الإشعاع المشع أو المؤين يؤثر بشكل كبير على الكائنات الحية. يتعرض الناس باستمرار للإشعاع بكميات صغيرة لا تسبب ضررًا جسيمًا للصحة. ومع ذلك ، فإن الإشعاع المشع القوي يؤدي إلى أمراض خطيرة وتهديد للحياة. لذلك ، تم تطوير نظام خاص من المعاملات لقياس جرعة الإشعاع.
ما هو الإشعاع المشع؟
الإشعاع المؤين هو الطاقة التي تنتجها ذرات المواد المشعة. مصادر الإشعاع هي:
- أصل طبيعي - الاضمحلال الإشعاعي ، والأشعة الكونية ، والتفاعلات النووية الحرارية ؛
- من صنع الإنسان - مفاعل نووي ، وقود نووي ، قنبلة ذرية ، معدات طبية (مثل جهاز الأشعة السينية).
أنواع النشاط الإشعاعي
هناك ثلاثة أنواع من النشاط الإشعاعي حسب المنشأ:
- طبيعي - متأصل في العناصر المشعة الثقيلة ؛
- مصطنع - تم إنشاؤه عن قصد بواسطة الإنسان بمساعدة تفاعلات الانحلال واندماج النوى الذرية ؛
- مستحث - لوحظ في المواد التي تعرضت للإشعاع بشدة وأصبحت هي نفسها مصدرًا للإشعاع.
أنواع الإشعاع
هناك ثلاثة أنواع من الإشعاعات المؤينة: أشعة ألفا وأشعة بيتا وأشعة جاما.
إشعاع ألفا لديه قوة اختراق منخفضة. الحزم عبارة عن تيار من نوى الهليوم. يمكن لأي حاجز تقريبًا أن يحمي من أشعة ألفا: الملابس والجلد والورقة. يكاد يكون من المستحيل تلقي جرعة إشعاعية خطيرة في هذه الحالة إذا اتبعت الاحتياطات
إشعاع بيتا أكثر خطورة على الجسم. يتكون من تيار من الإلكترونات. قدرتها على الاختراق أعلى بكثير من قدرة أشعة ألفا. يتحرك تدفق الإلكترون بسرعة عالية ، بحيث يمكن للإشعاع أن يمر عبر الملابس والجلد ، ويخترق الجسم ويسبب ضررًا بالصحة.
إشعاع جاما هو الأخطر. هذا إشعاع كهرومغناطيسي بطول موجي قصير للغاية. تتمتع هذه الأشعة بقوة اختراق هائلة وهي ضارة بالكائن الحي. إذا تجاوزت الجرعة الممتصة من هذا الإشعاع الحد المسموح به ، فقد يؤدي ذلك إلى مرض خطير وحتى الموت.
كيف يتم قياس التعرض؟
لحساب مستوى الإشعاع ، يتم استخدام مفهوم "الجرعة الممتصة" (D). هذه هي نسبة طاقة الإشعاع الممتصة (E) إلى كتلة الجسم المشع (م). يتم التعبير عن هذه القيمة بطريقتين:
- باللون الرمادي (Gy) - واحد رمادي يساوي الجرعة التي عندهاكيلوغرام واحد من المادة يمثل طاقة 1 J ؛
- في roentgens (R) - تستخدم للأشعة السينية وأشعة جاما وتساوي حوالي 0.01 غراي.
جرعة 100 R تؤدي إلى آثار صحية خطيرة. الجرعة المميتة 500 ر.
يقاس مستوى الإشعاع بمقياس جرعات خاص.
جرعة مكافئة من الإشعاع الممتص
تُستخدم هذه القيمة في تقييم التأثير المدمر للإشعاع على الجسم. وتسمى أيضًا الجرعة البيولوجية. يتم الإشارة إلى الجرعة المكافئة بالحرف H وتحسب بالصيغة: H=D x k.
K - عامل الجودة. تصف هذه القيمة التأثير على الجسم لنوع من الإشعاع المؤين (الأشعة السينية وأشعة جاما).
تسمى وحدة جرعة الإشعاع المكافئة سيفرت (سيفرت). تم إعطاء الاسم تكريما لعالم الفيزياء الإشعاعية رولف سيفرت ، الذي درس تأثيرات الإشعاع على الكائنات الحية. تُستخدم أيضًا وحدات ميلي سيفرت (ملي سيفرت) وميكروسيفرت (µ سيفرت).
مفهوم مهم هو معدل الجرعة المكافئة لـ H. ومن المفهوم أنه المعدل الذي تتراكم فيه جرعة H في الجسم.
ما الجرعات الآمنة للجسم؟ لقد ثبت أن الجرعة المعادلة المسموح بها من H ، والتي لا تحدث فيها العمليات المرضية في الأنسجة والخلايا ، هي 0.5 Sv. جرعة قاتلة واحدة هي 6-7 سيفرت
يتلقى الإنسان خلال حياته جرعات دقيقة من الإشعاع من مصادر طبيعية واصطناعية. في المتوسط ، الجرعات السنوية من الإشعاع الممتص هي 2مللي سيفرت
خطر الإشعاع المؤين
ماذا يحدث للجسم عند تعرضه للإشعاع؟ يتمثل الخطر الرئيسي للإشعاع المشع في أن تأثيره يمر دون أن يلاحظه أحد تقريبًا. لا تسبب الأشعة المؤينة أي ألم ، فهي غير مرئية بصريًا وبمساعدة حواس أخرى. لذلك ، قد لا يدرك الشخص حتى أنه يتعرض لإشعاع خطير حتى فوات الأوان.
حتى التعرض البسيط يشكل خطرا على الكائنات الحية. يؤين الإشعاع الذرات والجزيئات في خلايا الجسم. يتغير النشاط الكيميائي للخلايا ، وهذا يؤدي إلى ضرر إشعاعي للأعضاء والأنسجة. تعطل أدائهم.
يؤثر معظم الإشعاع على الخلايا سريعة الانقسام. يبدأ الجهاز الدوري ونخاع العظام بالتألم أولاً ، ثم الجهاز الهضمي والأعضاء الأخرى.
أيضًا ، للإشعاع تأثير ضار على الجينات في الكروموسومات ، مما يؤدي إلى أمراض وراثية شديدة أو خلل في الجهاز التناسلي. المرض الأكثر شيوعا هو ما يسمى بداء الإشعاع.
عند الجرعات العالية المكافئة من الإشعاع ، يمكن أن يتطور بالفعل في الدقائق والساعات الأولى بعد التعرض. داء الإشعاع الحاد مصحوب بأعراض مثل الغثيان والقيء والحمى والنزيف.
غالبا هذا المرض وراثي. لا يزال العديد من أحفاد ضحايا هيروشيما وناغازاكي وحادث تشيرنوبيل يشعرون بآثار المرض الإشعاعي.
فوائد الإشعاع المؤين
الإشعاع المشعيفعل أكثر من مجرد ضرر. في ظل ظروف معينة يمكنك الاستفادة منه أيضًا ، حيث يتم استخدامه بشكل فعال في مختلف الصناعات.
جرعات صغيرة من الإشعاع تستخدم في الطب لعلاج السرطان. يتم تدمير الخلايا الموجودة في الأورام الخبيثة عن طريق الإشعاع المؤين ، لذلك يستخدم العلاج الإشعاعي في علاج السرطان. أيضًا في الطب ، يتم استخدام مستحضرات خاصة تم إنشاؤها على أساس المواد المشعة. الاشعة المؤينة تساهم في تعقيم الاجهزة الطبية
استخدام أجهزة الأشعة السينية لا يقدر بثمن في تشخيص الأمراض وتحديد درجة الضرر.
الإشعاع المؤين يستخدم في صنع كاشفات الدخان ، وفحص الأمتعة في المطارات وتأيين الهواء.
يستخدم الإشعاع أيضًا في صناعات مثل التعدين ، والصناعات الخفيفة ، وصناعة الأغذية ، وصناعة البناء ، والزراعة.
الحماية من الاشعاع
عند العمل مع مصادر الاشعاع المؤين يجب اتخاذ الاحتياطات لحماية الجسم من الاذى
طريقة بسيطة لكنها فعالة لحماية نفسك من الإشعاع هي الابتعاد عن مصدر الإشعاع. أولاً ، يمتص الهواء الإشعاع ، وثانياً ، عند الابتعاد عن المصدر ، تقل كثافة الإشعاع بما يتناسب مع مربع المسافة.
إذا كان من المستحيل إزالته من المصدر ، فيجب استخدام وسائل حماية أخرى. الملابس المصنوعة من مواد خاصة ستصبح عقبة أماممسارات الإشعاع.
المواد التي تمتص الإشعاع جيدًا هي الرصاص والجرافيت.
تلخيصًا ، يمكننا ملاحظة ما يلي
- الإشعاع المشع من ثلاثة أنواع: أشعة ألفا وبيتا وجاما ؛
- تغيرات قوة الإشعاع في Grays و Roentgens ؛
- وحدة الجرعة المكافئة هي سيفرت.
الاشعاع يسبب ضررا كبيرا للجسم ولكن بجرعات موصوفة وعند استخدامه بشكل صحيح يمكن ان يفيد البشرية.
