatására, ill. szilárd anyagok, kolloidok kiválása, gázok kibocsátása vegyületekből. Ugyanebből a célból különféle üvegeket használnak, amelyek a sugárzás hatására megváltoztatják a színüket, valamint az elnyelő anyagban felszabaduló hő mérésén alapuló kalorimetriás módszereket.
Az utóbbi időben egyre inkább elterjedtek az ionizáló sugárzás félvezető, foto- és termolumineszcens detektorai.

38-39. kérdés

A Föld természetes sugárzási háttere. Kozmikus sugárzás.

A Föld bármely lakosa ki van téve a természetes sugárforrásokból származó sugárzásnak, de egyesek nagyobb dózist kapnak, mint mások. A sugárzás dózisa az emberek életmódjától is függ. Egyes építőanyagok, főzéshez használt gáz, nyitott szénforraló, helyiségek lezárása és még a repülőgépeken való repülés is növeli a természetes sugárforrások által okozott expozíciót. A földi sugárforrások együttesen felelősek az embereket a természetes sugárzás miatt kitett expozíció nagy részéért. A többihez a kozmikus sugarak járulnak hozzá, főként külső besugárzás révén. A természetes ionizáló sugárzás (NIR) az űrben fordul elő, és kozmikus sugarak formájában éri el a Földet. Magán a Földön az EIR forrásai a talaj, a levegő, a víz, az élelmiszer és a test. Az EIR-ből származó emberi sugárdózisok járulnak hozzá a legnagyobb mértékben a lakosság által kapott kollektív effektív dózishoz. A Föld mágneses tere 2 sugárzási övet hoz létre: a külsőt - a Föld 1-8 sugarának távolságára, a belsőt - 100-10 000 km távolságra. Ezeket a mágneses erővonalak mentén spirálisan mozgó töltött részecskék hozzák létre. A Föld sugárzási övei megfogják a protonokat és azok energiáját.

A kozmikus részecskék okozzák az úgynevezett primer sugárzást. 45 km feletti magasságban uralkodik. A kozmikus sugarakat a Föld légköre is elnyeli  szinte minden ismert részecskét és fotont tartalmazó másodlagos sugárzás (-kvantumok, neutronok, mezonok, - és egyéb, a protonoknál lényegesen kisebb energiájú részecskék). A másodlagos sugárzás eléri a max. értékek 20-25 km magasságban. A földfelszín felé vezető úton ez a másodlagos sugárzás is elnyelődik. Szinte soha nem éri el a Földet. De be magas hegyek ahol vékony a levegő, ott nagy a kozmikus sugarak intenzitása. Ennek eredményeként nagyon inhomogén, mezonokból, elektronokból, pozitronokból és nagyenergiájú fotonokból álló sugárzás éri el a Föld felszínét. Ez a nagyon alacsony intenzitású sugárzás a Föld természetes háttérsugárzásának része.

Földi sugárzás. Radionuklidok mindig megtalálhatók földkéreg. Legtöbbjük gránitban, timföldben, homokkőben és mészkőben található.

A Föld kőzeteiben, talajában és vizeiben található főbb radioaktív izotópok az urán, a tórium és az aktínium, valamint a kálium-40 és a rubídium-87 sorozatába tartoznak.

Uráncsalád (urán-238, T=4,5 milliárd év stb.).

Tórium család (tórium-232 T=10 milliárd év stb.).

Actinium család (urán-235 T=700 év).

Mindezek a radionuklidok külső sugárzás forrásai.

Az átlagos effektív ekvivalens külső sugárzás, amelyet egy személy évente kap a földi természetes sugárforrásokból, körülbelül 350 μSv, azaz. valamivel több, mint az átlagos egyéni sugárdózis a kozmikus sugarak által tengerszinten létrehozott háttérsugárzás miatt.

Természetes források teszik ki az emberi dózis 85%-át a következők miatt:

radon az épületekben - 50%,

-sugárzás a talajból és az épületekből - 14%,

ételek és italok - 11,5%,

kozmikus sugarak - 10%.

Béta, gamma.

Hogyan alakulnak ki?

A fenti sugárzások mindegyike egyszerű anyagok izotópjainak bomlási folyamata során keletkezik. Minden elem atomja egy magból és a körülötte keringő elektronokból áll. Az atommag százezerszer kisebb, mint az egész atom, de köszönhetően a rendkívül nagy sűrűségű, tömege majdnem megegyezik az egész atom teljes tömegével. Az atommag pozitív töltésű részecskéket tartalmaz - protonokat és neutronokat, amelyeknek nincs elektromos töltése. Mindkettő nagyon szorosan kapcsolódik egymáshoz. Az atommagban lévő protonok száma határozza meg, hogy melyik atomhoz tartozik, például az atommagban 1 proton hidrogén, 8 proton oxigén, 92 proton urán. egy atomban az atommagjában lévő protonok számának felel meg. Minden elektron negatív elektromos töltése megegyezik a protonéval, ezért az atom egésze semleges.

Azok az atomok, amelyek atommagjai a protonok számában azonosak, de a neutronok száma eltérő, egy változat változatai. vegyi anyagés izotópjainak nevezik. Annak érdekében, hogy valahogy meg lehessen különböztetni őket, egy számot rendelünk az elemet jelölő szimbólumhoz, amely az izotóp magjában található összes részecske összege. Például az urán-238 elem magja 92 protont, valamint 146 neutront tartalmaz, és az urán-235 is 92 protont tartalmaz, de már 143 neutron van. Például az urán-238, amelynek magjában a protonok és a neutronok közötti kötések nagyon gyengék, és előbb-utóbb egy neutronpárból és egy protonpárból álló kompakt csoport válik ki belőle, amely az urán-238-at egy másikká alakítja. elem - tórium-234, szintén instabil elem, amelynek magja 144 neutront és 90 protont tartalmaz. Bomlása az átalakulások láncolatát fogja folytatni, amely egy ólomatom kialakulásával végződik. Ezen bomlások mindegyike során energia szabadul fel, ami különféle típusú bomlásokhoz vezet

A helyzet leegyszerűsítésére a következőképpen írhatjuk le a különböző típusok megjelenését: egy atommag egy atommagot bocsát ki, amely egy neutronpárból és egy protonpárból áll, a béta sugarak egy elektronból származnak. És vannak olyan helyzetek, amikor az izotóp annyira fel van izgatva, hogy a részecske kimenete nem stabilizálja teljesen, majd egy részletben kidobja a felesleges tiszta energiát, ezt a folyamatot gamma-sugárzásnak nevezik. Az olyan típusú sugárzások, mint a gamma-sugárzás és hasonló röntgensugárzás anyagrészecskék kibocsátása nélkül jönnek létre. Azt az időt, amely alatt bármely radioaktív forrásban bármely adott izotóp atomjainak fele lebomlik, felezési időnek nevezzük. Az atomi átalakulások folyamata folyamatos, aktivitását az egy másodperc alatt végbemenő bomlások számával becsüljük meg becquerelben (1 atom másodpercenként).

A különböző típusú sugárzásokra eltérő mennyiségű energia felszabadulása jellemző, és az áthatolási képességük is eltérő, ezért az élő szervezetek szöveteire is eltérő hatást fejtenek ki.

Az alfa-sugárzás, amely nehéz részecskék áramlása, még egy papírdarabot sem képes behatolni az elhalt hámsejtek rétegébe. Addig nem veszélyes, amíg az alfa-részecskéket kibocsátó anyagok sebeken vagy táplálékkal és/vagy belélegzett levegővel nem jutnak a szervezetbe. Ekkor válnak rendkívül veszélyessé.

A béta-sugárzás 1-2 centiméterre képes behatolni az élő szervezet szöveteibe.

A fénysebességgel terjedő gamma-sugarak a legveszélyesebbek, és csak vastag ólom- vagy betonlappal tudják megállítani.

Minden típusú sugárzás károsíthatja az élő szervezetet, és minél nagyobb a károsodás, annál több energia kerül a szövetekbe.

Különféle balesetek esetén nukleáris létesítményekben és harci műveletek során használva nukleáris fegyverek Fontos, hogy a szervezetet károsító tényezőket átfogóan mérlegeljük. A nyilvánvaló fizikai hatások mellett a különböző típusú elektromágneses sugárzások az emberre is káros hatással vannak.

Az ionizáló sugárzás különböző típusú mikrorészecskék és fizikai mezők kombinációja, amelyek képesek ionizálni egy anyagot, azaz elektromosan töltött részecskéket képeznek benne - ionokat.

SZAKASZ III. ÉLETBIZTONSÁGI IRÁNYÍTÁS ÉS GAZDASÁGI MECHANIZMUSOK A BIZTOSÍTÁSÁHOZ

Az ionizáló sugárzásnak többféle típusa létezik: alfa-, béta-, gamma- és neutronsugárzás.

Alfa sugárzás

A pozitív töltésű alfa-részecskék képződése 2 protonból és 2 neutronból áll, amelyek a héliummag részei. Az alfa-részecskék az atommag bomlása során keletkeznek, és kezdeti kinetikus energiájuk 1,8-15 MeV lehet. Jellemző tulajdonságok Az alfa-sugárzás erősen ionizáló és alacsony áthatolóképességű. Mozgás közben az alfa-részecskék nagyon gyorsan veszítenek energiájukból, ami azt a tényt okozza, hogy a vékony műanyag felületek leküzdése sem elegendő. Általában, külső expozíció Az alfa-részecskék, ha nem vesszük figyelembe a gyorsítóval nyert nagyenergiájú alfa-részecskéket, az emberre nem ártanak, de a részecskék szervezetbe jutása veszélyes lehet az egészségre, mivel az alfa radionuklidok hosszú felezési idővel rendelkeznek. élet és erős ionizáció. Lenyelés esetén az alfa-részecskék gyakran még veszélyesebbek is lehetnek, mint a béta- és gamma-sugárzás.

Béta sugárzás

A béta-bomlás eredményeként képződnek töltött béta részecskék, amelyek sebessége megközelíti a fénysebességet. A béta sugarak áthatóbbak, mint az alfa sugarak – okozhatnak kémiai reakciók, lumineszcencia, ionizálja a gázokat, hatással van a fényképező lemezekre. A (legfeljebb 1 MeV energiájú) töltött béta részecskék áramlása elleni védelemként elegendő egy közönséges, 3-5 mm vastag alumíniumlemezt használni.

Fotonsugárzás: gamma- és röntgensugárzás

A fotonsugárzás kétféle sugárzást foglal magában: a röntgensugárzást (lehet bremsstrahlung és karakterisztikus) és a gamma-sugárzást.

A fotonsugárzás leggyakoribb típusa a nagyon nagy energiájú, ultrarövid hullámhosszú gamma-részecskék, amelyek nagy energiájú, töltés nélküli fotonok áramlása. Az alfa- és béta-sugarakkal ellentétben a gamma-részecskéket nem téríti el a mágneses és elektromos mezőkés lényegesen nagyobb áthatoló erejük van. A gamma-sugárzás bizonyos mennyiségekben és meghatározott ideig tartó expozíció sugárbetegséget okozhat, és különféle rákos megbetegedésekhez vezethet. Csak olyan nehéz kémiai elemek, mint az ólom, a szegényített urán és a volfrám akadályozhatják meg a gamma-részecskék áramlásának terjedését.

Neutronsugárzás

A neutronsugárzás forrása lehet nukleáris robbanások, atomreaktorok, laboratóriumi és ipari berendezések.

Maguk a neutronok elektromosan semleges, instabil (a szabad neutron felezési ideje kb. 10 perc) részecskék, amelyek töltés nélküliségük miatt nagy áthatolóképességgel és az anyaggal való gyenge kölcsönhatás mértékével jellemezhetők. A neutronsugárzás nagyon veszélyes, ezért számos speciális, főleg hidrogéntartalmú anyagot használnak az ellene való védekezésre. A neutronsugárzás abszorbeálódik legjobban sima víz, polietilén, paraffin, valamint nehézfém-hidroxidok oldatai.

Hogyan hat az ionizáló sugárzás az anyagokra?

Az ionizáló sugárzás minden fajtája valamilyen mértékben befolyásolja különféle anyagok, de leginkább a gamma-részecskékben és a neutronokban jelentkezik. Így hosszan tartó expozícióval jelentősen megváltoztathatják a különböző anyagok tulajdonságait, megváltozhatnak kémiai összetétel anyagok, ionizálják a dielektrikumokat, és pusztító hatással vannak a biológiai szövetekre. A természetes háttérsugárzás nem okoz nagy kárt az emberben, azonban a mesterséges ionizáló sugárzásforrások kezelésekor nagyon óvatosnak kell lennie, és minden szükséges intézkedést meg kell tennie a test sugárzási kitettségének minimalizálása érdekében.

Az ionizáló sugárzás fajtái és tulajdonságaik

Ionizáló sugárzásnak nevezik a részecskék és elektromágneses kvantumok áramlását, amelyek hatására a közegen eltérő töltésű ionok képződnek.

A különböző típusú sugárzások bizonyos mennyiségű energia felszabadulásával járnak, és eltérő áthatolóképességűek, így eltérő hatással vannak a szervezetre. Az emberre a legnagyobb veszélyt a radioaktív sugárzás jelenti, mint például az y-, röntgen-, neutron-, a- és b-sugárzás.

A röntgen- és y-sugarak kvantumenergia-folyamok. A gamma-sugárzás hullámhossza rövidebb, mint a röntgensugárzásé. Ezek a sugárzások természetüknél és tulajdonságaiknál ​​fogva alig különböznek egymástól, nagy áthatoló képességgel, egyenes terjedéssel rendelkeznek, és képesek másodlagos és szórt sugárzást létrehozni a közegben, amelyen áthaladnak. Míg azonban a röntgensugarakat általában elektronikus eszközzel állítják elő, az y-sugarakat instabil vagy radioaktív izotópok bocsátják ki.

Az ionizáló sugárzás többi típusa gyorsan mozgó anyagrészecskék (atomok), amelyek egy része elektromos töltést hordoz, mások nem.

A neutronok az egyetlen töltés nélküli részecskék, amelyek bármilyen radioaktív átalakulás során keletkeznek, tömegük megegyezik a proton tömegével. Mivel ezek a részecskék elektromosan semlegesek, mélyen behatolnak minden anyagba, beleértve az élő szöveteket is. A neutronok az atommagokat alkotó alapvető részecskék.

Az anyagon áthaladva csak az atommagokkal lépnek kölcsönhatásba, energiájuk egy részét átadják nekik, és maguk változtatják mozgásuk irányát. Az atommagok "kipattannak" onnan elektronhéjés az anyagon áthaladva ionizációt váltanak ki.

Az elektronok könnyű, negatív töltésű részecskék, amelyek minden stabil atomban megtalálhatók. Az elektronokat nagyon gyakran használják az anyag radioaktív bomlása során, majd béta-részecskéknek nevezik. Laboratóriumi körülmények között is beszerezhetők. Az anyagon való áthaladáskor az elektronok által elvesztett energiát gerjesztésre és ionizációra, valamint bremsstrahlung kialakulására fordítják.

Az alfa-részecskék a hélium atommagjai, amelyek mentesek az orbitális elektronoktól, és két protonból és két neutronból állnak, amelyek összekapcsolódnak. Pozitív töltésűek, viszonylag nehézek, és amikor áthaladnak egy anyagon, nagy sűrűségű anyag ionizációját idézik elő.

Általában alfa-részecskéket bocsátanak ki a természetes nehéz elemek (rádium, tórium, urán, polónium stb.) radioaktív bomlása során.

Az anyagon áthaladó töltött részecskék (elektronok és hélium atommagok) kölcsönhatásba lépnek az atomok elektronjaival, 35, illetve 34 eV-ot veszítve. Ebben az esetben az energia egyik felét ionizációra fordítják (az elektron elválasztása az atomtól), a másik felét pedig a közeg atomjainak és molekuláinak gerjesztésére (egy elektron átvitelére az atommagtól távolabbi héjra). .

Az alfa-részecskék által alkotott ionizált és gerjesztett atomok száma egységnyi úthosszra vonatkoztatva egy közegben több százszor nagyobb, mint egy p-részecskeé (5.1. táblázat).

5.1. táblázat. Különféle energiájú a- és b-részecskék tartománya az izomszövetben

Ennek oka az a tény, hogy az a-részecske tömege megközelítőleg 7000-szer nagyobb, mint a b-részecske tömege, ezért sebessége azonos energia mellett lényegesen kisebb, mint a b-részecskeé.

A radioaktív bomlás során kibocsátott alfa-részecskék sebessége megközelítőleg 20 ezer km/s, míg a béta részecskék sebessége megközelíti a fénysebességet, és 200...270 ezer km/s. Nyilvánvaló, hogy minél kisebb egy részecske sebessége, annál nagyobb a valószínűsége annak, hogy kölcsönhatásba lép a közeg atomjaival, és ezért annál nagyobb az energiaveszteség egységnyi útra jutva a közegben - ami kevesebb futásteljesítményt jelent. Az asztalról 5.1 ebből az következik, hogy az a-részecskék tartománya az izomszövetben 1000-szer kisebb, mint az azonos energiájú béta-részecskék tartománya.

Amikor az ionizáló sugárzás áthalad az élő szervezeteken, energiáját egyenlőtlenül adja át a biológiai szöveteknek és sejteknek. Ennek eredményeként annak ellenére, hogy nem nagy számban a szövetek által elnyelt energia, az élő anyag egyes sejtjei jelentősen károsodnak. A sejtekben és szövetekben lokalizált ionizáló sugárzás összhatását a táblázat mutatja be. 5.2.

5.2. táblázat. Az ionizáló sugárzás biológiai hatásai

A molekulák primer sugárzás-kémiai változásai két mechanizmuson alapulhatnak: 1) közvetlen hatás, amikor egy adott molekula közvetlenül a sugárzással való kölcsönhatás során változásokat (ionizációt, gerjesztést) tapasztal; 2) közvetett hatás, amikor a molekula nem közvetlenül nyeli el az ionizáló sugárzás energiáját, hanem egy másik molekulától való átvitel útján kapja azt.

Ismeretes, hogy a biológiai szövetben a tömeg 60...70%-a víz. Tekintsük tehát a sugárzás közvetlen és közvetett hatásai közötti különbséget a vízbesugárzás példáján.

Tegyük fel, hogy a vízmolekulát egy töltött részecske ionizálja, aminek következtében elektront veszít:

H2O -> H20+e - .

Egy ionizált vízmolekula reakcióba lép egy másik semleges vízmolekulával, és létrehozza a nagyon reaktív hidroxil-gyököt OH":

H2O+H2O -> H3O+ + OH*.

A kilökött elektron emellett nagyon gyorsan energiát ad át a környező vízmolekuláknak, ami egy erősen gerjesztett H2O* vízmolekulát eredményez, amely disszociál, és két gyököt képez, H* és OH*:

H2O+e- -> H2O*H’ + OH’.

A szabad gyökök párosítatlan elektronokat tartalmaznak, és rendkívül reaktívak. Élettartamuk vízben nem haladja meg a 10-5 másodpercet. Ezalatt vagy rekombinálódnak egymással, vagy reakcióba lépnek az oldott szubsztrátummal.

Vízben oldott oxigén jelenlétében egyéb radiolízistermékek is képződnek: szabad gyökös hidroperoxid HO2, hidrogén-peroxid H2O2 és atomi oxigén:

H*+ O2 -> HO2;
HO*2 + HO2 -> H2O2 +20.

Az élő szervezet sejtjében sokkal összetettebb a helyzet, mint a víz besugárzásakor, különösen akkor, ha az elnyelő anyag nagy és többkomponensű biológiai molekulák. Ilyenkor D* szerves gyökök képződnek, amelyekre szintén rendkívül nagy reaktivitás jellemző. Nagy mennyiségű energiával könnyen kémiai kötések felbomlásához vezethetnek. Ez a folyamat leggyakrabban az ionpárok képződése és a végtermékek keletkezése közötti időszakban játszódik le.

Ezenkívül a biológiai hatást fokozza az oxigén hatása. A szabad gyök oxigénnel való kölcsönhatásának eredményeként létrejövő nagy reakcióképességű DO2* (D* + O2 -> DO2*) termék a besugárzott rendszerben új molekulák képződéséhez vezet.

A víz radiolízise során keletkező, nagy kémiai aktivitású szabad gyökök és oxidáló molekulák kémiai reakcióba lépnek fehérje-, enzim- és egyéb molekulákkal. szerkezeti elemek biológiai szövet, ami a szervezet biológiai folyamatainak megváltozásához vezet. Ennek eredményeként anyagcsere folyamatok, az enzimrendszerek aktivitása elnyomódik, a szövetek növekedése lelassul és leáll, újak keletkeznek kémiai vegyületek, a szervezetre nem jellemző - méreganyagok. Ez az egyes rendszerek vagy a test egészének létfontosságú funkcióinak megzavarásához vezet.

A szabad gyökök által kiváltott kémiai reakciók sok száz és több ezer molekulát érintenek, amelyekre nem hat a sugárzás. Ez az ionizáló sugárzás biológiai objektumokra gyakorolt ​​hatásának sajátossága. Semmilyen más energiafajta (termikus, elektromos stb.), amelyet egy biológiai tárgy ugyanabban a mennyiségben nyel el, nem vezet olyan változásokhoz, amelyeket az ionizáló sugárzás okoz.

A sugárzás emberi szervezetre gyakorolt ​​nemkívánatos sugárzási hatásait hagyományosan szomatikus (görögül „test”) és genetikai (örökletes) csoportokra osztják.

A szomatikus hatások közvetlenül a besugárzott személyben, a genetikai hatások pedig utódaiban nyilvánulnak meg.

Mert elmúlt évtizedek az ember nagyszámú mesterséges radionuklidot hozott létre, amelyek felhasználása további terhet jelent a természetesnek háttérsugárzás Földet és növeli az emberek sugárdózisát. A kizárólag békés célú ionizáló sugárzás azonban jótékony hatással van az emberre, és ma már nehéz megjelölni a tudásterületet, ill. nemzetgazdaság, amely nem használ radionuklidokat vagy más ionizáló sugárforrást. A 21. század elejére a „békés atom” megtalálta alkalmazását az orvostudományban, az iparban, mezőgazdaság, mikrobiológia, energia, űrkutatás és egyéb területek.

A sugárzás típusai és az ionizáló sugárzás anyaggal való kölcsönhatása

Az atomenergia használata a létezés elengedhetetlen szükségletévé vált modern civilizációés egyben óriási felelősség, hiszen ezt az energiaforrást a lehető legracionálisabban és körültekintőbben kell felhasználni.

A radionuklidok hasznos tulajdonságai

Köszönhetően radioaktív bomlás a radionuklid „jelet ad”, ezáltal meghatározza a helyét. Használata speciális eszközök A tudósok megtanulták használni ezeket az anyagokat indikátorokként, amelyek segítségével számos kémiai és biológiai folyamatok szöveteken és sejteken áthaladva.

Az ionizáló sugárzás mesterséges forrásainak típusai

Az összes mesterséges ionizáló sugárforrás két típusra osztható.

• Orvosi - mind betegségek diagnosztizálására (például röntgen- és fluorográfiai eszközök), mind sugárterápiás eljárások végrehajtására (például rák kezelésére szolgáló sugárterápiás egységek). A mesterséges intelligencia orvosi forrásai közé tartoznak a radiofarmakonok is (radioaktív izotópok vagy ezek vegyületei különféle szervetlen ill. szerves anyagok), amely betegségek diagnosztizálására és kezelésére egyaránt használható.
• Ipari - ember által előállított radionuklidok és generátorok:
  • az energetikában (atomerőművi reaktorok);
  • a mezőgazdaságban (nemesítéshez és a műtrágyák hatékonyságának kutatásához)
  • a védelmi ágazatban (nukleáris meghajtású hajók üzemanyaga);
  • az építőiparban (fémszerkezetek roncsolásmentes vizsgálata).

Statikus adatok szerint a radionuklid termékek világpiaci gyártási volumene 2011-ben 12 milliárd dollár volt, és 2030-ra ez a szám várhatóan hatszorosára nő.