Burime X-ray. Është X-ray tub burim i rrezatimit jonizues?

Gjatë gjithë historisë së jetës në organizmat tokë janë ekspozuar vazhdimisht ndaj rrezeve kozmike dhe edukuar ata në një atmosferë të radionuclides, dhe rrezatimi gjatë substancave natyrale. jeta moderne është e rregulluar me të gjitha tiparet dhe kufizimet e mjedisit, duke përfshirë edhe nga burime natyrore të X-rrezeve.

Pavarësisht nga fakti se nivelet e larta të rrezatimit, natyrisht, të dëmshme për trupin, disa lloje të rrezatimit janë të rëndësishme për jetën. Për shembull, rrezatimit të sfondit ka kontribuar në kimike themelore dhe evolucionit biologjik. Gjithashtu e qartë është fakti se nxehtësia e bërthamës së Tokës është dhënë dhe mirëmbahet nga nxehtësia prishja e primar, natyrale radionuclides.

rrezet kozmike

Rrezatimi me origjinë jashtëtokësore, të cilat vazhdimisht bombardoj Tokën, i quajtur kozmike.

Fakti që rrezatimi zhbirues bie në planetin tonë nga hapësira e jashtme, por jo të origjinës tokësore, u gjet në eksperimente për të matur ionization në lartësi të ndryshme, nga nivelin e detit në 9,000 m. Ajo u gjet se intensiteti i rrezatimit jonizues u reduktua në një lartësi prej 700 m, dhe të vazhdojë të rritet me shpejtësi në rritje. Rënia fillestare mund t'i atribuohet një rënie në intensitetin e rrezeve gama tokësore dhe rritjen - kozmike.

Burime X-ray në hapësirë janë si më poshtë:

• galaktikat në grup;
• galaktikat SEYFERT;
• dielli;
• yjet;
• quasars;
• vrimat e zeza;
• mbetjet supernova;
• dwarfs bardha;
• Yjet e errët dhe të tjerët.

Dëshmi e rrezatimit të tillë, për shembull, është për të rritur intensitetin kozmike ray vërejtur në botë pas fishekzjarre. Por ylli ynë nuk është një kontribues i madh për të totalit të fluksit, pasi variacionet e tij të përditshme janë shumë të vogla.

Dy llojet e trarëve

rrezet kozmike janë të ndarë në primar dhe sekondar. Rrezatimi nuk bashkëveprojnë me çështjen në atmosferë ose litosferë hidrosferës të Tokës, quhet primar. Ai përbëhet nga protonet (≈ 85%) dhe alfa-grimcave (≈ 14%), me shumë më të vogla flukset (<1%) bërthamave të rënda. Sekondare rrezet kozmike X, burime rrezatimit cilat - rrezatimi primar dhe atmosfera përbëhen nga grimcave subatomike siç pions, muons dhe elektroneve. Në nivelin e detit, pothuajse të gjithë e rrezatimit vëzhguar përbëhet nga rrezet e mesme Kozmik 68% e cila është në rregull muons dhe 30% - nga elektronet. Më pak se 1% e fluksit në nivelin e detit përbëhet nga protonet.

rrezet kozmike primare kanë tendencë që të ketë energji të madhe kinetike. Ata janë të ngarkuar pozitivisht dhe për të fituar energji për shkak të nxitimit në fushat magnetike. Në vakumin e grimcave të hapësirës akuzuar mund të mbijetojnë për kohë të gjatë, dhe të udhëtojnë miliona vite drite. Gjatë këtij fluturimit, ata fitojnë energji të lartë kinetike e rendit të 2-30 GeV (1 GeV = ¹⁰ shtator eV). grimcat individuale kanë energjitë deri në 10 ¹⁰ GeV.

Energjia e lartë e rrezeve kozmike fillore lejojë që ata të fjalë për fjalë të ndarë përplasjen e atomeve në atmosferën e tokës. Së bashku me neutroneve, proton, dhe grimcave subatomike mund të formohet elementet e lehta të tilla si hidrogjen, helium, dhe beryllium. Muons gjithmonë i ngarkuar, dhe shpejt kalbet në elektronet ose pozitrone.

mburojë magnetike

Intensiteti i rrezeve kozmike me të rritet ndjeshëm për të arritur një maksimum në rreth 20 km. 20 km në majën e atmosferës (deri në 50 km), intensiteti zvogëlohet.

Ky model është për shkak të rritjes së prodhimit të rrezatimit sekondar duke rritur dendësia e ajrit. Në një lartësi prej 20 km pjesë e madhe e rrezatimit primar ka hyrë në bashkëveprim, dhe reduktimi i intensitetit prej 20 km në nivelin e detit pasqyron marrjen e atmosferës trarëve të mesëm, të barabartë me shtresën e ujit rreth 10 metrash.

Intensiteti i rrezatimit është e lidhur edhe me gjerësi. Në të njëjtën lartësi rrit rrjedhjen e kozmike nga meridian kryeministrit për gjerësi 50-60 ° dhe mbetet konstante deri në polet. Kjo është për shkak të formën e fushës magnetike të Tokës dhe shpërndarjen e pushtetit rrezatimit primar. Linjat magnetike e forcës përtej atmosferës në përgjithësi është paralel me sipërfaqen e tokës në ekuator dhe pingul në polet. grimcat e ngarkuara të lehtë të lëvizin përgjatë linjave të fushës magnetike, por me vështirësi në kapërcimin e drejtimin e saj tërthor. Nga polet deri 60 °, pothuajse të gjithë e rrezatimit primar arrin atmosferën e tokës, dhe në ekuator vetëm grimcat me energjitë e tejkalon 15 GeV, mund të depërtojnë përmes mburojë magnetike.

Burimet dytësore të rrezeve X

Si rezultat i ndërveprimit të rrezeve kozmike me çështje të prodhuar vazhdimisht një sasi të konsiderueshme të radionuclides. Shumica e tyre janë fragmente, por disa prej tyre janë formuar nga aktivizimin e atomeve të qëndrueshme me neutrone dhe muons. prodhimi natyror i radionuclides në atmosferë korrespondon intensitetit të rrezatimit kozmik në lartësi dhe gjerësi. Rreth 70% e tyre ndodhin në stratosferë, dhe 30% - në troposferë.

Me përjashtim të H-3 dhe C-14, radionuclides janë zakonisht në përqëndrime shumë të vogla. Tritiumi është holluar dhe i përzier me ujë dhe H 2, dhe C-14 kombinon me oksigjen te formuar CO _2, e cila është e përzier me atmosferën dioksid karboni. Carbon-14 hyn në fabrikë nëpërmjet fotosintezës.

rrezatimi i Tokës

Nga shumë radionuclides e që ka formuar tokën, vetëm disa kanë një gjysmë-jetë të gjatë të mjaftueshme për të shpjeguar ekzistencën e tyre aktuale. Në qoftë se planeti ynë është formuar rreth 6 miliardë vjet më parë, ata të mbeten në sasi të matshme, do të kërkonte një gjysmë jetën e të paktën 100 milion vjet. Nga radionuclides fillore, të cilat janë gjetur ende, tre janë më të rëndësishme. Rreze-X burim është një K-40, U-238 dhe TH-232. Uraniumi dhe zinxhir prishja torium, çdo formë e produkteve të cilat janë pothuajse gjithmonë në prani të izotopit origjinale. Edhe pse shumë prej radionuclides bija janë jetëshkurtër, ata janë të zakonshme në mjedisin, sepse ajo është vazhdimisht formuar nga prekursorëve jetëgjata.

gjatë-jetuar origjinale burime të tjera të X-ray, me pak fjalë, janë në përqëndrime shumë të ulëta. Kjo Rb-87, La-138, Ce-142, SM-147, Lu-176, dhe kështu me radhë. D. neutronet natyrale formojnë shumë radionuclides të tjera, por përqendrimi i tyre është zakonisht mjaft i ulët. Në një karrierë Oklo në Gabon, Afrikë, gjendet dëshmi të ekzistencës së "reaktorit natyrore", në të cilën ndodhin reaksionet bërthamore. Shterimi i U-235 dhe prania e produkteve të zbërthimit të atomit në kuadër depozitat e pasura të uraniumit, tregojnë se rreth 2 miliardë vjet më parë, nuk ndodhi në mënyrë spontane të shkaktojë një reaksion zinxhir.

Përkundër faktit se radionuclides origjinale janë kudo, përqendrimi i tyre varet nga vendndodhja. Rezervuari kryesor i radioaktivitetit natyror është litosfera. Për më tepër, në kuadër litosferë ajo ndryshon në mënyrë të konsiderueshme. Ndonjëherë ajo është e lidhur me lloje të caktuara të komponimeve dhe mineraleve, ndonjëherë - veçanërisht në nivel rajonal, me pak korrelacion me llojet e shkëmbinjve dhe mineraleve.

Shpërndarja e radionuclides fillore dhe produktet e tyre vajzën në ekosistemet natyrore varet nga shumë faktorë, duke përfshirë vetitë kimike të nuclides, faktorët fizike të ekosistemit, si dhe atributet fiziologjike dhe ekologjike të florës dhe faunës. Klimaterike të shkëmbinjve, rezervuari kryesor i tyre furnizon tokën U, Th dhe K. Th dhe U produktet prishjen gjithashtu janë duke marrë pjesë në këtë program. E tokës K, Ra, U bit, dhe shumë pak Th absorbohet nga bimët. Ata shfrytëzojnë kalium-40, si dhe të qëndrueshme dhe K. Radium, U-238 produkt prishja, e përdorur nga centrali, jo për shkak se ajo është një izotop, dhe pasi ajo është kimikisht i ngjashëm me kalcium. Thithjen e uraniumit dhe toriumit bimëve janë zakonisht të vogla, pasi që këto radionuclides janë zakonisht të pazgjidhshëm.

radon

Më i rëndësishëm i të gjitha burimeve të elementit rrezatimit natyror është pa shije dhe pa erë, gaz i padukshëm, e cila është 8 herë më i rëndë se ajri, radonit. Ai përbëhet nga dy izotopeve kryesore - radonit-222, një prej produkteve prishja e U-238 dhe radonit-220, të formuara nga prishja e TH-232.

Rocks, toka, bimët, kafshët lëshojnë radonit në atmosferë. Gazit eshte nje produkt i prishja e radiumit dhe prodhuar në ndonjë material që përmban atë. Që të radonit - inerte gazit, ajo mund të jetë e izoluar sipërfaqet në kontakt me atmosferën. Shuma e radonit, i cili buron nga një masë të caktuar shkëmb varet nga sasia e radium dhe sipërfaqe zonë. Sa më e vogël race, aq më shumë ajo mund të lëshojë radonit. përqendrimi Rn në ajër pranë materialeve radiysoderzhaschimi është gjithashtu e varur nga shpejtësia e ajrit. Në bodrume, shpellat dhe minierat, të cilat kanë një qarkullim të dobët të ajrit, përqendrimi i radonit mund të arrijnë nivele të konsiderueshme.

RN shpejt decomposes dhe formon një seri të radionuclides bija. Pas formimit të produkteve atmosferike prishjen radon janë të bashkuar me grimca të vogla të pluhurit, të cilin vendoset mbi tokë dhe bimëve, dhe është thithur nga kafshët. Shirat e veçanërisht pastrohet në mënyrë efektive ajrit nga elementet radioaktive, por përplasja dhe depozitimi i grimcave aerosol gjithashtu nxit depozitimin e tyre.

Në klimat e butë, përqendrimi i radonit në shtëpi mesatarisht rreth 5-10 herë më e lartë se jashtë.

Gjatë disa dekadave të fundit, njeriu "artificialisht" prodhuar disa qindra radionuclides shoqëruese X-ray rrezatimit burimet, pronat dhe aplikacionet të cilat janë përdorur në mjekësi, ushtarake, prodhimin e energjisë, dhe orkestrim për eksplorimin e mineraleve.

Efektet individuale të burimeve të rrezatimit të bëra nga njeriu ndryshon në masë të madhe. Shumica e njerëzve të merrni një dozë relativisht të vogël të rrezatimit artificial, por disa - shumë mijë herë rrezatimi i burimeve natyrore. Burime të bëra nga njeriu janë të kontrolluara më të mirë se e natyrshme.

Burime X-ray në mjekësi

Përdorimi industriale dhe mjekësore, si rregull, vetëm radionuclides të pastër, e cila thjeshton identifikimin e mënyrave të rridhte nga vendet e magazinimit dhe procesit të eliminimit.

Aplikacionet e rrezatimit në mjekësi është shumë i përhapur dhe potencialisht mund të ketë një ndikim të rëndësishëm. Kjo përfshin burimet X-ray përdoren në mjekësi për:

• diagnostifikimi;
• terapi;
• Procedurat analitike;
• pacing.

Për përdorim diagnostike si burime private, si dhe një shumëllojshmëri të gjerë të tracers radioaktive. Objektet shëndetësore zakonisht dallimin e aplikimit si radiologji dhe mjekësi nukleare.

Është X-ray tub burim i rrezatimit jonizues? tomography llogaritur dhe fluoroscopy - një i njohur procedurat diagnostikuese që janë bërë me të. Për më tepër, në radiografi mjekësore, ka shumë burime aplikacione izotopeve përfshirë gama dhe beta, dhe burime eksperimentale neutron për raste kur makinat me rreze X janë të papërshtatshëm, i gabuar, ose mund të jetë i rrezikshëm. Nga pikëpamja e ekologjisë, X-ray rrezatimi nuk është e rrezikshme për sa kohë që burimet e saj mbeten të përgjegjshëm dhe asgjësuar si duhet. Në këtë drejtim, elemente histori radium, radonit dhe hala radiysoderzhaschih komponimet Amazing nuk janë inkurajuese.

Burime X-ray në bazë të ⁹⁰ Sr ose ¹⁴⁷ Pm përdorur zakonisht. Shfaqja e ²⁵² Cf si një gjenerator neutron neutron radiografi portativ bërë gjerësisht në dispozicion, edhe pse në përgjithësi, kjo metodë është ende shumë e varur nga disponueshmëria e reaktorëve bërthamorë.

mjekësi bërthamore

Rreziku kryesor i ndikimit në mjedis janë etiketat Radioisotope në mjekësi bërthamore dhe X-ray burime. Shembuj efekt padëshirueshme në vijim:

• rrezatim e pacientit;
• Ekspozimi i personelit të spitalit;
• rrezatim kur transportimin farmaceutike radioaktive;
• ndikimi në procesin e prodhimit;
• ndikimi i mbetjeve radioaktive.

Në vitet e fundit ka pasur një tendencë për të ulur ekspozimin e pacientëve përmes futjes së izotopeve të shkurtër-jetuar më ngushtë fokusuar aktivitetet dhe përdorimin e produkteve më të lokalizuara shumë.

Më të vogla gjysmë-jeta e zvogëlon ndikimin e mbetjeve radioaktive që shumica e elementeve jetëgjata është output përmes veshkave.

Me sa duket, ndikimi në mjedis përmes sistemit të kanalizimit nuk varet nëse pacienti është në spital ose trajtohen në një bazë pacient i jashtëm. Edhe pse shumica e emisioneve të elementeve radioaktive ka të ngjarë të jetë afat-shkurtër, efekti kumulativ në mënyrë të konsiderueshme tejkalon nivelin e ndotjes të gjitha centraleve bërthamore të kombinuara.

Të radionuclides më i zakonshëm që përdoret në mjekësi - Burimet X-ray:

• ^{99 milion} Tc - skanimi kafkës dhe të trurit, skanim cerebrale të gjakut, të zemrës, mëlçisë, mushkërive, gjëndrës tiroide, lokalizimit placental;
• ¹³¹ I - gjakut, skanimi mëlçisë, lokalizimi placental, skanim dhe trajtimi i tiroide;
• ⁵¹ Cr - përcaktimi i kohëzgjatjes së ekzistencës së qelizave të kuqe të gjakut apo sekuestrimit, vëllimit të gjakut;
• ⁵⁷ Co - Schilling mostër;
• ³² P - metastasized te kockave.

Përdorimi i gjerë i analizës së procedurave radioimmunoassay rrezatimit të urinës dhe metoda të tjera të kërkimit, duke përdorur komponimet organike etiketuar rritur ndjeshëm përdorimin e preparateve të lëngshme-shkëlqim. zgjidhje organike fosfor zakonisht bazohen në toluenit ose te ksilenit, përbëjnë një vëllim mjaft të madh të mbeturinave organike të lëngshme të cilat duhet të shkatërrohen. Përpunimit në formë të lëngshme, është potencialisht e rrezikshme dhe e papranueshme për mjedisin. Për këtë arsye, përparësi i është dhënë për të humbur djegies.

Që gjatë-qenë ³ H ose ¹⁴ C janë lehtësisht i tretshëm në një mjedis efekti i tyre është në rangun normale. Por efekti kumulativ mund të jenë thelbësore.

Një tjetër përdorim mjekësor i radionuclides - përdorimi i baterive plutoniumit për pushtet stimuluesve kardiakë. Mijëra njerëz janë sot gjallë në sajë të faktit se këto pajisje ndihmojnë operojnë zemrat e tyre. Burime të mbyllur ²³⁸ Pu (150 GBq) kirurgjike futur në pacientët.

Industrial rrezatimit X-ray: burimet, pronat dhe aplikacionet

Mjekësi - nuk është e vetmja fushë në të cilën gjeti përdorimin e kësaj pjese të spektrit elektromagnetik. Një pjesë e madhe e mjedisit rrezatimit bëra nga njeriu janë përdorur në radioizotopet industriale dhe burimeve të X-ray. Shembuj të këtij aplikacioni:

• radiografi industriale;
• matja e rrezatimit;
• detektorë tymi;
• materiale vetë-shkëlqen;
• Rreze-X kristalografi;
• skanera për inspektimin bagazh dhe bagazhe dore;
• Me rreze X lazer;
• synchrotrons;
• cyclotrons.

Pasi që shumica e këtyre aplikimeve përfshijnë përdorimin e izotopeve encapsulated, rrezatim zhvillohet gjatë transportimi, transferimi, mirëmbajtjen dhe shfrytëzimin.

Është X-ray tub burim i rrezatimit jonizues në industri? Po, ajo është përdorur në sistemet e kontrollit të aeroportit jo-destruktive, në kërkimin shkencor, materiale kristal dhe strukturave, inspektimit industriale. Gjatë dekadës së kaluar, doza e ekspozimit rrezatimit në shkencë dhe industri kanë arritur gjysmën e vlerës së këtij treguesi në mjekësi; pra, një kontribut të rëndësishëm.

Encapsulated Burime X-ray për vete të ketë pak efekt. Por transportin e tyre dhe alarmante asgjësimin, kur ata janë të humbur apo aksidentalisht hedhur në koshin e plehrave. Burime të tilla me rreze X janë furnizuar zakonisht dhe të instaluar në një të dyfishtë-vulosur disqe ose cilindra. Kapsula janë bërë prej çeliku inox dhe kërkojnë inspektimin periodik për rrjedhjet. Riciklimi mund të jetë një problem. Burime jetëshkurtër mund të shpëtojë dhe shkatërrim, por edhe në këtë rast, ato duhet të merren parasysh, dhe materiali aktiv i mbetur duhet të hidhen në një strukturë të licencuar. Përndryshe, kapsula duhet të dërgohen në institucionet e specializuara. Trashësia e tyre përcakton madhësinë e materialit aktive dhe pjesa X-ray burim.

Hapësira e magazinimit Burime X-ray

Një problem në rritje është nxjerrjes nga përdorimi i sigurt dhe dekontaminimi i zonave industriale ku materialet radioaktive janë ruajtur në të kaluarën. Në thelb ajo e ndërtuar më parë ndërmarrjet për përpunimin e materialeve bërthamore, por duhet të jetë pjesë e industri të tjera, të tilla si fabrika për prodhimin e shenjave tritiumit vetë-shkëlqen.

Një problem i veçantë është burimi jetëgjatë të nivelit të ulët, të cilat janë të shpërndara gjerësisht. Për shembull, ²⁴¹ Am është përdorur në detektorë tymi. Përveç radonit është burimi kryesor X-ray në shtëpi. Individualisht ato nuk paraqesin ndonjë rrezik, por një numër i konsiderueshëm i tyre mund të jetë një problem në të ardhmen.

shpërthime bërthamore

Gjatë 50 viteve të fundit, secili është nënshtruar veprimit të rrezatimit nga pasojat radioaktiv shkaktuar duke provuar armët bërthamore. Ata arriti kulmin në 1954-1958 dhe 1961-1962 vjet.

Në vitin 1963, tre vende (BRSS, SHBA dhe Britania e Madhe) nënshkruan një marrëveshje për një ndalim të pjesshëm të testeve bërthamore në atmosferë, oqeane dhe hapësirën e jashtme. Gjatë dy dekadave të ardhshme, Franca dhe Kina kryer një seri e gjyqeve shumë më të vogla, e cila është ndërprerë në vitin 1980. testet Underground janë ende duke u zhvilluar, por ata zakonisht nuk shkaktojnë reshje.

Ndotja radioaktive pas testeve atmosferike bie pranë vendit të shpërthimit. Pjesërisht, ata mbeten në troposferë dhe janë kryer nga era në të gjithë botën në të njëjtën gjerësi. Si ne shkojmë, ata bien në tokë, duke qëndruar për rreth një muaj në ajër. Por pjesa më e mirë është shtyrë në stratosferë, ku ndotja mbetet për shumë muaj, dhe ulur ngadalë në të gjithë planetin.

Pasojat përfshin qindra radionuclides të ndryshme, por vetëm pak prej tyre janë në gjendje të veprojë në trupin e njeriut, kështu që madhësia e tyre është shumë e vogël, dhe prishja është e shpejtë. C-14, Cs-137, Zr-95 dhe Sr-90 janë më të rëndësishme.

ZR-95 ka një gjysmë jetën e 64 ditë, dhe CS-137 dhe SR-90 - rreth 30 vjet. Vetëm karbonit-14 me një jetë gjysmë prej 5730 vjetësh do të mbetet aktiv në të ardhmen e largët.

energji bërthamore

energjia bërthamore është më e diskutueshme e të gjitha burimeve të bëra nga njeriu të rrezatimit, por ajo ka një kontribut shumë të vogël në ndikimin në shëndetin e njeriut. Gjatë funksionimit normal të objekteve bërthamore lëshojnë në mjedisin e një sasi të vogël të rrezatimit. Në shkurt të vitit 2016, ka pasur 442 operojnë reaktorë bërthamorë civilë në 31 vende, dhe një tjetër 66 janë në ndërtim e sipër. Kjo është vetëm një pjesë e ciklit të prodhimit të karburantit bërthamor. Ajo fillon me prodhimin dhe bluarjen e mineralit të uraniumit dhe shtrihet fabrikimin e karburantit bërthamor. Pas përdorim në termocentralet qelizat e karburantit janë përpunuar disa herë për rimëkëmbjen e uraniumit dhe plutonium. Së fundi, cikli mbaron me asgjësimin e mbetjeve bërthamore. Në çdo fazë të këtij cikli mund të rrjedhje material radioaktiv.

Rreth gjysma e prodhimit botëror të mineralit të uraniumit vjen nga gropa e hapur, gjysma tjetër - nga minierat. Ajo ishte terren pas në mullinj afërta që prodhojnë sasi të mëdha të mbeturinave - qindra milionë ton. Kjo mbeturinave mbetet radioaktive për miliona vjet, pasi kompania ndalon punën e saj, edhe pse emetimit rrezatimi është një pjesë shumë e vogël e sfondit natyror.

Pas kësaj, uraniumit është shndërruar në karburant nga përpunim të mëtejshëm dhe pastrimit në mullinj përqëndruar. Këto procese çojnë në ajrit dhe ujit, por ato janë shumë më pak se sa në faza të tjera të ciklit të karburantit.