giriiş

İyonlaştırıcı radyasyon, bunun hakkında konuşursak Genel görünüm, maddeyi iyonize edebilen çeşitli mikropartikül türleri ve fiziksel alanlardır. İyonlaştırıcı radyasyonun ana türleri elektromanyetik radyasyonun (X-ışını ve gama radyasyonu) yanı sıra nükleer bir patlama sırasında ortaya çıkan yüklü parçacık akışlarıdır - alfa parçacıkları ve beta parçacıkları. Zarar verici faktörlerden korunma esastır sivil Savunmaülkeler. Ana iyonlaştırıcı radyasyon türlerini ele alalım.

Radyasyon türleri

Alfa radyasyonu

Alfa radyasyonu, 2 proton ve 2 nötrondan oluşan pozitif yüklü parçacıkların akışıdır. Parçacık, helyum-4 atomunun (4He2+) çekirdeğiyle aynıdır. Çekirdeklerin alfa bozunması sırasında oluşur. Alfa radyasyonu ilk olarak E. Rutherford tarafından keşfedildi. Radyoaktif elementleri, özellikle de uranyum, radyum ve aktinyum gibi radyoaktif elementleri inceleyen E. Rutherford, tüm radyoaktif elementlerin alfa ve beta ışınları yaydığı sonucuna vardı. Ve daha da önemlisi, herhangi bir radyoaktif elementin radyoaktivitesi belirli bir süre sonra azalır. Alfa radyasyonunun kaynağı radyoaktif elementlerdir. Diğer iyonlaştırıcı radyasyon türlerinden farklı olarak alfa radyasyonu en zararsızdır. Sadece böyle bir madde vücuda girdiğinde (soluma, yeme, içme, sürtünme vb.) tehlikelidir, çünkü örneğin 5 MeV enerjili bir alfa parçacığının havadaki menzili 3,7 cm'dir ve biyolojik doku 0,05 mm. Vücuda giren bir radyonüklidden gelen alfa radyasyonu gerçekten korkunç bir yıkıma neden olur, çünkü enerjisi 10 MeV'den düşük olan alfa radyasyonunun kalite faktörü 20 mm'dir. ve enerji kayıpları biyolojik dokunun çok ince bir tabakasında meydana gelir. Neredeyse onu yakıyor. Alfa parçacıkları canlı organizmalar tarafından absorbe edildiğinde mutajenik (mutasyona neden olan faktörler), kanserojen (kötü huylu tümörlerin gelişmesine neden olabilecek maddeler veya fiziksel bir ajan (radyasyon)) ve diğer olumsuz etkiler ortaya çıkabilir. A.-i'nin nüfuz etme yeteneği. küçük çünkü bir kağıt parçasıyla tutuldu.

Beta radyasyonu

Beta parçacığı (beta parçacığı), beta bozunması tarafından yayılan yüklü bir parçacık. Beta parçacıkları akışına beta ışınları veya beta radyasyonu denir.

Negatif yüklü beta parçacıkları elektronlardır (b-), pozitif yüklü beta parçacıkları ise pozitronlardır (b+).

Beta parçacıklarının enerjileri, bozunan izotopa bağlı olarak sıfırdan maksimum enerjiye kadar sürekli olarak dağıtılır; bu maksimum enerji 2,5 keV'den (renyum-187 için) onlarca MeV'ye (beta stabilite çizgisinden uzakta kısa ömürlü çekirdekler için) kadar değişir.

Beta ışınları elektrik ve manyetik alanların etkisi altında düz yönden sapar. Beta ışınlarındaki parçacıkların hızı ışık hızına yakındır.

Beta ışınları gazları iyonize etme yeteneğine sahiptir. kimyasal reaksiyonlar, ışıldama, fotoğraf plakaları üzerinde etki eder.

Önemli dozlarda harici beta radyasyonu ciltte radyasyon yanıklarına neden olabilir ve radyasyon hastalığına yol açabilir. Daha da tehlikelisi, vücuda giren beta-aktif radyonüklitlerden kaynaklanan iç radyasyondur. Beta radyasyonu, gama radyasyonundan önemli ölçüde daha az nüfuz etme gücüne sahiptir (ancak, alfa radyasyonundan daha büyük bir büyüklük sırası). Yüzey yoğunluğu yaklaşık 1 g/cm2 olan herhangi bir maddenin tabakası (örneğin, birkaç milimetre alüminyum veya birkaç metre hava), yaklaşık 1 MeV enerjiye sahip beta parçacıklarını neredeyse tamamen emer.

Gama radyasyonu

Gama radyasyon tipi Elektromanyetik radyasyon son derece kısa bir dalga boyuna sahip -< 5Ч10-3 нм и вследствие этого ярко выраженными корпускулярными и слабо выраженными волновыми свойствами. Гамма-квантами являются фотоны высокой энергии. Обычно считается, что энергии квантов гамма-излучения превышают 105 эВ, хотя резкая граница между гамма- и рентгеновским излучением не определена. На шкале электромагнитных волн гамма-излучение граничит с рентгеновским излучением, занимая диапазон более yüksek frekanslar ve enerjiler. 1-100 keV bölgesinde, gama radyasyonu ve X-ışını radyasyonu yalnızca kaynak açısından farklılık gösterir: nükleer bir geçişte bir kuantum yayılırsa, elektronların etkileşimleri sırasında veya nükleer enerjideki geçişler sırasında genellikle gama radyasyonu olarak sınıflandırılır. Atomik elektron kabuğuna X-ışını radyasyonu denir. Açıkçası, aynı enerjiye sahip elektromanyetik radyasyonun fiziksel kuantumu farklı değildir, dolayısıyla bu bölünme koşulludur.

Uyarılmış durumlar arasındaki geçişler sırasında gama radyasyonu yayılır atom çekirdeği(bu tür gama ışınlarının enerjileri ~1 keV'den onlarca MeV'ye kadar değişir), nükleer reaksiyonlar(örneğin, bir elektronun ve bir pozitronun yok olması sırasında, nötr bir pionun bozunması vb. sırasında) ve ayrıca enerjik yüklü parçacıkların manyetik ve elektrik alanlarda sapması sırasında (bkz. Synchrotron radyasyonu).

Gama ışınları, b-ışınları ve b-ışınlarından farklı olarak elektrik ve manyetik alanlar tarafından saptırılmaz ve eşit enerjilerde ve diğer eşit koşullarda daha büyük nüfuz etme gücüyle karakterize edilir. Gama ışınları bir maddenin atomlarının iyonlaşmasına neden olur. Gama radyasyonu maddeden geçtiğinde meydana gelen ana süreçler:

Fotoelektrik etki (bir gama kuantumu atom kabuğunun bir elektronu tarafından emilir, tüm enerjiyi ona aktarır ve atomu iyonlaştırır).

Compton saçılması (bir gama kuantumu bir elektron tarafından saçılır ve enerjisinin bir kısmını ona aktarır).

Elektron-pozitron çiftlerinin doğuşu (çekirdek alanında, enerjisi en az 2mec2 = 1.022 MeV olan bir gama kuantumu bir elektrona ve bir pozitrona dönüşür).

Fotonükleer süreçler (onlarca MeV'nin üzerindeki enerjilerde, bir gama kuantumu nükleonları çekirdekten dışarı atabilir).

Gama ışınları da diğer fotonlar gibi polarize edilebilir.

Doza ve süreye bağlı olarak gama kuanta ile ışınlama, kronik ve akut radyasyon hastalığına neden olabilir. Radyasyonun stokastik etkileri çeşitli kanser türlerini içerir. Gama ışınlaması aynı zamanda kanserin ve hızla bölünen diğer hücrelerin büyümesini de baskılar. Gama radyasyonu mutajenik ve teratojenik bir faktördür.

Bir madde tabakası gama radyasyonuna karşı koruma görevi görebilir. Korumanın etkinliği (yani içinden geçerken bir gama kuantumunun emilme olasılığı), katmanın kalınlığı, maddenin yoğunluğu ve içindeki ağır çekirdeklerin içeriği (kurşun, tungsten, tükenmiş uranyum vb.) .).

"Radyasyon" terimi Latince radius kelimesinden gelir ve ışın anlamına gelir. Radyasyon, kelimenin en geniş anlamıyla doğada var olan her türlü radyasyonu (radyo dalgalarını, kızılötesi radyasyon, görünür ışık, ultraviyole ve son olarak iyonlaştırıcı radyasyon. Elektromanyetik yapıya sahip tüm bu radyasyon türleri dalga boyu, frekans ve enerji bakımından farklılık gösterir.

Farklı nitelikte olan ve örneğin alfa parçacıkları, beta parçacıkları, nötronlar vb. Gibi çeşitli parçacıkların akışları olan radyasyonlar da vardır.

Radyasyonun yolunda bir engel belirdiğinde, enerjisinin bir kısmını veya tamamını bu engele aktarır. Radyasyonun nihai etkisi vücutta ne kadar enerjinin aktarıldığına ve emildiğine bağlıdır. Herkes bronz bir bronzluğun zevkini ve şiddetli güneş yanığının hayal kırıklığını bilir. Her türlü radyasyona aşırı maruz kalmanın hoş olmayan sonuçlarla dolu olduğu açıktır.

İyonlaştırıcı radyasyon türleri insan sağlığı için en önemli olanlardır. İyonlaştırıcı radyasyon dokudan geçerken enerjiyi aktarır ve önemli bir rol oynayan moleküllerdeki atomları iyonize eder. biyolojik rol. Bu nedenle her türlü iyonlaştırıcı radyasyona maruz kalmak sağlığı bir şekilde etkileyebilir. Bunlar şunları içerir:

Alfa radyasyonu bunlar birbirine sıkı sıkıya bağlı iki proton ve iki nötrondan oluşan ağır pozitif yüklü parçacıklardır. Doğada alfa parçacıkları uranyum, radyum ve toryum gibi ağır elementlerin atomlarının bozunmasından ortaya çıkar. Havada alfa radyasyonu beş santimetreden fazla ilerlemez ve kural olarak bir kağıt parçası veya cildin dış ölü tabakası tarafından tamamen engellenir. Ancak alfa parçacıkları yayan bir madde, yiyecek veya solunan hava yoluyla vücuda girerse, iç organları ışınlar ve potansiyel olarak tehlikeli hale gelir.

Beta radyasyonu bunlar alfa parçacıklarından çok daha küçük olan ve vücudun birkaç santimetre derinliğine nüfuz edebilen elektronlardır. Kendinizi bundan koruyabilirsiniz Ince tabaka metal, pencere camı ve hatta sıradan giysiler. Beta radyasyonu vücudun korunmasız bölgelerine ulaştığında genellikle cildin üst katmanlarını etkiler. Bir kaza sırasında Çernobil nükleer santrali 1986'da itfaiyeciler beta parçacıklarına çok yüksek düzeyde maruz kalmanın bir sonucu olarak cilt yanıklarına maruz kaldılar. Beta parçacıkları yayan bir madde vücuda girerse iç dokuları ışınlayacaktır.

Gama radyasyonu bunlar fotonlardır, yani. Enerji taşıyan elektromanyetik dalga. Havada, ortamdaki atomlarla çarpışmalar sonucunda yavaş yavaş enerji kaybederek uzun mesafeler kat edebilir. Yoğun gama radyasyonu, korunmadığı takdirde sadece cilde değil iç dokulara da zarar verebilir. Demir ve kurşun gibi yoğun ve ağır malzemeler gama radyasyonuna karşı mükemmel bariyerlerdir.

X-ışını radyasyonuÇekirdekler tarafından yayılan gama radyasyonuna benzer, ancak kendisi radyoaktif olmayan bir X-ışını tüpünde yapay olarak üretilir. X-ışını tüpü elektrikle çalıştırıldığından, X-ışınlarının emisyonu bir anahtar kullanılarak açılıp kapatılabilir.

Nötron radyasyonu Atom çekirdeğinin bölünmesi sırasında oluşur ve yüksek nüfuz etme kabiliyetine sahiptir. Nötronlar kalın bir beton, su veya parafin bariyeriyle durdurulabilir. Neyse ki, barışçıl bir yaşamda, nükleer reaktörlerin yakın çevresi dışında hiçbir yerde neredeyse hiç nötron radyasyonu yoktur.

X-ışını ve gama radyasyonuyla ilgili olarak tanımlar sıklıkla kullanılır. "zor" Ve "yumuşak". Bu, enerjisinin ve radyasyonun buna bağlı nüfuz etme gücünün göreceli bir özelliğidir (“sert” daha fazla enerji ve nüfuz etme gücü, “yumuşak” daha az). İyonlaştırıcı radyasyon ve nüfuz etme yeteneği

Bir çekirdekteki nötronların sayısı, belirli bir çekirdeğin radyoaktif olup olmadığını belirler. Çekirdeğin kararlı bir durumda olması için, nötron sayısının kural olarak proton sayısından biraz daha yüksek olması gerekir. Kararlı bir çekirdekte, protonlar ve nötronlar nükleer kuvvetler tarafından o kadar sıkı bir şekilde birbirine bağlanmıştır ki tek bir parçacık bile kaçamaz. Böyle bir çekirdek her zaman dengeli ve sakin kalacaktır. Ancak nötron sayısının dengeyi bozması durumunda durum tamamen farklıdır. Bu durumda çekirdeğin enerjisi fazladır ve sağlam kalması mümkün değildir. Er ya da geç fazla enerjisini serbest bırakacaktır.

Farklı çekirdekler enerjilerini serbest bırakır Farklı yollar: Elektromanyetik dalgalar veya parçacık akıntıları şeklinde. Bu enerjiye radyasyon denir. Radyoaktif bozunma

Kararsız atomların aşırı enerjilerini yaydıkları sürece radyoaktif bozunma adı verilir ve bu tür atomların kendilerine de radyonüklidler denir. Az sayıda proton ve nötron içeren hafif çekirdekler, bir bozunumdan sonra kararlı hale gelir. Uranyum gibi ağır çekirdekler bozunduğunda, ortaya çıkan çekirdek hala kararsızdır ve karşılığında daha da bozunarak yeni bir çekirdek vb. oluşturur. Nükleer dönüşüm zinciri, kararlı bir çekirdeğin oluşmasıyla sona erer. Bu tür zincirler radyoaktif aileler oluşturabilir. Uranyum ve toryumun radyoaktif aileleri doğada bilinmektedir.

Bozunmanın yoğunluğu hakkında bir fikir, yarı ömür kavramıyla verilmektedir - radyoaktif bir maddenin kararsız çekirdeklerinin yarısının bozunacağı dönem. Her radyonüklidin yarı ömrü benzersizdir ve değişmez. Bir radyonüklid, örneğin kripton-94, bir nükleer reaktörde doğar ve çok hızlı bir şekilde bozunur. Yarı ömrü bir saniyeden azdır. Bir diğeri, örneğin potasyum-40, Evrenin doğuşunda oluştu ve hala gezegende korunuyor. Yarı ömrü milyarlarca yılla ölçülür.

İyonlaştırıcı radyasyon aşağıdakilerin bir kombinasyonudur: çeşitli türler Bir maddeyi iyonize etme, yani içinde elektrik yüklü parçacıklar oluşturma yeteneğine sahip mikropartiküller ve fiziksel alanlar - iyonlar.

BÖLÜM III. CAN GÜVENLİĞİ YÖNETİMİ VE GÜVENLİĞİNE YÖNELİK EKONOMİK MEKANİZMALAR

İyonlaştırıcı radyasyonun birkaç türü vardır: alfa, beta, gama radyasyonu ve nötron radyasyonu.

Alfa radyasyonu

Pozitif yüklü alfa parçacıklarının oluşumu, helyum çekirdeğinin bir parçası olan 2 proton ve 2 nötronu içerir. Alfa parçacıkları bir atomun çekirdeğinin bozunması sırasında oluşur ve bir başlangıç ​​noktasına sahip olabilir. kinetik enerji 1,8 ila 15 MeV arasında. Alfa radyasyonunun karakteristik özellikleri yüksek iyonizasyon ve düşük nüfuz etme yetenekleridir. Alfa parçacıkları hareket ederken enerjilerini çok çabuk kaybederler ve bu da ince plastik yüzeyleri aşmanın bile yeterli olmamasına neden olur. Genel olarak, alfa parçacıklarına harici maruz kalma, bir hızlandırıcı kullanılarak elde edilen yüksek enerjili alfa parçacıklarını hesaba katmazsanız, insanlara herhangi bir zarar vermez, ancak alfa parçacıklarının vücuda nüfuz etmesi sağlığa zararlı olabilir. radyonüklitler Uzun bir yarı ömre sahiptirler ve güçlü iyonizasyona sahiptirler. Alfa parçacıkları yutulursa genellikle beta ve gama radyasyonundan daha tehlikeli olabilir.

Beta radyasyonu

Beta bozunması sonucu hızı ışık hızına yakın olan yüklü beta parçacıkları oluşur. Beta ışınları, alfa ışınlarından daha büyük nüfuz gücüne sahiptir; kimyasal reaksiyonlara, ışıldamaya, gazları iyonize etmeye ve fotoğraf plakaları üzerinde etkiye neden olabilirler. Yüklü beta parçacıklarının (enerjisi 1 MeV'den fazla olmayan) akışına karşı koruma olarak, 3-5 mm kalınlığında sıradan bir alüminyum plakanın kullanılması yeterli olacaktır.

Foton radyasyonu: gama radyasyonu ve x-ışınları

Foton radyasyonu iki tür radyasyon içerir: x-ışını (bremsstrahlung ve karakteristik olabilir) ve gama radyasyonu.

En yaygın tür foton radyasyonu yüksek enerjili, yüksüz fotonların akışı olan, ultra kısa dalga boyunda çok yüksek enerjiye sahip gama parçacıklarıdır. Alfa ve beta ışınlarının aksine, gama parçacıkları manyetik ve elektrik alanlar tarafından saptırılmaz ve önemli ölçüde daha fazla nüfuz etme gücüne sahiptir. Belirli miktarlarda ve belirli bir süre maruz kalındığında gama radyasyonu radyasyon hastalığına neden olabilir ve çeşitli kanserlere yol açabilir. Yalnızca bu tür ağır parçacıklar gama parçacıkları akışının yayılmasını önleyebilir. kimyasal elementler kurşun, tükenmiş uranyum ve tungsten gibi.

Nötron radyasyonu

Nötron radyasyonunun kaynağı şunlar olabilir: nükleer patlamalar, nükleer reaktörler, laboratuvar ve endüstriyel tesisler.

Nötronların kendileri elektriksel olarak nötr, kararsız (serbest bir nötronun yarı ömrü yaklaşık 10 dakikadır) parçacıklardır; bunlar, yüksüz olmaları nedeniyle, madde ile zayıf derecede etkileşime sahip yüksek nüfuz etme kabiliyeti ile karakterize edilir. Nötron radyasyonu çok tehlikelidir, bu nedenle buna karşı korunmak için bir dizi özel, çoğunlukla hidrojen içeren malzemeler kullanılır. Nötron radyasyonu en iyi şekilde emilir sade su, polietilen, parafin ve ayrıca ağır metal hidroksit çözeltileri.

İyonlaştırıcı radyasyon maddeleri nasıl etkiler?

Her türlü iyonlaştırıcı radyasyon, bir dereceye kadar etkiler. çeşitli maddeler ancak en çok gama parçacıkları ve nötronlarda belirgindir. Böylece, uzun süreli maruz kalma durumunda özellikleri önemli ölçüde değiştirebilirler. çeşitli malzemeler, değiştirmek kimyasal bileşim maddeler, dielektrikleri iyonize eder ve biyolojik dokular üzerinde yıkıcı etkiye sahiptir. Doğal arka plan radyasyonu kişiye çok fazla zarar vermez, ancak yapay iyonlaştırıcı radyasyon kaynaklarını kullanırken çok dikkatli olmalı ve vücuttaki radyasyona maruz kalma düzeyini en aza indirmek için gerekli tüm önlemleri almalısınız.

İyonlaştırıcı radyasyon türleri ve özellikleri

İyonlaştırıcı radyasyon, ortam üzerinde farklı yüklü iyonların oluşması sonucu parçacık ve elektromanyetik kuantum akışlarına verilen addır.

Farklı radyasyon türlerine belirli miktarda enerji salınımı eşlik eder ve farklı nüfuz etme yetenekleri vardır, dolayısıyla vücut üzerinde farklı etkileri vardır. İnsanlar için en büyük tehlike, y-, x-ışını, nötron, a- ve b-radyasyonu gibi radyoaktif radyasyondan kaynaklanmaktadır.

X-ışınları ve y-ışınları kuantum enerji akışlarıdır. Gama radyasyonunun dalga boyları X ışınlarından daha kısadır. Doğaları ve özellikleri itibariyle bu radyasyonlar birbirinden çok az farklılık gösterir, yüksek nüfuz etme kabiliyetine, yayılmanın düzgünlüğüne ve içinden geçtikleri ortamda ikincil ve dağınık radyasyon yaratma yeteneğine sahiptir. Bununla birlikte, X-ışınları genellikle elektronik bir cihaz kullanılarak üretilirken, y-ışınları kararsız veya radyoaktif izotoplar tarafından yayılır.

İyonlaştırıcı radyasyonun geri kalan türleri, hızlı hareket eden madde parçacıklarıdır (atomlar), bunlardan bazıları elektrik yükü taşırken diğerleri taşımaz.

Nötronlar, herhangi bir radyoaktif dönüşümle üretilen ve protonunkine eşit kütleye sahip tek yüksüz parçacıklardır. Bu parçacıklar elektriksel olarak nötr olduğundan canlı dokular da dahil olmak üzere her türlü maddeye derinlemesine nüfuz ederler. Nötronlar atom çekirdeğini oluşturan temel parçacıklardır.

Maddenin içinden geçerken yalnızca atom çekirdekleriyle etkileşime girerler, enerjilerinin bir kısmını onlara aktarırlar ve hareketlerinin yönünü kendileri değiştirirler. Atom çekirdekleri "dışarı çıkıyor" elektron kabuğu ve maddeden geçerek iyonizasyon üretir.

Elektronlar, tüm kararlı atomlarda bulunan hafif, negatif yüklü parçacıklardır. Elektronlar, maddenin radyoaktif bozunması sırasında sıklıkla kullanılır ve bu nedenle beta parçacıkları olarak adlandırılır. Laboratuvar koşullarında da elde edilebilirler. Maddenin içinden geçerken elektronların kaybettiği enerji, uyarılma ve iyonlaşmanın yanı sıra bremsstrahlung oluşumuna da harcanır.

Alfa parçacıkları, yörünge elektronlarından yoksun ve birbirine bağlı iki proton ve iki nötrondan oluşan helyum atomlarının çekirdeğidir. Pozitif yüke sahiptirler, nispeten ağırdırlar ve bir maddeden geçerken yüksek yoğunluklu bir maddenin iyonlaşmasına neden olurlar.

Alfa parçacıkları genellikle şu durumlarda yayılır: radyoaktif bozunma doğal ağır elementler (radyum, toryum, uranyum, polonyum vb.).

Maddeden geçen yüklü parçacıklar (helyum atomlarının elektronları ve çekirdekleri), sırasıyla 35 ve 34 eV kaybederek atomların elektronlarıyla etkileşime girer. Bu durumda, enerjinin yarısı iyonizasyona (elektronun atomdan ayrılması) ve diğer yarısı ortamdaki atomların ve moleküllerin uyarılmasına (bir elektronun çekirdekten daha uzak bir kabuğa aktarılması) harcanır. .

Bir ortamdaki birim yol uzunluğu başına bir alfa parçacığının oluşturduğu iyonize ve uyarılmış atomların sayısı, bir p parçacığından yüzlerce kat daha fazladır (Tablo 5.1).

Tablo 5.1. Kas dokusunda çeşitli enerjilerdeki a ve b parçacıklarının aralığı

Bunun nedeni a parçacığının kütlesinin b parçacığının kütlesinden yaklaşık 7000 kat daha büyük olmasıdır, dolayısıyla aynı enerjide hızı b parçacığının hızından önemli ölçüde daha düşüktür.

Radyoaktif bozunma sırasında yayılan alfa parçacıklarının hızı yaklaşık 20 bin km/s iken, beta parçacıklarının hızı ışık hızına yakın olup 200...270 bin km/s'dir. Açıkçası, bir parçacığın hızı ne kadar düşük olursa, ortamdaki atomlarla etkileşime girme olasılığı o kadar artar ve dolayısıyla ortamdaki birim yol başına enerji kaybı o kadar büyük olur - bu da daha az kilometre anlamına gelir. Masadan Şekil 5.1'den kas dokusundaki a parçacıklarının aralığının aynı enerjideki beta parçacıklarının aralığından 1000 kat daha az olduğu sonucu çıkmaktadır.

İyonlaştırıcı radyasyon canlı organizmalardan geçerken enerjisini dengesiz bir şekilde biyolojik dokulara ve hücrelere aktarır. Sonuç olarak, olmasa da çok sayıda Dokular tarafından emilen enerji, canlı maddenin bazı hücrelerine önemli ölçüde zarar verecektir. Hücrelerde ve dokularda lokalize olan iyonlaştırıcı radyasyonun toplam etkisi tabloda sunulmaktadır. 5.2.

Tablo 5.2. İyonlaştırıcı radyasyonun biyolojik etkileri

Moleküllerdeki birincil radyasyon-kimyasal değişiklikler iki mekanizmaya dayanabilir: 1) belirli bir molekül, radyasyonla etkileşime girdiğinde doğrudan değişikliklere (iyonlaşma, uyarılma) maruz kaldığında doğrudan etki; 2) dolaylı etki, bir molekül iyonlaştırıcı radyasyonun enerjisini doğrudan emmediğinde, ancak onu başka bir molekülden transfer ederek aldığında.

Biyolojik dokudaki kütlenin %60...70'inin su olduğu bilinmektedir. Bu nedenle, su ışınlaması örneğini kullanarak radyasyonun doğrudan ve dolaylı etkileri arasındaki farkı ele alalım.

Bir su molekülünün yüklü bir parçacık tarafından iyonize edilerek bir elektron kaybetmesine neden olduğunu varsayalım:

H2O -> H20+e - .

İyonize bir su molekülü, yüksek derecede reaktif hidroksil radikali OH'yi oluşturmak için başka bir nötr su molekülü ile reaksiyona girer:

H2O+H2O -> H3O+ + OH*.

Fırlatılan elektron ayrıca enerjiyi çevredeki su moleküllerine çok hızlı bir şekilde aktarır, bu da H* ve OH*: olmak üzere iki radikal oluşturmak üzere ayrışan yüksek derecede uyarılmış bir su molekülü H2O* ile sonuçlanır.

H2O+e- -> H2O*H' + OH'.

Serbest radikaller eşleşmemiş elektronlar içerir ve son derece reaktiftir. Sudaki yaşam süreleri 10-5 saniyeyi geçmez. Bu süre zarfında ya birbirleriyle yeniden birleşirler ya da çözünmüş substrat ile reaksiyona girerler.

Suda çözünmüş oksijenin varlığında diğer radyoliz ürünleri de oluşur: serbest radikal hidroperoksit HO2, hidrojen peroksit H2O2 ve atomik oksijen:

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

Canlı bir organizmanın hücresinde durum, özellikle emici maddenin büyük ve çok bileşenli biyolojik moleküller olması durumunda, suyun ışınlanmasına göre çok daha karmaşıktır. Bu durumda, aynı zamanda son derece yüksek reaktivite ile karakterize edilen organik radikaller D* oluşur. Büyük miktarda enerjiye sahip oldukları için kimyasal bağların kopmasına kolaylıkla yol açabilirler. İyon çiftlerinin oluşumu ile nihai kimyasal ürünlerin oluşumu arasındaki aralıkta en sık meydana gelen bu işlemdir.

Ayrıca oksijenin etkisiyle biyolojik etkisi arttırılır. Serbest radikalin oksijenle etkileşimi sonucu oluşan oldukça reaktif ürün DO2* (D* + O2 -> DO2*), ışınlanan sistemde yeni moleküllerin oluşumuna yol açar.

Yüksek kimyasal aktiviteye sahip suyun radyolizi sırasında elde edilen serbest radikaller ve oksitleyici moleküller, protein molekülleri, enzimler ve diğer moleküllerle kimyasal reaksiyonlara girer. yapısal elemanlar Vücuttaki biyolojik süreçlerde değişikliklere yol açan biyolojik doku. Sonuç olarak, metabolik süreçler Enzim sistemlerinin aktivitesi baskılanır, doku büyümesi yavaşlar ve durur, yenileri ortaya çıkar kimyasal bileşikler, vücudun özelliği değil - toksinler. Bu, bireysel sistemlerin veya bir bütün olarak vücudun hayati fonksiyonlarının bozulmasına yol açar.

Serbest radikallerin neden olduğu kimyasal reaksiyonlar, radyasyondan etkilenmeyen yüzlerce ve binlerce molekülü içerir. Bu, iyonlaştırıcı radyasyonun biyolojik nesneler üzerindeki etkisinin özgüllüğüdür. Biyolojik bir nesne tarafından aynı miktarda emilen başka hiçbir enerji türü (termal, elektrik vb.), iyonlaştırıcı radyasyonun neden olduğu değişikliklere yol açmaz.

Radyasyonun insan vücudu üzerindeki istenmeyen radyasyon etkileri geleneksel olarak somatik (soma - Yunanca'da “vücut”) ve genetik (kalıtsal) olarak ikiye ayrılır.

Somatik etkiler ışınlanan kişide doğrudan, genetik etkiler ise onun yavrularında kendini gösterir.

Geçtiğimiz on yıllarda insan, kullanımı Dünya'nın doğal radyasyon arka planına ek bir yük oluşturan ve insanlara yönelik radyasyon dozunu artıran çok sayıda yapay radyonüklid yarattı. Ancak yalnızca barışçıl kullanımları amaçlayan iyonlaştırıcı radyasyon insanlar için faydalıdır ve günümüzde bilgi veya kapsamını belirtmek zordur. Ulusal ekonomi Radyonüklitleri veya diğer iyonlaştırıcı radyasyon kaynaklarını kullanmayan. 21. yüzyılın başlarında “barışçıl atom” tıpta, endüstride, tarım, mikrobiyoloji, enerji, uzay araştırmaları ve diğer alanlar.

Radyasyon türleri ve iyonlaştırıcı radyasyonun madde ile etkileşimi

Nükleer enerji kullanımı varoluşun hayati bir gereği haline geldi modern uygarlık ve aynı zamanda büyük bir sorumluluktur çünkü bu enerji kaynağının mümkün olduğunca akılcı ve dikkatli kullanılması gerekir.

Radyonüklidlerin faydalı özelliği

Radyoaktif bozunma sayesinde bir radyonüklid "bir sinyal verir" ve böylece konumunu belirler. Kullanma özel cihazlar Tek atomların bile bozunmasından gelen sinyalleri kaydeden bilim adamları, bu maddeleri çok çeşitli kimyasal ve kimyasalların incelenmesine yardımcı olan göstergeler olarak kullanmayı öğrendiler. biyolojik süreçler, dokulardan ve hücrelerden geçer.

İnsan yapımı iyonlaştırıcı radyasyon kaynaklarının türleri

Tüm insan yapımı iyonlaştırıcı radyasyon kaynakları iki türe ayrılabilir.

• Tıbbi - hem hastalıkların teşhisinde (örneğin, X-ışını ve florografik cihazlar) hem de radyoterapötik prosedürlerin (örneğin, kanser tedavisi için radyoterapi ünitelerinde) gerçekleştirilmesinde kullanılır. AI'nın tıbbi kaynakları aynı zamanda radyofarmasötikleri (radyoaktif izotoplar veya bunların çeşitli inorganik veya organik maddeler), hem hastalıkların teşhisinde hem de tedavisinde kullanılabilir.
• Endüstriyel - insan tarafından üretilen radyonüklidler ve jeneratörler:
  • enerjide (nükleer enerji santrali reaktörleri);
  • tarımda (gübrelerin etkinliğini araştırmak ve yetiştirmek için)
  • savunma sektöründe (nükleer enerjili gemiler için yakıt);
  • inşaatta (metal yapıların tahribatsız muayenesi).

Statik verilere göre, dünya pazarında radyonüklid ürünlerin üretim hacmi 2011 yılında 12 milyar dolardı ve 2030 yılında bu rakamın altı kat artması bekleniyor.

Fizikte yeni olanlar veya yeni çalışmaya başlayanlar için radyasyonun ne olduğu sorusu zor bir sorudur. Ama bununla fiziksel olay neredeyse her gün buluşuyoruz. Basitçe söylemek gerekirse radyasyon, enerjinin elektromanyetik dalgalar ve parçacıklar halinde yayılması işlemidir, başka bir deyişle etrafa yayılan enerji dalgalarıdır.

Radyasyon kaynağı ve çeşitleri

Elektromanyetik dalgaların kaynağı yapay veya doğal olabilir. Örneğin yapay radyasyon, x-ışınlarını içerir.

Radyasyonu evinizden çıkmadan bile hissedebilirsiniz: elinizi yanan bir mumun üzerinde tutmanız yeterlidir ve anında ısı radyasyonunu hissedeceksiniz. Termal olarak adlandırılabilir, ancak bunun yanında fizikte başka radyasyon türleri de vardır. Bunlardan bazıları:

• Ultraviyole radyasyon, kişinin güneşlenirken hissedebileceği bir radyasyondur.
• X-ışınları, x-ışınları olarak adlandırılan en kısa dalga boylarına sahiptir.
• İnsanlar bile kızılötesi ışınları görebilir; bunun bir örneği sıradan bir çocuk lazeridir. Bu tür radyasyon, mikrodalga radyo emisyonları ve görünür ışık çakıştığında oluşur. Kızılötesi radyasyon sıklıkla fizyoterapide kullanılır.
• Radyoaktif radyasyon, kimyasal radyoaktif elementlerin bozunması sırasında üretilir. Makaleden radyasyon hakkında daha fazla bilgi edinebilirsiniz.
• Optik radyasyon, kelimenin geniş anlamıyla ışık radyasyonundan başka bir şey değildir.
• Gama radyasyonu, kısa dalga boyuna sahip bir tür elektromanyetik radyasyondur. Örneğin radyasyon terapisinde kullanılır.

Bilim adamları, bazı radyasyonun insan vücudu üzerinde zararlı bir etkiye sahip olduğunu uzun zamandır biliyorlar. Bu etkinin ne kadar güçlü olacağı radyasyonun süresine ve gücüne bağlıdır. Kendinizi uzun süre radyasyona maruz bırakırsanız bu durum değişikliklere yol açabilir. hücresel Seviye. Çevremizi saran tüm elektronik ekipmanlar cep telefonu, bilgisayar veya mikrodalga fırın - bunların hepsinin sağlık üzerinde etkisi vardır. Bu nedenle kendinizi gereksiz radyasyona maruz bırakmamaya dikkat etmelisiniz.

İyonlaştırıcı radyasyonun en çeşitli türleri, elementlerin atom çekirdeklerinin kendiliğinden radyoaktif bozunmasının, ikincisinin fiziksel ve kimyasal özelliklerinde bir değişiklik olması sonucu oluşan sözde radyoaktif radyasyondur. Radyoaktif olarak bozunma yeteneğine sahip elementlere radyoaktif denir; uranyum, radyum, toryum vb. gibi doğal (toplamda yaklaşık 50 element) ve radyoaktif özelliklerin yapay olarak elde edildiği yapay (700'den fazla element) olabilirler.

Radyoaktif bozunma sırasında üç ana iyonlaştırıcı radyasyon türü vardır: alfa, beta ve gama.

Alfa parçacığı, genellikle ağır doğal elementlerin (radyum, toryum vb.) çekirdeklerinin bozunması sırasında oluşan pozitif yüklü bir helyum iyonudur. Bu ışınlar katı veya sıvı ortama derinlemesine nüfuz etmediğinden dış etkenlerden korunmak için herhangi bir ince tabaka, hatta bir kağıt parçası ile kendinizi korumanız yeterlidir.

Beta radyasyonu, hem doğal hem de yapay radyoaktif elementlerin çekirdeklerinin bozunması sonucu üretilen bir elektron akışıdır. Beta radyasyonu, alfa ışınlarına kıyasla daha büyük nüfuz gücüne sahiptir, bu nedenle bunlara karşı koruma sağlamak için daha yoğun ve daha kalın ekranlar gerekir. Bazı yapay radyoaktif elementlerin bozunması sırasında üretilen bir tür beta radyasyonudur. pozitronlar. Elektronlardan yalnızca pozitif yükleri bakımından farklılık gösterirler, bu nedenle ışın akışına maruz kaldıklarında manyetik alan ters yönde saparlar.

Gama radyasyonu veya enerji kuantumu (fotonlar), birçok radyoaktif elementin çekirdeğinin bozunması sırasında üretilen sert elektromanyetik titreşimlerdir. Bu ışınların nüfuz etme gücü çok daha fazladır. Bu nedenle onlardan korunmak için gereklidir özel cihazlar bu ışınları iyi engelleyebilen malzemelerden (kurşun, beton, su). Gama radyasyonunun iyonlaştırıcı etkisi esas olarak hem kendi enerjisinin doğrudan tüketilmesinden hem de ışınlanmış maddeden çıkan elektronların iyonlaştırıcı etkisinden kaynaklanmaktadır.

X-ışını radyasyonu, X-ışını tüplerinin yanı sıra karmaşık elektronik kurulumların (betatronlar vb.) Çalışması sırasında üretilir. X ışınları doğası gereği gama ışınlarına benzer, ancak kökenleri ve bazen dalga boyları bakımından farklılık gösterir: X ışınları genellikle gama ışınlarından daha uzun dalga boylarına ve daha düşük frekanslara sahiptir. X ışınlarına maruz kalma nedeniyle iyonlaşma meydana gelir. daha büyük ölçüde devre dışı bıraktıkları elektronlar nedeniyle ve yalnızca kendi enerjilerinin doğrudan israfından dolayı çok az. Bu ışınlar (özellikle sert olanlar) aynı zamanda önemli bir nüfuz gücüne sahiptir.

Nötron radyasyonu, nötr, yani yüksüz nötron parçacıklarının (n) akışıdır. ayrılmaz parça Hidrojen atomu dışındaki tüm çekirdekler. Yükleri yoktur, bu nedenle kendilerinin iyonlaştırıcı etkisi yoktur, ancak nötronların ışınlanmış maddelerin çekirdekleriyle etkileşimi nedeniyle çok önemli bir iyonlaştırıcı etki meydana gelir. Nötronlar tarafından ışınlanan maddeler radyoaktif özellikler kazanabilir, yani indüklenmiş radyoaktiviteyi alabilir. Parçacık hızlandırıcıların çalışması sırasında nötron radyasyonu üretilir. nükleer reaktörler vb. Nötron radyasyonu en büyük nüfuz gücüne sahiptir. Nötronlar, moleküllerinde hidrojen içeren maddeler (su, parafin vb.) tarafından tutulur.

İyonlaştırıcı radyasyonun her türü birbirinden farklı yükler, kütle ve enerji bakımından farklılık gösterir. Ayrıca her iyonlaştırıcı radyasyon tipinde, daha fazla veya daha az nüfuz etme ve iyonlaştırma kabiliyetine ve diğer özelliklerine neden olan farklılıklar vardır. Tüm radyoaktif radyasyon türlerinin yoğunluğu, diğer radyant enerji türlerinde olduğu gibi, radyasyon kaynağına olan mesafenin karesi ile ters orantılıdır, yani mesafe iki veya üç katına çıktığında radyasyonun şiddeti 4 ve 9 oranında azalır. sırasıyla kez.

Maruz kalma dozu (X). X-ışını ve radyasyonun kantitatif bir ölçüsü olarak, madde kütlesinde (dm) oluşan ikincil parçacıkların (dQ) yükü ile belirlenen ve tüm parçacıkların tamamen yavaşlaması ile belirlenen sistem dışı birimlerdeki maruz kalma dozunu kullanmak gelenekseldir. yüklü parçacıklar:

Maruz kalma dozunun birimi Roentgen'dir (R). X-ışını, X-ışınının maruz kalma dozudur ve
- 0°C sıcaklıkta ve 760 mm Hg basınçta 1 cm3 havada oluşan radyasyon. aynı işaretteki iyonların bir elektrostatik elektrik birimindeki toplam yükü. Maruz kalma dozu 1 R
2,08·10 9 çift iyona karşılık gelir (2,08·10 9 = 1/(4,8·10 -10)). Havada 1 çift iyonun ortalama oluşum enerjisini 33,85 eV'ye eşit alırsak, 1 P maruz kalma dozuyla, bir santimetreküp havaya aktarılan enerji şuna eşittir:
(2,08·10 9)·33,85·(1,6·10 -12) = 0,113 erg,
ve bir gram hava:
0,113/hava = 0,113/0,001293 = 87,3 erg.

Doz oranı(ışınlama yoğunluğu) - birim zaman başına belirli bir radyasyonun etkisi altında karşılık gelen dozun artması. Karşılık gelen dozun (emilen, maruz kalma vb.) bir zaman birimine bölünmesinin boyutuna sahiptir. Çeşitli özel birimlerin kullanımına izin verilir (örneğin, Sv/saat, rem/min, sSv/yıl, vb.).

Gama radyasyonunun yoğunluğu radyasyon seviyesiyle karakterize edilir. Doza eşittir

birim zaman başına yaratılmıştır, yani Doz birikim hızını karakterize eder. Seviye

Radyasyon saat başına röntgen (r/h) cinsinden ölçülür.

Eşdeğer doz (N). Radyasyon güvenliği alanında kronik maruz kalma koşulları altında insan sağlığına gelebilecek olası hasarı değerlendirmek için, radyasyon tarafından oluşturulan emilen D r dozunun çarpımına eşit olan ve analiz edilen organ üzerinden ortalaması alınan eşdeğer H dozu kavramı veya tüm vücut üzerinde ağırlık faktörü w r (radyasyon kalitesi katsayısı olarak da bilinir) tarafından uygulamaya konmuştur.
(Tablo 11).

Eşdeğer dozun birimi kilogram başına Joule'dür. Sievert (Sv) özel bir adı vardır.

Çıplak(x-ışınının biyolojik eşdeğeri), İngilizce. rem ( röntgen eşdeğeri adam ) - eşdeğer dozun güncel olmayan sistemik ölçüm birimi. 1963 yılına kadar bu birim "röntjenin biyolojik eşdeğeri" olarak anlaşıldı; bu durumda 1 rem, canlı bir organizmanın bu tür radyasyona maruz kalmasına karşılık gelir ve bu, gama dozuna maruz kalmayla aynı biyolojik etkiye neden olur. 1 röntgen radyasyonu. SI sisteminde rem, rad ile aynı boyuta ve değere sahiptir; her iki birim de radyasyon için 0,01 J/kg'a eşittir ve kalite faktörü bire eşittir.

100 rem 1 sievert'e eşittir.

Rem büyük bir ölçüm birimi olduğundan, eşdeğer doz genellikle milirem (mrem, 10−3 rem) veya mikrosievert (μSv, 10−6 Sv) cinsinden ölçülür. 1 mrem = 10 µSv.

Soru 36.

Emilen doz (D)- temel dozimetrik miktar. İyonlaştırıcı radyasyon tarafından temel hacimdeki bir maddeye aktarılan ortalama enerji dE'nin, bu hacimdeki maddenin kütlesi dm'ye oranına eşittir:

Emilen dozun birimi Gray'dir (Gy). Sistem dışı birim Rad, ışınlanmış maddenin 1 gramı başına 100 erg'ye eşit herhangi bir iyonlaştırıcı radyasyonun emilen dozu olarak tanımlandı.

Radyasyon güvenliğini sağlamak için gerekli olan iyonlaştırıcı radyasyonun niceliksel ve niteliksel değerlendirmesi için radyometreler, dozimetreler ve spektrometreler kullanılır.
Radyometreler, radyoaktif maddelerin (radyonüklitler) veya radyasyon akışının (örneğin, Geimer-Muller gaz deşarj sayaçları) miktarını belirlemek için tasarlanmıştır.
Dozimetreler emilen veya maruz kalınan doz hızını ölçmenize olanak tanır.
Spektrometreler, enerji spektrumunu kaydetmek ve analiz etmek ve bu temelde yayılan radyonüklidleri tanımlamak için kullanılır.
Nüfuz eden radyasyonu ölçmek ve kaydetmek için kullanılan tüm cihazlar aynı prensibi kullanır; bu, radyasyonun madde ile etkileşimi sırasında ortaya çıkan etkilerin ölçülmesini mümkün kılar.
İyonlaştırıcı radyasyonu kaydetmenin en yaygın yöntemi, radyasyonun içinden geçtiği ortamın iyonizasyon derecesinin ölçülmesine dayanan iyonizasyon yöntemidir. Bu yöntem iyonizasyon odaları veya sensör görevi gören sayaçlar kullanılarak uygulanır. İyonizasyon odası, aralarında gaz bulunan iki elektrottan oluşan bir kapasitördür. Elektrik alanı elektrotlar arasında harici bir kaynaktan oluşturulur. Radyoaktif kaynağın yokluğunda haznede iyonlaşma meydana gelmez ve mevcut ölçüm cihazı bunun yokluğunu gösterir. İyonlaştırıcı radyasyonun etkisi altında, odanın gazında pozitif ve negatif iyonlar belirir. Etkisi altında Elektrik alanı Negatif iyonlar pozitif yüklü elektroda, pozitif iyonlar ise negatif elektroda doğru hareket eder. Sonuç olarak, kaydedilen bir akım ortaya çıkar. Ölçüm aleti.
Radyasyonu kaydetmenin sintilasyon yöntemi, iyonlaştırıcı radyasyon içinden geçtiğinde ışıldayan bir maddede meydana gelen ışık parlamalarının yoğunluğunun ölçülmesine dayanır. Işık çoğaltıcı tüpler ışık flaşlarını kaydetmek için kullanılır.
Sintilasyon sayaçları, kirlenmiş parçacıkların, gama ışınlarının, hızlı ve yavaş nötronların sayısını ölçmek ve ayrıca beta, gama ve nötronlardan doz hızını ölçmek için kullanılır. nötron radyasyonu. Ek olarak, bu tür sayaçlar gama ve nötron radyasyonunun spektrumlarını incelemek için kullanılır.
Fotografik yöntem, bir fotoğraf filmi veya plakasının radyasyona maruz kalması durumunda meydana gelen fotokimyasal işlemlere dayanmaktadır. Fotografik emülsiyonun radyasyonu tespit etme yeteneği, filmin kararma derecesi ile emilen doz arasında bir ilişki kurulmasını mümkün kılar. Çoğu zaman bu yöntem, X-ışını, gama, beta ve nötron radyasyonu dozunun bireysel kontrolü için kullanılır.
Büyük doz hızlarını ölçmek için, radyasyonun etkisi altında çözeltilerin ve katıların renklenmesinde, kolloidlerin çökelmesinde ve bileşiklerden gaz salınımında değişikliklerin meydana geldiği kimyasal sistemler gibi daha az hassas yöntemler kullanılır. Aynı amaçla, radyasyonun etkisi altında rengini değiştiren çeşitli camların yanı sıra, emici maddede salınan ısının ölçülmesine dayanan kalorimetrik yöntemler de kullanılır.
İÇİNDE Son zamanlardaİyonlaştırıcı radyasyonun yarı iletken, foto ve termolüminesans dedektörleri giderek yaygınlaşmaktadır

Soru 38-39

Dünyanın doğal radyasyon arka planı. Kozmik radyasyon.

Dünyanın herhangi bir sakini, doğal radyasyon kaynaklarından gelen radyasyona maruz kalır, ancak bazıları diğerlerinden daha yüksek dozlar alır. Radyasyonun dozu aynı zamanda insanların yaşam tarzına da bağlıdır. Bazı inşaat malzemeleri, yemek pişirmek için kullanılan gazlar, açık kömür mangalları, mühürleme odaları ve hatta uçaklarda uçmak bile doğal radyasyon kaynaklarına maruz kalmayı artırır. Karasal radyasyon kaynakları, insanların doğal radyasyon yoluyla maruz kaldığı maruziyetin çoğunluğundan kolektif olarak sorumludur. Geri kalanına kozmik ışınlar katkıda bulunuyor, özellikle de harici maruziyet. Doğal iyonlaştırıcı radyasyon (NIR) uzayda meydana gelir ve kozmik ışınlar şeklinde Dünya'ya ulaşır. Dünya üzerinde EIR'nin kaynakları toprak, hava, su, yiyecek ve vücuttur. EIR'den gelen insan radyasyon dozları, popülasyonun aldığı kolektif etkili doza en büyük katkıyı sağlar. Dünyanın manyetik alanı 2 radyasyon kuşağı oluşturur: dıştaki - Dünya'nın 1 ila 8 yarıçapında ve içteki - 100-10.000 km uzaklıkta. Manyetik alan çizgileri boyunca spiral şeklinde hareket eden yüklü parçacıklar tarafından oluşturulurlar. Dünyanın radyasyon kuşakları protonları ve enerjilerini hapseder.

Kozmik parçacıklar birincil radyasyona neden olur. 45 km ve üzeri rakımlarda hakimdir. Kozmik ışınlar aynı zamanda Dünya'nın atmosferi tarafından da emilir; bilinen neredeyse tüm parçacıkları ve fotonları (-kuanta, nötronlar, mezonlar, - ve protonlardan önemli ölçüde daha düşük enerjiye sahip diğer parçacıklar) içeren ikincil radyasyon. İkincil radyasyon maksimuma ulaşır. 20-25 km rakımlarda değerler. Dünya yüzeyine giderken bu ikincil radyasyon da emilir. Neredeyse hiçbir zaman Dünya'ya ulaşmaz. Ama içinde yüksek dağlar havanın ince olduğu yerlerde kozmik ışınların yoğunluğu yüksektir. Bunun sonucunda mezonlar, elektronlar, pozitronlar ve yüksek enerjili fotonlardan oluşan son derece homojen olmayan radyasyon Dünya yüzeyine ulaşır. Çok düşük yoğunluktaki bu radyasyon, doğal doğanın bir parçasıdır. arkaplan radyasyonu Toprak.

Karasal radyasyon. Radyonüklitler her zaman bulunur yerkabuğu. Çoğu granit, alümina, kumtaşı ve kireçtaşında bulunur.

Dünya'nın kayalarında, topraklarında ve sularında bulunan ana radyoaktif izotoplar, uranyum, toryum ve aktinyumun yanı sıra potasyum-40 ve rubidyum-87 serisine aittir.

Uranyum ailesi (T=4,5 milyar yıl olan uranyum-238, vb.).

Toryum ailesi (toryum-232 T=10 milyar yıl vb.).

Aktinyum ailesi (uranyum-235 T=700 yıl).

Bütün bu radyonüklidler dış radyasyon kaynaklarıdır.

Bir kişinin karasal doğal radyasyon kaynaklarından yılda aldığı ortalama etkili eşdeğer dış radyasyon dozu yaklaşık 350 μSv'dir, yani. Deniz seviyesinde kozmik ışınların yarattığı arka plan radyasyonundan dolayı ortalama bireysel radyasyon dozundan biraz daha fazladır.

Doğal kaynaklar, aşağıdaki nedenlerden dolayı insan dozunun %85'ini oluşturur:

binalardaki radon - %50,

-yerden ve binalardan gelen ışınlar - %14,

yiyecek ve içecekler - %11,5,

kozmik ışınlar -% 10.