วิธีการหาค่ากัมมันตภาพรังสีในอากาศ หัวข้อ: การตรวจจับและการวัดรังสีไอออไนซ์ วิธีการหากัมมันตภาพรังสีในอากาศ
เอฟเฟกต์โฟโตอิเล็กทริค เอฟเฟกต์คอมป์ตัน การสร้างคู่
2. ที่ การกระเจิงของคอมป์ตัน ควอนตัมแกมมาถ่ายโอนพลังงานส่วนหนึ่งไปยังอิเล็กตรอนตัวใดตัวหนึ่งที่อยู่ด้านนอกของอะตอม อิเล็กตรอนที่หดตัวนี้ซึ่งได้รับพลังงานจลน์ที่สำคัญนั้นใช้จ่ายไปกับการไอออไนซ์ของสาร (นี่คือไอออไนเซชันทุติยภูมิแล้วเนื่องจาก g-ควอนตัมซึ่งทำให้อิเล็กตรอนหลุดออกไปได้ก่อให้เกิดไอออไนซ์ปฐมภูมิแล้ว)
g-ควอนตัมหลังจากการชนจะสูญเสียพลังงานส่วนสำคัญและเปลี่ยนทิศทางการเคลื่อนที่เช่น กระจายไป
ปรากฏการณ์คอมป์ตันสังเกตได้จากพลังงานรังสีแกมมาที่หลากหลาย (0.02-20 MeV)
3. การก่อตัวของไอน้ำ ควอนต้าแกมมาผ่านใกล้นิวเคลียสของอะตอมและมีพลังงานอย่างน้อย 1.02 MeV ภายใต้อิทธิพลของสนาม นิวเคลียสของอะตอมเปลี่ยนเป็นอนุภาค 2 อนุภาค คือ อิเล็กตรอนและโพซิตรอน พลังงานควอนตัมแกมมาส่วนหนึ่งจะถูกแปลงเป็นมวลที่เท่ากันของอนุภาคสองตัว (ตามความสัมพันธ์ของไอน์สไตน์ E=2me*C²= 1.02 MeV- พลังงานที่เหลืออยู่ของควอนตัมแกมมาจะถูกถ่ายโอนไปยังอิเล็กตรอนและโพซิตรอนที่เกิดขึ้นใหม่ในรูปของพลังงานจลน์ อิเล็กตรอนที่เกิดขึ้นจะทำให้อะตอมและโมเลกุลแตกตัวเป็นไอออน และโพซิตรอนทำลายล้างด้วยอิเล็กตรอนตัวใดตัวหนึ่งของตัวกลาง ทำให้เกิดเป็นควอนตัมแกมมาใหม่สองตัวโดยมีพลังงาน 0.51 MeV ต่อตัว รังสีแกมมาทุติยภูมิใช้พลังงานไปกับเอฟเฟกต์คอมป์ตัน จากนั้นจึงใช้พลังงานกับเอฟเฟกต์โฟโตอิเล็กทริก ยิ่งพลังงานของรังสีแกมมาและความหนาแน่นของสสารสูงขึ้นเท่าใด กระบวนการสร้างคู่ก็จะยิ่งมีแนวโน้มมากขึ้นเท่านั้น ดังนั้นเพื่อป้องกันรังสีแกมมาที่พวกเขาใช้ โลหะหนักตัวอย่างเช่น ตะกั่ว
รังสีเอกซ์มีปฏิกิริยากับสสารในลักษณะเดียวกันเนื่องจากผลกระทบทั้งสามประการนี้
- ลักษณะและการแผ่รังสีเอกซ์ bremsstrahlung ความแตกต่างและความคล้ายคลึงระหว่างรังสีเอกซ์และรังสีแกมมา กฎการลดทอนรังสีแกมมา
ลักษณะเฉพาะ bremsstrahlung เกิดขึ้นจากการกระตุ้นของอะตอม เมื่ออิเล็กตรอนที่ถ่ายโอนไปยังวงโคจรรอบนอกกลับคืนสู่วงโคจรใกล้กับนิวเคลียสมากที่สุด และปล่อยพลังงานส่วนเกินออกมาในรูปของรังสีเอกซ์ที่มีลักษณะเฉพาะ (ความถี่ของมันคือลักษณะของ แต่ละ องค์ประกอบทางเคมี- เครื่องเอ็กซ์เรย์ใช้รังสีเอกซ์ที่มีลักษณะเฉพาะ เมื่ออนุภาคเบตา (อิเล็กตรอน) ทำปฏิกิริยากับสาร นอกเหนือจากการทำให้อะตอมของสารนี้แตกตัวเป็นไอออนแล้ว อนุภาคเบตา (อิเล็กตรอน) ยังทำปฏิกิริยากับ ประจุบวกนิวเคลียส งอวิถีของมัน (ช้าลง) และในเวลาเดียวกันก็สูญเสียพลังงานในรูปของรังสีเอกซ์ bremsstrahlung
รังสีแกมมาถูกปล่อยออกมาจากนิวเคลียสของไอโซโทป p/a ในระหว่างการสลายตัว และรังสีเอกซ์เกิดขึ้นระหว่างการเปลี่ยนผ่านของอิเล็กตรอนภายในเปลือกอิเล็กตรอนของอะตอม ความถี่ของรังสีแกมมาจะสูงกว่าความถี่ของรังสีเอกซ์และทะลุผ่าน พลังในสสารและผลกระทบของปฏิสัมพันธ์นั้นใกล้เคียงกัน
ยิ่งชั้นดูดซับหนาขึ้นเท่าใด ฟลักซ์รังสีแกมมาที่ผ่านเข้าไปก็จะยิ่งอ่อนลงมากขึ้นเท่านั้น
สำหรับแต่ละวัสดุ จะมีการทดลองสร้างชั้นการลดทอนลงครึ่งหนึ่ง D1/2 (นี่คือความหนาของวัสดุใดๆ ที่จะลดทอนรังสีแกมมาลงครึ่งหนึ่ง)
อากาศ -190 ม. ไม้ -25 ซม. เนื้อเยื่อชีวภาพ -23 ซม. ดิน -14 ซม. คอนกรีต -10 ซม. เหล็ก -3 ซม. ตะกั่ว -2 ซม. (D1/2 » r /23)
การให้เหตุผลในลักษณะเดียวกับการหากฎของ p/a การสลายตัว เราจะได้:
ดี/ดี1/2 -ดี/ดี1/2 - 0.693D/D1/2
ฉัน = Iо / 2หรือ ฉัน = Iо * 2(สัญกรณ์ประเภทอื่น I = Iоe)
โดยที่: I คือความเข้มของรังสีแกมมาหลังจากผ่านชั้นตัวดูดซับที่มีความหนา D;
Iо - ความเข้มเริ่มต้นของรังสีแกมมา
10. ปัญหาเรื่องการวัดปริมาณรังสีและการวัดรังสี การฉายรังสีภายนอกและภายในของร่างกาย ความสัมพันธ์ระหว่างกิจกรรมและปริมาณรังสีที่เกิดจากรังสีแกมมา วิธีการป้องกันจากแหล่งกำเนิดรังสีในท้องถิ่น .
การวัดปริมาณรังสี- มันเป็นเชิงปริมาณและ คำจำกัดความเชิงคุณภาพปริมาณที่แสดงถึงผลกระทบของรังสีไอออไนซ์ต่อสสารโดยใช้วิธีการทางกายภาพต่างๆ และการใช้อุปกรณ์พิเศษ
เรดิโอเมทรี- พัฒนาทฤษฎีและการปฏิบัติในการวัดกัมมันตภาพรังสีและการระบุไอโซโทปรังสี
ผลกระทบทางชีวภาพรังสีเอกซ์และรังสีนิวเคลียร์ในร่างกายเกิดจากการแตกตัวเป็นไอออนและการกระตุ้นของอะตอมและโมเลกุลของสภาพแวดล้อมทางชีวภาพ
วัตถุ B ⁵⁵⁵®
b ⁴⁶⁶® ไอออไนเซชัน
G ⁴⁶⁶® เป็นสัดส่วนกับ ⁵⁶⁶®g
n ⁵⁵⁵® พลังงานที่ดูดซับ ⁵⁵⁵⁶⁶⁶
r ⁴⁶⁶⁶⁶⁶⁶⁶⁶⁶⁶⁶⁶⁶⁶⁶⁶⁶⁶⁶⁶⁶⁶⁶⁶⁶⁶⁶⁶⁶⁶⁶⁶⁶⁶⁶⁶⁶⁶⁶⁶⁶⁶⁶⁶⁶ (รังสีเอกซ์)
ปริมาณรังสีคือปริมาณพลังงานรังสีไอออไนซ์ที่ดูดซับต่อหน่วยปริมาตร (มวล) ของสารที่ถูกฉายรังสี
การฉายรังสีจากแหล่งกำเนิดรังสีภายนอกเรียกว่าการฉายรังสีภายนอก การฉายรังสีจากสารกัมมันตภาพรังสีที่เข้าสู่ร่างกายด้วยอากาศ น้ำ และอาหาร จะทำให้เกิดรังสีภายใน
การใช้ค่า Kg (ค่าคงที่แกมมาระบุไว้ในหนังสืออ้างอิงสำหรับไอโซโทป p/a ทั้งหมด) คุณสามารถกำหนดอัตราปริมาณรังสีของแหล่งกำเนิดแบบจุดของไอโซโทปใดๆ ได้
P = กิโลกรัม A / R²,ที่ไหน
R - อัตราปริมาณรังสีที่ได้รับ, R/h
Kg - ค่าคงที่ไอโซโทปของไอโซโทป, R/h cm² / mKu
เอ - กิจกรรม mKu
R - ระยะทางซม.
คุณสามารถป้องกันตัวเองจากแหล่งกำเนิดรังสีกัมมันตภาพรังสีในท้องถิ่นได้ด้วยการป้องกัน เพิ่มระยะห่างจากแหล่งกำเนิด และลดระยะเวลาในการสัมผัสกับร่างกาย
11. ปริมาณและอัตราปริมาณรังสี หน่วยการวัดการสัมผัส ปริมาณที่ดูดซึม เทียบเท่า ปริมาณที่มีประสิทธิผล
ปริมาณรังสีคือปริมาณพลังงานรังสีไอออไนซ์ที่ดูดซับต่อหน่วยปริมาตร (มวล) ของสารที่ถูกฉายรังสี ในวรรณคดี เอกสารของ ICRP (คณะกรรมาธิการระหว่างประเทศว่าด้วย การป้องกันรังสี), NCRP (คณะกรรมการแห่งชาติของรัสเซีย) และ SCEAR (คณะกรรมการวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับผลกระทบของรังสีปรมาณูที่ UN) แยกความแตกต่างระหว่างแนวคิดต่อไปนี้:
- ปริมาณการสัมผัส (พลังไอออไนซ์ของรังสีเอกซ์และรังสีแกมมาในอากาศ) ในเรินต์เกน เอ็กซ์เรย์ (P) - ปริมาณรังสีเอกซ์หรือรังสีจี (เช่น รังสีโฟตอน) ทำให้เกิดไอออนสองพันล้านคู่ในอากาศขนาด 1 ซม. (รังสีเอกซ์วัดการเปิดรับแสงของแหล่งกำเนิด สนามรังสี ดังที่นักรังสีวิทยากล่าวว่า รังสีตกกระทบ)
- ปริมาณที่ดูดซึม - พลังงานของการแผ่รังสีไอออไนซ์ที่ถูกดูดซับโดยเนื้อเยื่อของร่างกายในรูปของมวลหน่วยใน Rads และ Greys
ยินดี (ปริมาณรังสีที่ดูดซับ - อังกฤษ) - ปริมาณรังสีที่ดูดซับของรังสีไอออไนซ์ทุกประเภทโดยที่พลังงานเท่ากับ 100 เอิร์กถูกดูดซับในมวล 1 กรัมของสาร (ในเนื้อเยื่อชีวภาพที่มีองค์ประกอบต่างกัน 1 กรัม จะถูกดูดซึม ปริมาณที่แตกต่างกันพลังงาน.)
ปริมาณรังสี = ปริมาณรังสีในเรินต์เจนคูณด้วย k-t ซึ่งสะท้อนถึงพลังงานรังสีและประเภทของเนื้อเยื่อดูดซับ สำหรับอากาศ: 1 rad = 0.88 เรินต์เกน;
สำหรับน้ำและเนื้อเยื่ออ่อน 1rad = 0.93R (ในทางปฏิบัติจะใช้ 1rad = 1R)
สำหรับเนื้อเยื่อกระดูก 1rad = (2-5)P
หน่วยที่นำมาใช้ในระบบ C คือ สีเทา (มวล 1 กิโลกรัมดูดซับพลังงานรังสี 1 J) 1Gy=100 ราด (100R)
- ปริมาณที่เท่ากัน - ปริมาณรังสีที่ดูดซึมคูณด้วยค่าสัมประสิทธิ์ที่สะท้อนถึงความสามารถของรังสีชนิดใดชนิดหนึ่งในการทำลายเนื้อเยื่อของร่างกายใน Rem และ Sievert เบอร์ (เทียบเท่าทางชีวภาพของการฉายรังสีเอกซ์) คือปริมาณรังสีนิวเคลียร์ใดๆ ที่สร้างผลกระทบทางชีวภาพแบบเดียวกันนี้ในสภาพแวดล้อมทางชีวภาพ เช่นเดียวกับปริมาณรังสีเอกซ์หรือรังสีแกมมาเท่ากับ 1 เรินต์เกน D ใน rem = D ในเรินต์เกน*RBE- RBE - สัมประสิทธิ์ประสิทธิผลทางชีวภาพสัมพัทธ์หรือสัมประสิทธิ์คุณภาพ (QC)
สำหรับ b, g และเรินต์เกน รังสี RBE (KK) = 1; สำหรับ a และโปรตอน = 10;
นิวตรอนช้า = 3-5; นิวตรอนเร็ว = 10
ซีเวิร์ต(Sv) คือปริมาณรังสีที่เทียบเท่ากับรังสีชนิดใดก็ตามที่ถูกดูดซับในเนื้อเยื่อชีวภาพ 1 กิโลกรัม ทำให้เกิดผลทางชีวภาพเช่นเดียวกับปริมาณรังสีโฟตอนที่ถูกดูดซึม 1 Gy 1 Sv = 100 รีม(คุณ = 100R)
-ปริมาณเทียบเท่าที่มีประสิทธิผล - ปริมาณที่เท่ากันคูณด้วยสัมประสิทธิ์โดยคำนึงถึงความไวที่แตกต่างกันของเนื้อเยื่อต่าง ๆ ต่อการแผ่รังสี ในหน่วย Sieverts
ค่าสัมประสิทธิ์ความเสี่ยงจากรังสีสำหรับเนื้อเยื่อ (อวัยวะต่างๆ ของมนุษย์) ที่แนะนำโดย ICRP: (เช่น 0.12 - ไขกระดูกแดง 0.15 - ต่อมน้ำนม 0.25 - อัณฑะหรือรังไข่) ค่าสัมประสิทธิ์นี้แสดงส่วนแบ่งต่ออวัยวะแต่ละส่วนด้วยการฉายรังสีสม่ำเสมอของ ทั้งร่างกาย
ในแง่ชีววิทยา สิ่งสำคัญคือต้องรู้ไม่เพียงแต่ปริมาณรังสีที่ได้รับจากวัตถุเท่านั้น แต่ยังต้องทราบปริมาณรังสีที่ได้รับต่อหน่วยเวลาอีกด้วย
อัตราปริมาณ คือปริมาณรังสีต่อหน่วยเวลา
D = ป / ทีตัวอย่างเช่น R/h, mR/h, μR/h, μSv/h, mrem/min, Gy/s เป็นต้น
อัตราปริมาณรังสีที่ดูดซึมถูกกล่าวถึงเป็นการเพิ่มขนาดยาต่อหน่วยเวลา
12 ลักษณะของอนุภาค a-, d และรังสี g
คุณสมบัติ ประเภทต่างๆเราจะพิจารณาการแผ่รังสีไอออไนซ์ในรูปแบบของตาราง
ประเภทของรังสี | มันแสดงถึงอะไร? | ค่าใช้จ่าย | น้ำหนัก | พลังงานมีวี | ความเร็ว | ไอออนไนซ์ในอากาศที่ระยะ 1 ซม | ระยะทาง...ใน: อากาศชีวภาพ. ผ้าโลหะ | ||
ก | การไหลของนิวเคลียสของฮีเลียม | อีเมลสองฉบับ ประจุบวก ÅÅ | ตี 4 | 2 – 11 | 10-20,000 กม./ชม | 100-150,000 คู่ไอออน | 2 – 10 ซม | เศษส่วนของมม. (~0.1มม.) | หนึ่งในร้อยของมม |
ข | การไหลของอิเล็กตรอน | ประถมศึกษา ค่าใช้จ่าย(-) | 0.000548 น | 0 – 12 | 0.3-0.99 ความเร็วแสง (C) | ไอออน 50-100 คู่ | สูงถึง 25 เมตร | สูงถึง 1 ซม | ไม่กี่ มม. |
ก | เอล-ทันที การแผ่รังสี ล<10 -11 м (в.свет 10 -7 м) | ไม่มี | g-ควอนตัมมีมวลนิ่ง = 0 | จาก keV ไปจนถึง MeV หลายตัว | จาก 300,000 กม./วินาที | อ่อนแอ | 100-150 เมตร | เมตร | สิบซม. |
13. ลักษณะของการปนเปื้อนกัมมันตภาพรังสีระหว่างอุบัติเหตุโรงไฟฟ้านิวเคลียร์
ไอโอดีน-131 สตรอนเชียม - 90(Sr-90) - T 1/2 -28 ปี และ ซีเซียม - 137
การแบ่งเขตหลังเกิดอุบัติเหตุ (ขึ้นอยู่กับการปนเปื้อนของดินด้วย Cs-137 และปริมาณรายปี):
เขตยกเว้น (การย้ายถิ่นฐาน) - มากกว่า 40 Ci/km² (ปริมาณมากกว่า 50 mSv/ปี)
เขตการย้ายถิ่นฐาน (สมัครใจ) – ตั้งแต่ 15 ถึง 40 Ci/km² (ขนาดยา 20 - 50 มิลลิซีเวิร์ต/ปี);
เขตที่อยู่อาศัยที่ถูกจำกัด (ที่มีการตั้งถิ่นฐานใหม่ชั่วคราวของสตรีมีครรภ์และเด็ก) 5 - 15 Ci/กม.² (ปริมาณตั้งแต่ 5 ถึง 20 mSv/ปี);
เขตควบคุมรังสี (เขตที่อยู่อาศัยที่มีสถานะพิเศษทางเศรษฐกิจและสังคม) 1-5 Ci/km² (ปริมาณตั้งแต่ 1 ถึง 5 mSv/ปี)
ในสหพันธรัฐรัสเซีย 15 ภูมิภาค (ไบรอันสค์ เคิร์สต์ คาลูกา ทูลา ออร์ยอล ไรซาน ฯลฯ - ตั้งแต่ 1 ถึง 43% ของพื้นที่) ได้รับการปนเปื้อนกัมมันตภาพรังสีบางส่วน (มากกว่า 1 Ci/km2) จากอุบัติเหตุเชอร์โนบิล
ตามกฎหมายของสหพันธรัฐรัสเซีย ประชากรที่อาศัยอยู่ในที่ดินที่มีการปนเปื้อน (ซีเซียม) มากกว่า 1 Ci/km² มีสิทธิ์ได้รับผลประโยชน์น้อยที่สุด
14. เครื่องตรวจจับรังสีไอออไนซ์ การจำแนกประเภท หลักการและแผนภาพการทำงานของห้องไอออไนซ์
ห้องไอออไนเซชัน;
- เคาน์เตอร์สัดส่วน
แผนผังการทำงานของเครื่องตรวจจับไอออไนซ์
ห้องนี้เต็มไปด้วยอากาศหรือก๊าซเฉื่อยซึ่งมีอิเล็กโทรดสองตัว (แคโทดและแอโนด) อยู่ ทำให้เกิดสนามไฟฟ้า
อากาศแห้งหรือก๊าซเป็นฉนวนที่ดีและไม่นำไฟฟ้า แต่อนุภาคอัลฟ่าและบีตาที่มีประจุเมื่อเข้าไปในห้อง จะทำให้เกิดไอออนตัวกลางที่เป็นก๊าซ และแกมมาควอนต้าจะก่อตัวเป็นอิเล็กตรอนเร็ว (โฟโตอิเล็กตรอน อิเล็กตรอนคอมป์ตัน คู่อิเล็กตรอน-โพซิตรอน) ในผนังของห้อง ซึ่งทำให้เกิดไอออนตัวกลางที่เป็นก๊าซด้วย ไอออนบวกที่เกิดขึ้นจะเคลื่อนที่ไปที่แคโทด และไอออนลบจะเคลื่อนที่ไปที่ขั้วบวก กระแสไอออไนเซชันจะปรากฏในวงจรตามสัดส่วนของปริมาณรังสี
กระแสไอออไนเซชันสำหรับรังสีไอออไนซ์ในปริมาณเท่ากันนั้นขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าที่ใช้กับอิเล็กโทรดของห้องในลักษณะที่ซับซ้อน การพึ่งพานี้เรียกว่า คุณลักษณะแรงดันไฟฟ้าปัจจุบันของเครื่องตรวจจับไอออไนเซชัน
ห้องไอออไนเซชัน ใช้ในการวัดรังสีนิวเคลียร์ทุกประเภท โครงสร้างได้รับการออกแบบให้มีลักษณะแบน ทรงกระบอก ทรงกลม หรือมีลักษณะเป็นปลอกนิ้ว โดยมีปริมาตรตั้งแต่เศษส่วน cm³ ถึง 5 ลิตร มักจะเต็มไปด้วยอากาศ วัสดุของห้องคือลูกแก้ว เบกาไลท์ โพลีสไตรีน หรืออาจเป็นอะลูมิเนียม ใช้กันอย่างแพร่หลายในเครื่องวัดปริมาตรเดี่ยว (DK-0.2; KID-1, KID-2, DP-22V, DP-24 ฯลฯ)
15. ลักษณะของการปนเปื้อนกัมมันตรังสีระหว่างการระเบิดนิวเคลียร์
ในระหว่างปฏิกิริยาลูกโซ่ฟิชชัน U-235 และ Pu-239 ในระเบิดปรมาณูจะเกิดไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีประมาณ 200 องค์ประกอบทางเคมีประมาณ 35 ชนิด ในระหว่างการระเบิดนิวเคลียร์ ปฏิกิริยาลูกโซ่ฟิชชันจะเกิดขึ้นทันทีทั่วทั้งมวลของสารฟิสไซล์ และไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีที่เกิดขึ้นจะถูกปล่อยออกสู่ชั้นบรรยากาศ แล้วตกลงสู่พื้นในรูปของเส้นทางกัมมันตภาพรังสีที่ขยายออกไป
พื้นที่การปนเปื้อนกัมมันตรังสีทั้งหมดของพื้นที่ตามระดับการปนเปื้อนแบ่งออกเป็น 4 โซนโดยมีขอบเขตดังนี้: ปริมาณรังสีในระหว่างการสลายตัวโดยสมบูรณ์ – ด ∞ในเรินต์เกนส์และ ระดับรังสี 1 ชั่วโมงหลังการระเบิดป 1ใน R/ชม.
ข้าว. 2.1. โซนการปนเปื้อนของสารกัมมันตรังสีระหว่างการระเบิดนิวเคลียร์
ชื่อของโซน (ในวงเล็บคือค่า P 1 (R/h), D ∞ (P)): เอ – การติดเชื้อปานกลาง(8 รอบ/ชม., 40 รอบ) บี - แข็งแกร่ง(80 รอบ/ชม., 400 รอบ) ข-เป็นอันตราย(240 รอบ/ชม., 1200 รอบ) G - การติดเชื้อที่อันตรายอย่างยิ่ง(800 รอบ/ชม., 4000 รอบ)
หนังสืออ้างอิงแสดงขนาดของโซนขึ้นอยู่กับพลังของการระเบิดและความเร็วลมในชั้นบนของบรรยากาศ - ความยาวและความกว้างของแต่ละโซนมีหน่วยเป็นกม. โดยทั่วไปพื้นที่จะถือว่ามีการปนเปื้อนหากมีระดับรังสีอยู่ 0.5 รอบ/ชม. -ในช่วงสงครามและ 0.1mR/ชมในยามสงบ (รังสีพื้นหลังตามธรรมชาติในยาโรสลัฟล์ - 0.01 ม.R/ชม,)
เนื่องจากการสลายตัวของสารกัมมันตรังสีทำให้ระดับรังสีลดลงอย่างต่อเนื่องตามอัตราส่วน
Р เสื้อ = Р 1 เสื้อ – 1.2
ร
ข้าว. 2.2. การลดระดับรังสีจากการระเบิดของนิวเคลียร์
โดยภาพรวมแล้ว นี่คือค่าเอ็กซ์โปเนนเชียลที่ลดลงอย่างมาก การวิเคราะห์อัตราส่วนนี้แสดงให้เห็นว่าเมื่อเวลาเพิ่มขึ้นเจ็ดเท่า ระดับรังสีจะลดลง 10 เท่า การลดลงของรังสีหลังจากเกิดอุบัติเหตุเชอร์โนบิลนั้นช้ากว่ามาก
สำหรับทุกสถานการณ์ที่เป็นไปได้ ระดับรังสีและปริมาณรังสีจะถูกคำนวณและทำเป็นตาราง
สำหรับการผลิตทางการเกษตร การปนเปื้อนของสารกัมมันตภาพรังสีในพื้นที่ก่อให้เกิดอันตรายมากที่สุดเนื่องจาก คน สัตว์ และพืชไม่เพียงแต่ได้รับรังสีแกมมาภายนอกเท่านั้น แต่ยังสัมผัสภายในเมื่อสารกัมมันตภาพรังสีเข้าสู่ร่างกายด้วยอากาศ น้ำ และอาหารด้วย ในคนและสัตว์ที่ไม่มีการป้องกัน อาจเกิดการเจ็บป่วยจากรังสีได้ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับปริมาณที่ได้รับ และพืชเกษตรชะลอการเจริญเติบโต ลดผลผลิตและคุณภาพของผลผลิตพืชผล และในกรณีที่เกิดความเสียหายรุนแรง พืชจะตาย
16. วิธีการพื้นฐานของการวัดกัมมันตภาพรังสี (สัมบูรณ์ คำนวณ และสัมพัทธ์ (เปรียบเทียบ) ประสิทธิภาพของมิเตอร์ ลักษณะการนับ (การทำงาน)
กัมมันตภาพรังสีของยาสามารถกำหนดได้โดยวิธีสัมบูรณ์คำนวณและสัมพันธ์ (เปรียบเทียบ) หลังเป็นเรื่องธรรมดาที่สุด
วิธีการที่แน่นอนชั้นบางๆ ของวัสดุที่อยู่ระหว่างการศึกษาถูกนำไปใช้กับฟิล์มบางพิเศษ (10-15 ไมโครกรัม/ซม.²) และวางไว้ภายในเครื่องตรวจจับ ซึ่งเป็นผลมาจากการใช้มุมทึบเต็ม (4p) เพื่อบันทึกอนุภาคบีตาที่ปล่อยออกมา สำหรับ ตัวอย่าง และบรรลุประสิทธิภาพการนับเกือบ 100% เมื่อทำงานกับตัวนับ 4p คุณไม่จำเป็นต้องทำการแก้ไขมากมาย เช่นเดียวกับวิธีการคำนวณ
กิจกรรมของยาจะแสดงทันทีในหน่วยของกิจกรรม Bk, Ku, mKu เป็นต้น
โดยวิธีการคำนวณกำหนดแอคทิวิตีสัมบูรณ์ของไอโซโทปที่ปล่อยอัลฟ่าและบีตาโดยใช้เครื่องนับการปล่อยก๊าซหรือการเรืองแสงวาบแบบธรรมดา
สูตรในการกำหนดกิจกรรมของตัวอย่างมีการนำปัจจัยการแก้ไขจำนวนหนึ่งมาใช้ โดยคำนึงถึงการสูญเสียรังสีระหว่างการวัด
A = N/w×e×k×r×q×r×g ม.×2.22×10¹²
ก- กิจกรรมของยาในกู่;
เอ็น- อัตราการนับในอิมพีเรียล/นาทีลบพื้นหลัง
ว-การแก้ไขเงื่อนไขการวัดทางเรขาคณิต (มุมทึบ)
จ- การแก้ไขเวลาในการแก้ไขการติดตั้งการนับ
เค- การแก้ไขการดูดซับรังสีในชั้นอากาศและในหน้าต่าง (หรือผนัง) ของเคาน์เตอร์
ร- แก้ไขการดูดซึมในชั้นยา
ถาม- การแก้ไขการกระเจิงกลับจากวัสดุพิมพ์
ร- การแก้ไขแผนการสลายตัว
ก- การแก้ไขรังสีแกมมาด้วยรังสีเบตาและแกมมาผสม
ม- ชั่งน้ำหนักส่วนของยาวัดเป็นมิลลิกรัม
2.22×10¹² -ปัจจัยการแปลงจากจำนวนการสลายตัวต่อนาทีเป็น Ci (1 Ci = 2.22*10¹² การสลายตัว/นาที)
เพื่อกำหนดกิจกรรมเฉพาะ จำเป็นต้องแปลงกิจกรรมต่อ 1 มก. เป็น 1 กก .
ออด = A*10 6, (Ku/kg)
สามารถเตรียมการเตรียมการสำหรับการวัดด้วยรังสีได้ บางหนาหรือ ชั้นกลางวัสดุที่กำลังศึกษา
หากวัสดุที่กำลังทดสอบมี ชั้นการลดทอนครึ่งหนึ่ง - D1/2,
ที่ บาง
- ที่วัน<0,1D1/2, ระดับกลาง
- 0.1D1/2
ปัจจัยการแก้ไขทั้งหมดนั้นขึ้นอยู่กับหลายปัจจัยและในทางกลับกันก็คำนวณโดยใช้สูตรที่ซับซ้อน ดังนั้นวิธีการคำนวณจึงต้องใช้แรงงานมาก
วิธีสัมพัทธ์ (เปรียบเทียบ)ได้พบการประยุกต์ใช้อย่างกว้างขวางในการพิจารณากิจกรรมเบต้าของยา ขึ้นอยู่กับการเปรียบเทียบอัตราการนับจากมาตรฐาน (ยาที่มีฤทธิ์ที่ทราบ) กับอัตราการนับของยาที่วัดได้
ในกรณีนี้ ต้องมีเงื่อนไขที่เหมือนกันโดยสิ้นเชิงในการวัดกิจกรรมของมาตรฐานและยาทดสอบ
เม.ย. = เอ็ท* Npr/Net, ที่ไหน
เอตคือฤทธิ์ของยาอ้างอิง การกระจายตัว/นาที
เม.ย. - กัมมันตภาพรังสีของยา (ตัวอย่าง) การกระจายตัว/นาที
Net - ความเร็วในการนับจากมาตรฐาน, imp/min;
Npr - อัตราการนับจากยา (ตัวอย่าง), imp/min
บัตรผ่านสำหรับอุปกรณ์รังสีเมตริกและการวัดปริมาณรังสีมักจะระบุข้อผิดพลาดในการวัด จำกัดข้อผิดพลาดที่เกี่ยวข้องการวัด (บางครั้งเรียกว่าข้อผิดพลาดสัมพัทธ์พื้นฐาน) จะแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์ เช่น ± 25% สำหรับเครื่องมือประเภทต่างๆ อาจมีค่าตั้งแต่ ± 10% ถึง ± 90% (บางครั้งข้อผิดพลาดของประเภทการวัดสำหรับส่วนต่างๆ ของเครื่องชั่งจะระบุแยกกัน)
จากข้อผิดพลาดสัมพัทธ์สูงสุด ± d% คุณสามารถกำหนดค่าสูงสุดได้ แน่นอนข้อผิดพลาดในการวัด หากอ่านค่าจากเครื่องมือ A ข้อผิดพลาดสัมบูรณ์คือ DA=±Ad/100 (หาก A = 20 mR และ d = ± 25% ดังนั้นในความเป็นจริง A = (20 ± 5) mR นั่นคือ ในช่วงตั้งแต่ 15 ถึง 25 mR
17. เครื่องตรวจจับรังสีไอออไนซ์ การจำแนกประเภท หลักการและแผนภาพการทำงานของเครื่องตรวจจับแสงวาบ
สามารถตรวจจับรังสีกัมมันตภาพรังสี (แยก, ตรวจพบ) โดยใช้อุปกรณ์พิเศษ - เครื่องตรวจจับซึ่งการทำงานนั้นขึ้นอยู่กับผลกระทบทางกายภาพและเคมีที่เกิดขึ้นเมื่อรังสีทำปฏิกิริยากับสสาร
ประเภทของเครื่องตรวจจับ: การแตกตัวเป็นไอออน การเรืองแสงวาบ การถ่ายภาพ สารเคมี การวัดความร้อน เซมิคอนดักเตอร์ ฯลฯ
เครื่องตรวจจับที่ใช้กันอย่างแพร่หลายนั้นขึ้นอยู่กับการวัดผลโดยตรงของปฏิกิริยาระหว่างรังสีกับสสาร - ไอออนไนซ์ของตัวกลางที่เป็นก๊าซ เหล่านี้คือ: - ห้องไอออไนเซชัน;
- เคาน์เตอร์สัดส่วน
- เคาน์เตอร์ Geiger-Muller (เคาน์เตอร์จำหน่ายก๊าซ)
- ตัวนับโคโรนาและประกายไฟ
เช่นเดียวกับเครื่องตรวจจับประกายไฟ
ความแวววาว (เรืองแสง) วิธีการตรวจจับรังสีขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของรังสีเรืองแสงวาบในการเปล่งรังสีแสงที่มองเห็นได้ (แสงวาบ - แสงแวววาว) ภายใต้อิทธิพลของอนุภาคที่มีประจุ ซึ่งถูกแปลงโดยโฟโตมัลติพลายเออร์เป็นพัลส์กระแสไฟฟ้า
แคโทด ไดโนด แอโนด ตัวนับการเรืองแสงวาบประกอบด้วยตัวเรืองแสงวาบและ
พีเอ็มที. สารเรืองแสงวาบสามารถเป็นสารอินทรีย์และ
อนินทรีย์ที่เป็นของแข็ง ของเหลว หรือก๊าซ
เงื่อนไข. นี่คือลิเธียมไอโอไดด์ ซิงค์ซัลไฟด์
โซเดียมไอโอไดด์, ผลึกเดี่ยวแองกราซีน ฯลฯ
100 +200 +400 +500 โวลต์
การดำเนินงาน PMT:- ภายใต้อิทธิพลของอนุภาคนิวเคลียร์และแกมมาควอนต้า
ในเครื่องเรืองแสงวาบ อะตอมจะตื่นเต้นและปล่อยโฟตอนออกมาเป็นควอนตาของสีที่มองเห็นได้
โฟตอนระดมยิงแคโทดและทำให้โฟโตอิเล็กตรอนหลุดออกไป:
โฟโตอิเล็กตรอนจะถูกเร่งด้วยสนามไฟฟ้าของไดโนดตัวแรก ผลักอิเล็กตรอนทุติยภูมิออกไป ซึ่งถูกเร่งโดยสนามของไดโนดตัวที่สอง ฯลฯ จนกระทั่งเกิดการไหลของอิเล็กตรอนถล่มที่กระทบแคโทดและถูกบันทึกโดย วงจรอิเล็กทรอนิกส์ของอุปกรณ์ ประสิทธิภาพการนับของตัวนับแสงแวววาวถึง 100% ความละเอียดจะสูงกว่าในห้องไอออไนเซชันมาก (10 v-5 - !0 v-8 เทียบกับ 10µ³ ในห้องไอออไนเซชัน) เครื่องนับการเรืองแสงวาบสามารถนำไปใช้งานได้กว้างมากในอุปกรณ์เชิงรังสี
18. เรดิโอมิเตอร์ วัตถุประสงค์ การจำแนกประเภท
โดยการนัดหมาย
เรดิโอมิเตอร์ - อุปกรณ์ที่มีไว้สำหรับ:
การวัดกิจกรรมของยากัมมันตภาพรังสีและแหล่งกำเนิดรังสี
การหาค่าความหนาแน่นของฟลักซ์หรือความเข้มของอนุภาคและควอนตัมไอออไนซ์
กัมมันตภาพรังสีพื้นผิวของวัตถุ
กิจกรรมจำเพาะของก๊าซ ของเหลว ของแข็ง และสารที่เป็นเม็ด
เครื่องวัดรังสีส่วนใหญ่ใช้เครื่องนับการปล่อยก๊าซและเครื่องตรวจจับการเรืองแสงวาบ
แบ่งออกเป็นแบบพกพาและเครื่องเขียน
ตามกฎแล้วประกอบด้วย: - เซ็นเซอร์ตัวตรวจจับ-พัลส์; - เครื่องขยายสัญญาณพัลส์ - อุปกรณ์แปลง; - เครื่องกลไฟฟ้าหรือตัวเศษอิเล็กทรอนิกส์ - แหล่งกำเนิดไฟฟ้าแรงสูงสำหรับเครื่องตรวจจับ - แหล่งจ่ายไฟสำหรับอุปกรณ์ทั้งหมด
เพื่อปรับปรุงให้ดีขึ้นมีการผลิตสิ่งต่อไปนี้: เครื่องวัดวิทยุ B-2, B-3, B-4;
เรดิโอมิเตอร์ dekatron PP-8, RPS-2; ห้องปฏิบัติการอัตโนมัติ "Gamma-1", "Gamma-2", "Beta-2" ติดตั้งคอมพิวเตอร์ที่ช่วยให้สามารถคำนวณตัวอย่างได้มากถึงหลายพันตัวอย่างพร้อมการพิมพ์ผลลัพธ์อัตโนมัติ DP-100 -68 เรดิโอมิเตอร์ใช้กันอย่างแพร่หลาย -01
ระบุวัตถุประสงค์และลักษณะของอุปกรณ์ตัวใดตัวหนึ่ง
19. โดมิเตอร์ วัตถุประสงค์ การจำแนกประเภท
อุตสาหกรรมนี้ผลิตอุปกรณ์กัมมันตภาพรังสีและการวัดปริมาณรังสีหลายประเภท ซึ่งสามารถจำแนกได้:
โดยวิธีการบันทึกรังสี (ไอออไนเซชัน, แวววาว ฯลฯ );
ตามประเภทของรังสีที่ตรวจพบ (a,b,g,n,p)
แหล่งพลังงาน (สายไฟหลัก, แบตเตอรี่);
ตามสถานที่สมัคร (เครื่องเขียน, สนาม, บุคคล);
โดยการนัดหมาย
เครื่องวัดปริมาตร - อุปกรณ์ที่ใช้วัดการสัมผัสและปริมาณรังสีที่ดูดซึม (หรืออัตราปริมาณรังสี) โดยพื้นฐานแล้วประกอบด้วยเครื่องตรวจจับ เครื่องขยายเสียง และอุปกรณ์ตรวจวัด เครื่องตรวจจับอาจเป็นห้องไอออไนเซชัน เครื่องนับการปล่อยก๊าซ หรือเครื่องนับการเรืองแสงวาบ
แบ่งออกเป็น เครื่องวัดอัตราปริมาณรังสี- เหล่านี้คือ DP-5B, DP-5V, IMD-5 และ โดมิเตอร์ส่วนบุคคล- วัดปริมาณรังสีในช่วงเวลาหนึ่ง เหล่านี้คือ DP-22V, ID-1, KID-1, KID-2 ฯลฯ เป็นเครื่องวัดปริมาตรแบบพกพา บางส่วนเป็นแบบอ่านค่าโดยตรง
มีเครื่องวิเคราะห์สเปกโตรเมทริก (AI-Z, AI-5, AI-100) ที่ช่วยให้คุณระบุองค์ประกอบไอโซโทปรังสีของตัวอย่างใดๆ ก็ได้โดยอัตโนมัติ (เช่น ดิน)
นอกจากนี้ยังมีสัญญาณเตือนจำนวนมากที่ระบุถึงรังสีพื้นหลังส่วนเกินและระดับของการปนเปื้อนบนพื้นผิว ตัวอย่างเช่น SZB-03 และ SZB-04 ส่งสัญญาณว่าเกินปริมาณการปนเปื้อนในมือด้วยสารออกฤทธิ์เบต้า
ระบุวัตถุประสงค์และลักษณะของอุปกรณ์ตัวใดตัวหนึ่ง
20. อุปกรณ์สำหรับแผนกรังสีวิทยาของห้องปฏิบัติการสัตวแพทย์ ลักษณะและการทำงานของเรดิโอมิเตอร์ SRP-68-01
อุปกรณ์พนักงานแผนกรังสีวิทยาของห้องปฏิบัติการสัตวแพทย์ภูมิภาคและกลุ่มรังสีวิทยาเขตพิเศษหรือระหว่างเขต (ที่ห้องปฏิบัติการสัตวแพทย์ภูมิภาค)
เรดิโอมิเตอร์ DP-100
เรดิโอมิเตอร์ KRK-1 (RKB-4-1em)
เรดิโอมิเตอร์ SRP 68-01
เรดิโอมิเตอร์ “Besklet”
เรดิโอมิเตอร์ - เครื่องวัดปริมาณ -01Р
เรดิโอมิเตอร์ DP-5V (IMD-5)
ชุดเครื่องวัดปริมาตร DP-22V (DP-24V)
ห้องปฏิบัติการสามารถติดตั้งอุปกรณ์เรดิโอเมตริกประเภทอื่นได้
เครื่องวัดรังสีและเครื่องวัดปริมาตรข้างต้นส่วนใหญ่มีจำหน่ายที่แผนกในห้องปฏิบัติการ
21. การกำหนดระยะเวลาของอันตรายระหว่างอุบัติเหตุโรงไฟฟ้านิวเคลียร์
เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ใช้พลังงานภายในนิวเคลียร์ที่ปล่อยออกมาระหว่างปฏิกิริยาลูกโซ่ฟิชชันของ U-235 และ Pu-239 ในระหว่างปฏิกิริยาลูกโซ่ฟิชชัน ทั้งในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์และในระเบิดปรมาณู จะเกิดไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีประมาณ 200 ไอโซโทปจากองค์ประกอบทางเคมีประมาณ 35 ชนิด ในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ ปฏิกิริยาลูกโซ่จะถูกควบคุม และเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ (U-235) จะ "เผาไหม้" ในนั้นค่อยๆ เมื่อเวลาผ่านไป 2 ปี ผลิตภัณฑ์ฟิชชัน - ไอโซโทปกัมมันตภาพรังสี - สะสมในองค์ประกอบเชื้อเพลิง (องค์ประกอบเชื้อเพลิง) การระเบิดของอะตอมไม่สามารถเกิดขึ้นในเครื่องปฏิกรณ์ได้ทั้งในทางทฤษฎีและในทางปฏิบัติ ที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์เชอร์โนบิล อันเป็นผลมาจากข้อผิดพลาดของบุคลากรและการละเมิดเทคโนโลยีอย่างรุนแรง ทำให้เกิดการระเบิดด้วยความร้อนและไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีถูกปล่อยออกสู่ชั้นบรรยากาศเป็นเวลาสองสัปดาห์พัดพาโดยลมในทิศทางที่ต่างกันและตกลงไปในพื้นที่อันกว้างใหญ่ ทำให้เกิดการปนเปื้อนในพื้นที่ ในบรรดาไอโซโทป r/a ทั้งหมด ไอโซโทปที่เป็นอันตรายทางชีวภาพมากที่สุดได้แก่: ไอโอดีน-131(I-131) – มีครึ่งชีวิต (T 1/2) 8 วัน สตรอนเชียม - 90(Sr-90) - T 1/2 -28 ปี และ ซีเซียม - 137(Cs-137) - T 1/2 -30 ปี. จากอุบัติเหตุดังกล่าว 5% ของเชื้อเพลิงและไอโซโทปกัมมันตรังสีสะสมถูกปล่อยออกมาที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์เชอร์โนบิล - กิจกรรม 50 MCi สำหรับซีเซียม-137 จะเท่ากับ 100 ชิ้น 200 กิโลตัน ระเบิดปรมาณู ขณะนี้มีเครื่องปฏิกรณ์มากกว่า 500 เครื่องในโลก และหลายประเทศจัดหาไฟฟ้าจากโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ 70-80% ให้กับตัวเอง และ 15% ในรัสเซีย เมื่อคำนึงถึงการสูญเสียเชื้อเพลิงอินทรีย์ในอนาคตอันใกล้ แหล่งพลังงานหลักคือนิวเคลียร์
การกำหนดระยะเวลาของอันตรายหลังอุบัติเหตุเชอร์โนบิล:
1. ระยะเวลาอันตรายจากไอโอดีนเฉียบพลัน (ไอโอดีน - 131) เป็นเวลา 2-3 เดือน
2. ระยะเวลาของการปนเปื้อนที่พื้นผิว (นิวไคลด์กัมมันตรังสีอายุสั้นและปานกลาง) - จนถึงสิ้นปี 2529
3. ระยะเวลาของการเข้ารูท (Cs-137, Sr-90) - ตั้งแต่ปี 1987 เป็นเวลา 90-100 ปี
22. แหล่งกำเนิดรังสีไอออไนซ์ตามธรรมชาติ รังสีคอสมิกและสารกัมมันตภาพรังสีตามธรรมชาติ ปริมาณจาก ERF
1. แหล่งกำเนิดรังสีไอออไนซ์ตามธรรมชาติ (iii)
รังสีพื้นหลังตามธรรมชาติประกอบด้วย:
รังสีคอสมิก
รังสีจากสารกัมมันตภาพรังสีตามธรรมชาติที่พบในโลก
หิน น้ำ อากาศ วัสดุก่อสร้าง
รังสีจากสารกัมมันตรังสีธรรมชาติที่มีอยู่ในพืช
และสัตว์โลก (รวมถึงมนุษย์ด้วย)
รังสีคอสมิก - หารด้วย หลัก นี่คือกระแสนิวเคลียสของไฮโดรเจน (โปรตอน) ที่ตกลงอย่างต่อเนื่อง - 80% และนิวเคลียสของธาตุแสง (ฮีเลียม (อนุภาคอัลฟา), ลิเธียม, เบริลเลียม, โบรอน, คาร์บอน, ไนโตรเจน) - 20% ระเหยออกจากพื้นผิวของดวงดาว เนบิวลาและ ดวงอาทิตย์และขยาย (เร่ง ) ซ้ำ ๆ ในสนามแม่เหล็กไฟฟ้าของวัตถุอวกาศจนถึงพลังงานลำดับ 10 10 eV และสูงกว่า (ในกาแลคซีของเรา - ทางช้างเผือก - ดวงดาว 300 พันล้านดวงและกาแลคซี 10 14)
การแผ่รังสีคอสมิกปฐมภูมินี้ทำปฏิกิริยากับอะตอมของเปลือกอากาศของโลกและทำให้เกิดกระแสน้ำ รอง รังสีคอสมิก ซึ่งเป็นปริมาณที่ใหญ่ที่สุดในบรรดาอนุภาคมูลฐานและการแผ่รังสีทั้งหมดที่เรารู้จัก (± mu และ pi mesons - 70%; อิเล็กตรอนและโพซิตรอน - 26%, โปรตอนปฐมภูมิ - 0.05%, ควอนตัมแกมมา, นิวตรอนที่เร็วและเร็วมากเป็นพิเศษ)
สารกัมมันตภาพรังสีตามธรรมชาติ แบ่งออกเป็นสามกลุ่ม:
1) ยูเรเนียมและทอเรียมที่มีผลิตภัณฑ์ที่สลายตัว เช่นเดียวกับโพแทสเซียม-40 และรูบิเดียม-87
2) ไอโซโทปและไอโซโทปทั่วไปน้อยกว่าที่มี T 1/2 ขนาดใหญ่ (แคลเซียม-48, เซอร์โคเนียม-96, นีโอไดเมียม-150, ซาแมเรียม-152, รีเนียม-187, บิสมัท-209 ฯลฯ );
3) คาร์บอน-14, ไอโซโทป, เบริลเลียม -7 และ -9 - ก่อตัวอย่างต่อเนื่องในชั้นบรรยากาศภายใต้อิทธิพลของรังสีคอสมิก
ที่พบมากที่สุดในเปลือกโลกคือรูบิเดียม-87 (T 1/2 = 6.5.10 10 ปี) จากนั้นยูเรเนียม-238, ทอเรียม-232, โพแทสเซียม-40 แต่กัมมันตภาพรังสีของโพแทสเซียม-40 ในเปลือกโลกมีมากกว่ากัมมันตภาพรังสีของไอโซโทปอื่น ๆ ทั้งหมดรวมกัน (T 1/2 = 1.3 10 9ปี). โพแทสเซียม-40 กระจายตัวอย่างกว้างขวางในดิน โดยเฉพาะในดินเหนียว มีฤทธิ์จำเพาะอยู่ที่ 6.8.10 -6 Ci/g
ในธรรมชาติ โพแทสเซียมประกอบด้วย 3 ไอโซโทป: K-39 ที่เสถียร (93%) และ K-41 (7%) และกัมมันตภาพรังสี K-40 (01%) ความเข้มข้นของ K-40 ในดินคือ 3-20 nKu/g (pico - 10 -12)
ค่าเฉลี่ยของโลกคือ 10 ดังนั้นใน 1 m³ (2 ตัน) - 20 µKu ใน 1 km² - 5Ku (ชั้นราก = 25 ซม.) ปริมาณเฉลี่ยของ U-238 และ Th-232 อยู่ที่ 0.7 nKu/g ไอโซโทปทั้งสามนี้สร้างอัตราปริมาณรังสีพื้นหลังตามธรรมชาติจากดิน = ประมาณ 5 μR/h (และปริมาณรังสีคอสมิกเท่ากัน) พื้นหลังของเรา (ต่ำกว่าค่าเฉลี่ย 8-10 μR/h ความผันผวนทั่วประเทศ 5-18 ใน โลกสูงถึง 130 และสูงถึง 7000 microR/h..
วัสดุก่อสร้างสร้างรังสีแกมมาเพิ่มเติมภายในอาคาร (ในคอนกรีตเสริมเหล็กสูงถึง 170 มิลลิราด/ปี ในคอนกรีตที่ทำด้วยไม้ - 50 มิลลิราด/ปี)
น้ำ,เนื่องจากเป็นตัวทำละลาย จึงประกอบด้วยสารประกอบเชิงซ้อนที่ละลายได้ของยูเรเนียม ทอเรียม และเรเดียม ในทะเลและทะเลสาบความเข้มข้นของธาตุกัมมันตรังสีจะสูงกว่าในแม่น้ำ น้ำพุแร่ประกอบด้วยเรเดียม (7.5*10 -9 Cu/l) และเรดอน (2.6*10 -8 Cu/l) เป็นจำนวนมาก โพแทสเซียม-40 ในแม่น้ำและทะเลสาบมีค่าเท่ากับเรเดียมโดยประมาณ (10 -11 Cu/l)
อากาศ(บรรยากาศ) ประกอบด้วยเรดอนและโธรอนที่ปล่อยออกมาจากหินโลก และคาร์บอน-14 และไอโซโทปที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องในชั้นบรรยากาศภายใต้อิทธิพลของนิวตรอนของรังสีคอสมิกทุติยภูมิที่ทำปฏิกิริยากับไนโตรเจนและไฮโดรเจนในชั้นบรรยากาศ การสะสมของเรดอนในอาคารที่มีการระบายอากาศไม่ดีเป็นอันตรายอย่างยิ่ง มาตรฐานได้ถูกนำมาใช้ในอาคารที่สร้างขึ้นใหม่ £100 Bq/m³ ในอาคารที่ถูกครอบครอง £200 Bq/m³ หากเกิน 400 Bq/m³ จะมีการดำเนินมาตรการเพื่อลดเรดอนหรือการใช้อาคารถูกนำมาใช้ใหม่ การคำนวณแสดงให้เห็นว่าที่ความเข้มข้นของเรดอนที่ 16 และ 100 Bq/m³ ปริมาณรังสีต่อปีจะเท่ากับ 100 mrem และ 1 rem ตามลำดับ ความเข้มข้นที่แท้จริง"11 Bq/m³
พืชและสัตว์ดูดซับไอโซโทปกัมมันตรังสี K-40, C-14, H-3 จากสิ่งแวดล้อมอย่างเข้มข้นมาก (นี่คือส่วนประกอบสำคัญของโมเลกุลโปรตีน) นิวไคลด์กัมมันตภาพรังสีอื่นๆ ในระดับที่น้อยกว่า
การฉายรังสีภายในอวัยวะส่วนใหญ่เกิดจากการมี K-40 อยู่ในนั้น ปริมาณประจำปีจาก K-40 จะเป็น: สำหรับไขกระดูกแดง - 27 mrad
ปอด - 17 ม
Gonads -15 ม
จากนิวไคลด์กัมมันตรังสีอื่นๆ ในร่างกาย ปริมาณรังสีจะเป็น 1/100, 1/1000 ของค่าเหล่านี้ ข้อยกเว้นคือเรดอนซึ่งเข้าสู่ปอดเมื่อสูดดมและสร้างปริมาณมากถึง 40 mrad ต่อปี
ดังนั้นเฉพาะจากรังสีธรรมชาติและเนื่องจากการฉายรังสีภายนอกและภายในเท่านั้นที่บุคคลจะได้รับปริมาณต่อปี 200 เมเรด (mrem) (หรือ 2mSv)
จาก iii ทางโลก.- 167 (การสัมผัสภายในจาก K-40 และ Rn-222......... 132 ม)
(การฉายรังสีภายนอกจาก K-40, U-238, Th-232, Rb-87.......... 35 นาที)
จาก iii ต้นกำเนิดของจักรวาล .- 32 (การฉายรังสีภายนอกจาก g-quanta, m, p-mesons.... .30นาที)
(การฉายรังสีภายในจาก S-14, N-3................ 2 นาที)
ข้อสรุป.1. ปริมาณรังสีจากภายนอกที่ได้รับคือ 65 มิลลิเรม ซึ่งเท่ากับ 30% ของปริมาณรังสีทั้งหมด เราวัดปริมาณรังสีเพียงส่วนนี้เท่านั้น
2. การมีส่วนร่วมของเรดอนต่อปริมาณประจำปีคือ 25-40%
ผู้สูบบุหรี่ได้รับรังสีเพิ่มไปยังปอดจากกัมมันตภาพรังสี Po-210 (ในบุหรี่หนึ่งมวนมี 7mBq Po) ตามสถิติของสหรัฐอเมริกา อัตราการเสียชีวิตจากการสูบบุหรี่สูงกว่าแอลกอฮอล์ 150,000 ชั่วโมงต่อปี
ในช่วงหลายพันปีที่ผ่านมา สถานการณ์รังสีบนโลกมีเสถียรภาพ ภายใต้เงื่อนไขของพื้นหลังของการแผ่รังสีนี้ วิวัฒนาการของพืชและสัตว์เกิดขึ้น และผู้คนรุ่นก่อน ๆ ทั้งหมดอาศัยอยู่
24. แหล่งกำเนิดรังสีไอออไนซ์ประดิษฐ์ (การติดตั้งรังสีเอกซ์ การระเบิดทดสอบนิวเคลียร์ พลังงานนิวเคลียร์ อุปกรณ์ทางเทคนิคสมัยใหม่)
แหล่งกำเนิดรังสีเทียมสร้างปริมาณรังสีเพิ่มเติมให้กับมนุษย์ และแบ่งออกเป็นสี่กลุ่มใหญ่
1) เครื่องเอ็กซ์เรย์ที่ใช้ในทางการแพทย์เพื่อการวินิจฉัยและรักษาโรค
2) การระเบิดทดสอบนิวเคลียร์
3) พลังงานนิวเคลียร์ (วิสาหกิจวัฏจักรเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ - NFC)
4) อุปกรณ์ทางเทคนิคสมัยใหม่จำนวนหนึ่ง (หน้าปัดนาฬิกาส่องสว่างและเครื่องมือวัด โทรทัศน์ จอคอมพิวเตอร์ การติดตั้งเอ็กซ์เรย์และแกมมาเพื่อการตรวจจับข้อบกพร่อง การดูสิ่งต่าง ๆ ที่สนามบิน เครื่องเอกซเรย์คอมพิวเตอร์ ฯลฯ)
จากข้อมูลของ ICDAR หากเราใช้ปริมาณรังสีธรรมชาติที่เทียบเท่าต่อปี (200 มิลลิเรม) เป็น 100% ปริมาณรังสีเทียมจะส่งผลต่อ:
การฉายรังสีจากเครื่องเอ็กซ์เรย์ - 20% (40 mrem) (ต่อคนโดยเฉลี่ย)
ทดสอบสารพิษ การระเบิดจาก 7% ในช่วงต้นทศวรรษที่ 60 มากถึง 0.8% ในยุค 80 (แนวโน้มลดลง);
พลังงานนิวเคลียร์จาก 0.001% ของพื้นหลังตามธรรมชาติในปี 2508 เป็น 0.05% ในปี 2543 (แนวโน้มการเติบโตเล็กน้อย)
สำหรับอุปกรณ์ทางเทคนิค (ทีวี คอมพิวเตอร์ ฯลฯ) - ค่าเล็กน้อย
การติดตั้งเครื่องเอ็กซ์เรย์ - ตามคำสั่งของกระทรวงสาธารณสุข กำหนดขนาดยาไว้
· การถ่ายภาพรังสีของอวัยวะหน้าอกสูงถึง 0.6 mSv (ภาพฟัน 0.1-0.2 mrem)
· การส่องกล้องปอดสูงถึง 1.4 mSv, กระเพาะอาหารสูงถึง 3.4 mSv (340 mrem)
การระเบิดทดสอบนิวเคลียร์
ตั้งแต่ปีพ. ศ. 2488 ถึง พ.ศ. 2505 มีการทดสอบการระเบิด 423 ครั้งในชั้นบรรยากาศด้วยกำลังรวมมากกว่า 500 Mt (สหภาพโซเวียต, สหรัฐอเมริกา, ฝรั่งเศส, จีน, บริเตนใหญ่) การทดสอบใต้ดินยังคงดำเนินการอยู่
ในระหว่างการระเบิดของนิวเคลียร์ ปฏิกิริยาลูกโซ่ของฟิชชันของนิวเคลียสของธาตุหนัก (U 235, Pu 239) เกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของนิวตรอน ในระหว่างปฏิกิริยาจะเกิดไอโซโทปประมาณ 250 ไอโซโทปขนาด 35 x ธาตุซึ่งมี 225 ธาตุเป็นกัมมันตภาพรังสี (ตัวอย่าง - การผ่าแตงโมด้วยเมล็ด 235 เมล็ด) นิวไคลด์กัมมันตรังสีที่ได้จะมีครึ่งชีวิตที่แตกต่างกัน - เศษส่วนของวินาที วินาที นาที ชั่วโมง วัน เดือน ปี ศตวรรษ พันปี และล้านปี
ในบรรดาชิ้นส่วนนิวเคลียร์จำนวนมากและผลิตภัณฑ์รุ่นย่อยนั้น นิวไคลด์กัมมันตรังสี 10 ชนิดเป็นที่สนใจสำหรับรังสีชีววิทยาทางสัตวแพทย์และนิเวศวิทยารังสีของสัตว์เลี้ยงในฟาร์ม เนื่องจากมีลักษณะทางพิษวิทยาทางรังสีวิทยาและทางกายภาพ
สารกัมมันตภาพรังสีส่วนใหญ่เป็นสารปล่อยเบต้าและแกมมา ไอโอดีน-131, แบเรียม-140, สตรอนเซียม-89 เป็นอันตรายอย่างยิ่งในช่วงเดือนแรกๆ ต่อมาคือสตรอนเทียม-90 และซีเนียม-137
ตลอดระยะเวลา 35 ปีหลังจากการยุติการทดสอบอาวุธนิวเคลียร์ ผลิตภัณฑ์ระเบิดนิวเคลียร์ทั้งหมดตกลงมาจากอ่างเก็บน้ำในชั้นบรรยากาศและสตราโตสเฟียร์สู่พื้นผิวส่วนใหญ่ในซีกโลกเหนือของโลก ทำให้เกิดการปนเปื้อนในพื้นดินด้วย Sr-90 และ Cs -137 ถึง 0.2 Ku/km² ตอนนี้ลดลงเหลือ 0.1 Ku/km² (สำหรับมนุษย์ - ทางปาก)
พลังงานนิวเคลียร์ - สิ่งเหล่านี้เป็นวิสาหกิจวงจรเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ที่เชื่อมโยงถึงกัน (การขุด, การเพิ่มคุณค่าและการแปรรูปแร่ยูเรเนียม, การผลิตแท่งเชื้อเพลิง, การเผาพวกมันที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์, การแปรรูปแท่งเชื้อเพลิง, การกำจัดของเสีย, การรื้อโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ใช้แล้ว)
แม้ว่าโรงไฟฟ้านิวเคลียร์จะมีรังสีและอันตรายต่อสิ่งแวดล้อม แต่จำนวนโรงไฟฟ้าเหล่านี้ก็เพิ่มขึ้นทุกปี มีเครื่องปฏิกรณ์กำลังดำเนินการมากกว่า 500 เครื่องทั่วโลก โดยมีกำลังการผลิตรวมประมาณ 30,000 เมกะวัตต์ ใช้พลังงานถึง 17% ของทั่วโลก
พลังงานนิวเคลียร์เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากที่สุดในบรรดาวิธีการผลิตไฟฟ้าที่มีอยู่ทั้งหมด (พร้อมการดำเนินงานที่ไร้ปัญหา) โรงไฟฟ้าถ่านหินก่อให้เกิดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อมด้วยการแผ่รังสีมากกว่าโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ในพลังงานเดียวกันหลายเท่า
แต่อุบัติเหตุหลายครั้งในทศวรรษที่ผ่านมาที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ ได้แก่ ใหญ่ที่สุดในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์เชอร์โนบิล - 26/04/86 นำไปสู่การปนเปื้อนกัมมันตภาพรังสีอย่างรุนแรงในพื้นที่ขนาดใหญ่
ไอโซโทปที่เป็นอันตรายทางชีวภาพมากที่สุด ได้แก่ ไอโอดีน-131, โอทรอนเทียม-90 และไคอิ-137
25. รูปแบบการเคลื่อนที่ของสารกัมมันตภาพรังสีในชีวมณฑล หน่วยสตรอนเชียม
สารกัมมันตภาพรังสีจากการระเบิดของนิวเคลียร์, การปล่อยก๊าซฉุกเฉินจากสถานประกอบการด้านวัฏจักรเชื้อเพลิงนิวเคลียร์, กากกัมมันตภาพรังสีที่ไม่ได้ถูกฝังในลักษณะที่กำหนดจะรวมอยู่ในองค์ประกอบของชีวมณฑล - ไม่มีชีวิต (ดิน น้ำ อากาศ) และ ทางชีวภาพ (พืช สัตว์) และมีส่วนร่วมในวงจรทางชีวภาพของสารต่างๆ
เส้นทางที่สั้นที่สุดของสารกัมมันตภาพรังสีสู่มนุษย์ ยกเว้นการเข้าถึงโดยตรงจากชั้นบรรยากาศ คือด้วยวิธีทางการเกษตร พืชและสัตว์ที่ถูกล่ามโซ่: ดิน - พืช - มนุษย์; ดิน-พืช-สัตว์-มนุษย์ ในระหว่างอุบัติเหตุเชอร์โนบิล มีการปล่อยกิจกรรม 50 MCU ออกสู่ชั้นบรรยากาศ ในจำนวนนี้ 20% เป็นไอโอดีน-131 และไอโซโทปของซีเซียม 15% และสตรอนเซียมมากถึง 2%
ไอโอดีนเข้าสู่ร่างกายมนุษย์และสัตว์มีความเข้มข้นในปริมาณมากที่สุด (จาก 20 ถึง 60%) ในต่อมไทรอยด์รบกวนการทำงานของมัน
การย้ายจากวัตถุหนึ่งของชีวมณฑลไปยังอีกวัตถุหนึ่งซีเซียมและสตรอนเซียมมีพฤติกรรมคล้ายกับโพแทสเซียมและแคลเซียม (เนื่องจากเป็นสิ่งที่คล้ายกันในคุณสมบัติทางกายภาพ) ในที่สุดก็เข้าสู่ร่างกายของสัตว์และมนุษย์ถึงความเข้มข้นสูงสุดในอวัยวะที่อุดมไปด้วยองค์ประกอบเหล่านี้ทางสรีรวิทยา ( ซีเซียมในกล้ามเนื้อ สตรอนเซียมในกระดูก เปลือกหอย)
การสะสมนี้มีสัดส่วนที่แน่นอนต่อแคลเซียมหรือโพแทสเซียม 1 กรัมซึ่งแสดงออกมา หน่วยสตรอนเซียม (SU)
1CE = 1 nCu Sr-90 ต่อ Ca 1 กรัม (นาโน = 10 -9)
อัตราส่วนของจำนวน CE ของการเชื่อมโยงที่ตามมาของระบบชีวภาพกับอัตราส่วนก่อนหน้าเรียกว่า ค่าสัมประสิทธิ์การเลือกปฏิบัติ (CD) Sr-90 สัมพันธ์กับแคลเซียม
CD = CE ในตัวอย่างอาหารสัตว์ / CE ในดิน.
ยังมีการศึกษาประเด็นการเปลี่ยนแปลงอีกหลายประเด็นในการเชื่อมโยงของสายโซ่ทางชีววิทยา
26. ความเป็นพิษของไอโซโทปกัมมันตรังสี
ไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีขององค์ประกอบทางเคมีใด ๆ เมื่อเข้าสู่ร่างกายจะมีส่วนร่วมในการเผาผลาญในลักษณะเดียวกับไอโซโทปเสถียรขององค์ประกอบที่กำหนด ความเป็นพิษของนิวไคลด์กัมมันตภาพรังสีเกิดจาก:
· ชนิดและพลังงานของรังสี (ลักษณะสำคัญที่กำหนดความเป็นพิษ)
· ครึ่งชีวิต;
· คุณสมบัติทางกายภาพและเคมีของสารที่นิวไคลด์กัมมันตรังสีเข้าสู่ร่างกาย
· ประเภทของการแพร่กระจายระหว่างเนื้อเยื่อและอวัยวะ
· อัตราการกำจัดออกจากร่างกาย
แนวคิดของ LET ได้รับการแนะนำ - การถ่ายโอนพลังงานเชิงเส้น (นี่คือปริมาณพลังงาน (เป็น keV) ที่ถ่ายโอนโดยอนุภาคหรือควอนตัมไปยังสารต่อหน่วยเส้นทาง (เป็นไมครอน)) LET - แสดงลักษณะเฉพาะของไอออนไนซ์และสัมพันธ์กับ RBE (ประสิทธิภาพทางชีวภาพเชิงสัมพันธ์) ของรังสีประเภทใดประเภทหนึ่งโดยเฉพาะ (สิ่งนี้ถูกกล่าวถึงก่อนหน้านี้ในการบรรยาย)
นิวไคลด์กัมมันตรังสีที่มีครึ่งชีวิตสั้นมาก (เศษส่วนของวินาที) และยาวมาก (ล้านปี) ไม่สามารถสร้างปริมาณรังสีที่มีประสิทธิผลในร่างกายได้ จึงทำให้เกิดอันตรายร้ายแรงได้
ไอโซโทปที่อันตรายที่สุดจะมีครึ่งชีวิตตั้งแต่หลายวันไปจนถึงหลายสิบปี
ตามลำดับอันตรายจากรังสีจากมากไปหาน้อย นิวไคลด์กัมมันตภาพรังสีจะถูกแบ่งออกเป็น 4 กลุ่มความเป็นพิษต่อรังสี (ตาม NRB - กลุ่มอันตรายจากรังสี)
กลุ่มพิษจากรังสี | กัมมันตภาพรังสี | ความเข้มข้นที่อนุญาตในน้ำโดยเฉลี่ยต่อปี, K u/l |
A - ความเป็นพิษต่อรังสีสูงเป็นพิเศษ (r/t) | Pb-210, Po-210, Ra-226, Th-230 ฯลฯ | 10 -8 - 10 -10 |
B - มีความเป็นพิษต่อรังสีสูง | J-131, Bi-210, U-235, Sr-90 ฯลฯ | 10 -7 - 10 -9 |
เอ - ความเป็นพิษต่อรังสีโดยเฉลี่ย | P-32, Co-60, Sr-89, Cs-137 ฯลฯ | 10 -7 - 10 -8 |
เอ - ความเป็นพิษของรังสีต่ำสุด | C-14, Hg-197, H-3 (ไอโซโทป) เป็นต้น | 10 -7 - 10 -6 |
NRB - สร้างความเข้มข้นที่อนุญาตของนิวไคลด์กัมมันตรังสีทั้งหมดในอากาศของพื้นที่ทำงาน บรรยากาศ น้ำ การบริโภคประจำปีเข้าสู่ร่างกายผ่านทางอวัยวะทางเดินหายใจ ผ่านอวัยวะย่อยอาหาร เนื้อหาในอวัยวะที่สำคัญ
27. การรับ การกระจาย การสะสมของสารกัมมันตภาพรังสีในเนื้อเยื่อและอวัยวะ และการกำจัดสารกัมมันตภาพรังสีออกจากร่างกายของสัตว์
นิวไคลด์กัมมันตภาพรังสีสามารถเข้าสู่ร่างกายของสัตว์ได้:
· ละอองลอย - ผ่านปอดเมื่อสูดดมอากาศเสีย
· ปากเปล่า - ผ่านทางเดินอาหารด้วยอาหารและน้ำ (เส้นทางหลัก)
· ดูดซึมได้ - ผ่านเยื่อเมือก ผิวหนัง และบาดแผล
ผลกระทบทางชีวภาพของนิวไคลด์กัมมันตรังสีระหว่างการบริโภคภายในขึ้นอยู่กับสถานะการรวมตัวของสาร ผลกระทบที่ยิ่งใหญ่ที่สุดเกิดขึ้นจากสารกัมมันตภาพรังสีในรูปของก๊าซและสารประกอบที่ละลายน้ำได้ จะถูกดูดซึมเข้าสู่กระแสเลือดอย่างเข้มข้นและในปริมาณมาก แพร่กระจายอย่างรวดเร็วไปทั่วร่างกาย หรือเข้มข้นในอวัยวะที่เกี่ยวข้อง อนุภาคกัมมันตภาพรังสีที่ไม่ละลายน้ำสามารถตกค้างบนเยื่อเมือกของปอดและทางเดินอาหารเป็นเวลานาน ทำให้เกิดความเสียหายจากรังสีในท้องถิ่น
ละอองลอย P/active ที่มีขนาดน้อยกว่า 0.5 ไมครอนเข้าสู่ปอดจะถูกกำจัดออกเกือบทั้งหมดเมื่อหายใจออก อนุภาคขนาด 0.5 ถึง 1 ไมครอนจะยังคงอยู่ 90% อนุภาคฝุ่นที่มีขนาดใหญ่กว่า 5 ไมครอนจะถูกบันทึกได้มากถึง 20% อนุภาคขนาดใหญ่ที่เกาะอยู่ในทางเดินหายใจส่วนบนจะถูกขับออกมาและเข้าสู่กระเพาะอาหาร เบต้านิวไคลด์ส่วนใหญ่ที่สะสมอยู่ในปอดจะถูกดูดซึมเข้าสู่กระแสเลือดอย่างรวดเร็ว และบางส่วนยังคงอยู่ในปอดเป็นเวลานาน
ปริมาณสัมพัทธ์ของการดูดซับไอโซโทปรังสีโดยร่างกายขึ้นอยู่กับอัตราส่วนของมันกับตัวพา ตัวพาไอโซโทป มันเป็นไอโซโทปที่ไม่มีกัมมันตรังสีของธาตุนี้ (เช่น J-125 สำหรับ J-131) พาหะที่ไม่ใช่ไอโซโทป - องค์ประกอบอื่นคืออะนาล็อกทางเคมีของไอโซโทปกัมมันตภาพรังสี (Ca สำหรับ Sr-90, K สำหรับ Cs-137)
การดูดซึมและการสะสมของนิวไคลด์กัมมันตรังสีในเนื้อเยื่อเป็นสัดส่วนโดยตรงกับอัตราส่วนของมันต่อตัวพา
ด้วยเส้นทางหลักของการเข้าสู่ร่างกายของสารกัมมันตรังสีผ่านทางเดินอาหารการสลาย (การดูดซึม) ของนิวไคลด์กัมมันตภาพรังสีบางชนิดอยู่ในช่วง 100 ถึง 0.01% (Cs, J - 100%, Sr - จาก 9 ถึง 60%, Cj - 30%, Po - 6% , U-3%, Pu-0.01%)
การกระจายตัวของนิวไคลด์กัมมันตรังสีในร่างกายอาจคล้ายคลึงกับไอโซโทปที่เสถียรของธาตุเหล่านี้ (เช่น แคลเซียมไปที่ระบบโครงกระดูก ไอโอดีนไปยังต่อมไทรอยด์) หรือสม่ำเสมอทั่วทั้งร่างกาย
การกระจายตัวขององค์ประกอบกัมมันตภาพรังสีประเภทต่อไปนี้มีความโดดเด่น:
เครื่องแบบ(H, Cs, Rb, K ฯลฯ) - ตับ (ซีเรียม, Pu, Th, Mg ฯลฯ)
โครงกระดูก (osteotropic)(Ca, Sr, Ra ฯลฯ) ไต (ไบ, สบานติโมนี, ยู, สารหนู)
กระตุ้นต่อมไทรอยด์(เจ, โบรมีน).
อวัยวะที่เกิดความเข้มข้นเฉพาะของนิวไคลด์กัมมันตภาพรังสีและเป็นผลให้สัมผัสกับรังสีและความเสียหายที่ยิ่งใหญ่ที่สุด) เรียกว่า วิกฤต.
ปอดและระบบทางเดินอาหารเป็นอวัยวะที่สำคัญเมื่อมีสารประกอบกัมมันตภาพรังสีที่ไม่ละลายน้ำเข้ามาผ่านเข้าไป สำหรับไอโอดีน อวัยวะที่สำคัญคือต่อมไทรอยด์เสมอ สำหรับสตรอนเซียม แคลเซียม เรเดียม - จะเป็นกระดูกเสมอ
ระบบเม็ดเลือดและอวัยวะสืบพันธุ์ซึ่งเป็นระบบที่อ่อนแอที่สุดแม้จะได้รับรังสีในปริมาณต่ำ ถือเป็นอวัยวะที่สำคัญสำหรับนิวไคลด์กัมมันตรังสีทุกชนิด
ประเภทของการแพร่กระจายของนิวไคลด์กัมมันตรังสีในร่างกายจะเหมือนกันสำหรับสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมทุกสายพันธุ์ (รวมถึงมนุษย์ด้วย)
สัตว์เล็กมีลักษณะพิเศษคือการดูดซึมและการสะสมของนิวไคลด์กัมมันตรังสีในเนื้อเยื่อที่รุนแรงยิ่งขึ้น ในหญิงตั้งครรภ์ ไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีจะผ่านรกและสะสมอยู่ในเนื้อเยื่อของทารกในครรภ์
ไอโซโทปกัมมันตภาพรังสี (รวมถึงไอโซโทปที่เสถียร) จะถูกขับออกมาอันเป็นผลมาจากการแลกเปลี่ยนออกจากร่างกายด้วยอุจจาระ ปัสสาวะ นม ไข่ และวิธีอื่นๆ
ครึ่งชีวิตทางชีวภาพ(T b) คือเวลาที่ครึ่งหนึ่งของปริมาณธาตุที่เข้ามาถูกขับออกจากร่างกาย แต่การสูญเสียไอโซโทปจะถูกเร่งในร่างกายเนื่องจากการสลายกัมมันตภาพรังสี (มีลักษณะเฉพาะโดย T 1/2)
การสูญเสียนิวไคลด์กัมมันตรังสีออกจากร่างกายเกิดขึ้นจริง ครึ่งชีวิตที่มีประสิทธิภาพ , (เทฟ ).
เทฟฟ์ = (T b ·T 1/2)/(T b +T 1/2)
มาคำนวณหากัน ซ.ส-137(T b = 0.25 ปี, T 1/2 = 30 ปี T eff = (0.25*30)/(0.25+ 30) = 0.24 ปี (90 วัน)
นิวไคลด์กัมมันตภาพรังสีที่มี Teff สั้น (Cs-137, Y-90yttrium, Ba-140 ฯลฯ) เมื่อนำเข้าสู่ร่างกายครั้งเดียวหรือในช่วงเวลาสั้นๆ ด้วยขนาดที่ใกล้เคียงกัน อาจทำให้เกิดอาการเจ็บป่วยจากรังสีเฉียบพลันหรือเรื้อรังได้ภายหลัง ซึ่งการทำให้ภาพเลือดเป็นปกติอย่างรวดเร็วเกิดขึ้นและสภาพทั่วไปของสัตว์
ภายใต้เงื่อนไขเดียวกันของการสัมผัสกับนิวไคลด์กัมมันตรังสีที่มีเทฟฟ์สูง (Sr-90, Ra-226 Pu-239 ฯลฯ) มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในปริมาณที่ทำให้เกิดโรคเฉียบพลันหรือเรื้อรัง ระยะเวลาการฟื้นตัวของโรคนั้นยาวนานมาก เนื้องอกมะเร็งมักเกิดขึ้น ภาวะเกล็ดเลือดต่ำ โรคโลหิตจาง ภาวะมีบุตรยาก และความผิดปกติอื่น ๆ ยังคงมีอยู่เป็นเวลาหลายปี
ในสัตว์ที่มีจุดประสงค์เพื่อฆ่าเพื่อฆ่าเนื้อสัตว์ ผลกระทบเหล่านี้อาจไม่มีเวลาปรากฏให้เห็น แต่ในการผสมพันธุ์และโคนม อันตรายของการเกิดสิ่งเหล่านี้ค่อนข้างเกิดขึ้นจริง
สัตว์ในห่วงโซ่อาหารของมนุษย์ทำหน้าที่เป็นตัวกรองสารกัมมันตภาพรังสีและลดการเข้าสู่ร่างกายมนุษย์ด้วยอาหาร
28. พิษวิทยาของไอโซโทปที่มีฤทธิ์ทางชีวภาพ J-131
ตามตำราเรียน
29. พิษวิทยาของไอโซโทปที่มีฤทธิ์ทางชีวภาพ Cs-137
ตามตำราเรียน
30. พิษวิทยาของไอโซโทปที่มีฤทธิ์ทางชีวภาพ Sr-90
ตามตำราเรียน
31. แนวคิดสมัยใหม่เกี่ยวกับกลไกการออกฤทธิ์ทางชีวภาพของรังสีไอออไนซ์
1 แนวคิดสมัยใหม่เกี่ยวกับกลไกการออกฤทธิ์ทางชีวภาพของ i.i.
เมื่ออนุภาคอัลฟ่า บีตา แกมมา รังสีเอกซ์ และนิวตรอนมีปฏิกิริยากับเนื้อเยื่อของร่างกาย ขั้นตอนต่อไปนี้จะผ่านไปตามลำดับ:
- ปฏิสัมพันธ์ทางไฟฟ้า การแผ่รังสีที่ทะลุผ่านอะตอม (เวลา - ล้านล้านวินาที) - การแยกอิเล็กตรอน - การแตกตัวเป็นไอออนของตัวกลาง (นี่คือกระบวนการถ่ายโอนพลังงานแม้ว่าจะในปริมาณน้อย แต่มีประสิทธิภาพสูง)
-การเปลี่ยนแปลงทางเคมีกายภาพ (หนึ่งในพันล้านวินาที) ไอออนที่เกิดขึ้นจะมีส่วนร่วมในปฏิกิริยาลูกโซ่ที่ซับซ้อนก่อให้เกิดผลิตภัณฑ์ที่มีฤทธิ์ทางเคมีสูง: ไฮเดรตออกไซด์ H O 2, ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ H 2 O 2 ฯลฯ รวมถึงอนุมูลอิสระ H, OH (เนื้อเยื่อ ที่ 60-70 % ประกอบด้วยน้ำโดยมวล) ในโมเลกุลของน้ำอัตราส่วนของ H ต่อ O คือ 2: 16 หรือ 1: 8 (โดย amu) ดังนั้น น้ำ 50 กิโลกรัมในคนมาตรฐานหนัก 70 กิโลกรัม จะมีออกซิเจนประมาณ 40 กิโลกรัม
-การเปลี่ยนแปลงทางเคมี ในช่วงหนึ่งในล้านวินาทีถัดมา อนุมูลอิสระจะทำปฏิกิริยาต่อกันและกับโมเลกุลโปรตีน เอนไซม์ ฯลฯ ผ่านปฏิกิริยาลูกโซ่ของปฏิกิริยาออกซิเดชั่น (ยังไม่เป็นที่เข้าใจอย่างถ่องแท้) ทำให้เกิดการดัดแปลงทางเคมีของโมเลกุลที่สำคัญทางชีวภาพ
-ผลกระทบทางชีวภาพ - กระบวนการเผาผลาญถูกรบกวน, กิจกรรมของระบบเอนไซม์ถูกระงับ, การสังเคราะห์ DNA และการสังเคราะห์โปรตีนถูกรบกวน, สารพิษเกิดขึ้น, กระบวนการทางสรีรวิทยาในระยะแรกเกิดขึ้น (การยับยั้งการแบ่งเซลล์, การก่อตัวของการกลายพันธุ์, การเปลี่ยนแปลงความเสื่อม) การตายของเซลล์เกิดขึ้นได้ภายในไม่กี่วินาทีหรือการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นตามมา ซึ่งอาจนำไปสู่มะเร็ง (อาจจะใน 2-3 ทศวรรษ)
ท้ายที่สุดแล้ว การทำงานที่สำคัญของการทำงานหรือระบบส่วนบุคคลและสิ่งมีชีวิตโดยรวมจะถูกรบกวน
ตามกฎแล้วผลของผลกระทบทางชีวภาพของการแผ่รังสีคือการหยุดชะงักของกระบวนการทางชีวเคมีปกติโดยมีการเปลี่ยนแปลงการทำงานและทางสัณฐานวิทยาตามมาในเซลล์และเนื้อเยื่อของสัตว์
กลไกการออกฤทธิ์ทางชีวภาพมีความซับซ้อนและไม่เข้าใจอย่างสมบูรณ์ มีสมมติฐานและทฤษฎีหลายประการ (ลอนดอน, Timofeev-Resovsky, Tarusev, Kudryashev, Kuzin, Gorizontov ฯลฯ )
มี:
ทฤษฎีการกระทำทั้งทางตรงและทางอ้อมของรังสีไอออไนซ์ซึ่งปรากฏในผลการเจือจางและผลกระทบของออกซิเจน
ทฤษฎีเป้าหมายหรือการโจมตี
สมมติฐานสุ่ม (ความน่าจะเป็น)
ทฤษฎีสารพิษกัมมันตรังสีไขมัน (หลัก) และปฏิกิริยาลูกโซ่
ทฤษฎีโครงสร้าง-เมตาบอลิซึม (คูซิน)
สมมติฐานเกี่ยวกับภูมิหลังภายนอกของความต้านทานรังสีที่เพิ่มขึ้นและแนวคิดทางอิมมูโนชีววิทยา
ทฤษฎีทั้งหมดอธิบายเฉพาะบางแง่มุม (โดยเฉพาะ) ของกลไกการออกฤทธิ์ทางชีวภาพปฐมภูมิของรังสีไอออไนซ์ และยังไม่ได้รับการยืนยันจากการทดลองอย่างสมบูรณ์ในสัตว์เลือดอุ่น
ขั้นตอนที่พิจารณาถูกกำหนดให้เป็น หลัก (ทันที) ผลของรังสีต่อกระบวนการทางชีวเคมี หน้าที่ และโครงสร้างของอวัยวะและเนื้อเยื่อ
ขั้นที่สอง- การกระทำทางอ้อม เกิดจากการเปลี่ยนแปลงของระบบประสาทและร่างกายที่เกิดขึ้นในร่างกายภายใต้อิทธิพลของรังสี
(การควบคุมสองรูปแบบในร่างกาย: ประสาทและร่างกาย (ปฏิกิริยาผ่านสื่อภายในที่เป็นของเหลว - เลือด, ของเหลวในเนื้อเยื่อ ฯลฯ ) - การเชื่อมโยงของการควบคุมการทำงานของระบบประสาทและระบบประสาทเดียว)
ผลกระทบทางร่างกายหรือทางอ้อมของรังสีเกิดขึ้นผ่านสารพิษ (สารพิษรังสี) ที่เกิดขึ้นในร่างกายระหว่างการเจ็บป่วยจากรังสี (กลุ่มอาการการบาดเจ็บจากรังสีหลักเกิดขึ้น - การเปลี่ยนแปลงของเลือด, การอาเจียน ฯลฯ )
32. ผลของรังสีไอออไนซ์ต่อเซลล์
คำถามทดสอบ:
1. ปัจจัยที่ทำให้เกิดกัมมันตภาพรังสีในอากาศในพื้นที่เปิดโล่งและในอาคาร
2. เรดอน แหล่งที่มา ปริมาณที่เกิดจากเรดอน มาตรการลดความเข้มข้นของเรดอนในพื้นที่ปิด
3. วิธีการหากัมมันตภาพรังสีในอากาศ การหาค่ากัมมันตภาพรังสีของก๊าซและละอองลอย
งานอิสระ:
1. ใช้เครื่องวัดกัมมันตภาพรังสีเบต้า RKB4-1eM เพื่อหาค่ากัมมันตภาพรังสีเชิงปริมาตรของตัวอย่างอากาศในห้องเรียน
2. เปรียบเทียบผลลัพธ์ที่ได้รับกับ NRB-99
บรรยากาศเป็นตัวรับอันทรงพลังจากสิ่งที่มนุษย์สร้างขึ้น รวมถึงพลังงานนิวเคลียร์ ก๊าซกัมมันตภาพรังสี และการปล่อยละอองลอย การรวมสิ่งเหล่านี้ไว้ในกระแสมวลอากาศ การกระจายตัว และการตกตะกอนเชิงกลที่ช้า (แรงโน้มถ่วง) ทำให้เกิดการกระจายตัวของมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมพื้นหลังซีเซียม-สตรอนเซียมที่ค่อนข้างสม่ำเสมอ (ทั่วโลก) การทดสอบอาวุธนิวเคลียร์ภาคพื้นดินถือเป็นการปล่อยมลพิษในชั้นบรรยากาศมากที่สุด การเข้ามาและการกระจายตัวของกัมมันตภาพรังสีในเวลาต่อมาจะขึ้นอยู่กับรูปแบบหลายรูปแบบ ซึ่งบ่งบอกถึงการมีอยู่ของปัจจัยในองค์ประกอบของสิ่งแวดล้อมในระยะยาว
ชิ้นส่วนฟิชชันกัมมันตภาพรังสีมากถึง 90% เข้าสู่ชั้นสตราโตสเฟียร์ ส่วนที่เหลือเข้าไปในชั้นโทรโพสเฟียร์ เมื่อละอองลอยกัมมันตภาพรังสีเข้าสู่ชั้นโทรโพสเฟียร์ พวกมันจะถูก "กัดเซาะ" ทั่วโลกและเคลื่อนที่ไปตามกระแสมวลอากาศด้วยความเร็วสูง โดยส่วนใหญ่ตามแนวทางภูมิศาสตร์จากบริเวณที่เกิดการระเบิด นิวไคลด์กัมมันตภาพรังสีแพร่กระจายในลักษณะเดียวกันหลังจากเกิดอุบัติเหตุเชอร์โนบิล
มลพิษในโทรโพสเฟียร์จำนวนมากตกลงพร้อมกับการตกตะกอนในอีกไม่กี่วันและสัปดาห์ข้างหน้านับจากวินาทีที่เกิดการระเบิดอันเป็นผลมาจากการมีส่วนร่วมของละอองลอยในกระบวนการก่อตัวเมฆ ส่วนเล็กๆ ของนิวไคลด์กัมมันตภาพรังสีถูกดูดซับโดยละอองลอยในอากาศ ซึ่งจับตัวเป็นก้อน ตามด้วยการตกตะกอนของอนุภาค "แห้ง" อัตราการทำให้บริสุทธิ์ในโทรโพสเฟียร์เป็นไปตามกฎเอ็กซ์โพเนนเชียลโดยมีระยะเวลาการทำให้บริสุทธิ์ครึ่งหนึ่งคือ 20–40 วัน
การตกตะกอนด้วยแรงโน้มถ่วงของอนุภาคที่เข้าสู่ชั้นสตราโตสเฟียร์เกิดขึ้นช้ามากในรอบหลายทศวรรษ องค์ประกอบของนิวไคลด์กัมมันตภาพรังสีของแหล่งกำเนิดนิวเคลียร์เปลี่ยนแปลงไปในระหว่างการไหลเวียนในสตราโตสเฟียร์ นิวไคลด์กัมมันตรังสีที่มีอายุสั้น (ส่วนที่ใหญ่ที่สุดของการระเบิด) จะสลายตัว เหลือที่ว่างให้กับแหล่งกำเนิดซีเซียม-สตรอนเซียมของมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมที่มีความเข้มข้นต่ำทั่วโลก การเปลี่ยนผ่านของนิวไคลด์กัมมันตรังสีในสตราโตสเฟียร์ไปเป็นชั้นโทรโพสเฟียร์ด้วยการทับถมในภายหลังเกิดขึ้นส่วนใหญ่ที่ละติจูด 25 - 30 องศาในซีกโลกทั้งสอง โดยค่าสูงสุดในซีกโลกเหนือ
การปล่อยสารกัมมันตรังสีโดยปราศจากอุบัติเหตุจากโรงไฟฟ้านิวเคลียร์เป็นแหล่งของสารกัมมันตรังสีที่เข้าสู่ชั้นบรรยากาศเพียงเล็กน้อยแต่สม่ำเสมอ มลภาวะในชั้นบรรยากาศส่วนใหญ่ที่ตกลงบนพื้นผิวโลกไม่มีนัยสำคัญอย่างยิ่งในระหว่างการดำเนินการตามปกติของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ องค์ประกอบของละอองลอยที่ปล่อยออกสู่ชั้นบรรยากาศอันเป็นผลมาจากการรั่วไหลฉุกเฉินของสารหล่อเย็นปฐมภูมิของเครื่องปฏิกรณ์ประกอบด้วยชุดกัมมันตรังสีที่ซับซ้อนรวมถึง 88 Kr, 134 Cs, 58 Co, 60 Co, 54 Mn, 140 Va, 140 Zn, 89 Sr, 131 I. ปริมาณสารกัมมันตภาพรังสีที่ปล่อยออกสู่ชั้นบรรยากาศจากเครื่องปฏิกรณ์มีน้อย
โรงงานแปรรูปเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ก่อให้เกิดอันตรายมากที่สุดเนื่องจากอาจเป็นแหล่งที่มาของมลพิษทางอากาศ ของเสีย (องค์ประกอบเชื้อเพลิง - แท่งเชื้อเพลิง) ขององค์กรเหล่านี้มีสารกัมมันตภาพรังสีที่มีอายุยืนยาวจำนวนมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งนิวไคลด์กัมมันตรังสีดังกล่าวรวมถึงไอโซโทป (3 H) และคริปตัน (85 กิโลกรัม) ซึ่งเกิดขึ้นระหว่างการประมวลผลองค์ประกอบเชื้อเพลิง การประมวลผลองค์ประกอบเชื้อเพลิงยังมาพร้อมกับการปล่อยผลิตภัณฑ์ฟิชชันที่เป็นก๊าซและระเหยได้: 3 H, 14 C, 85 Kr, 129 I, 131 I, 106 Ru, 134 Cs, 137 Cs, แอกทิไนด์กัมมันตภาพรังสี
กัมมันตภาพรังสีคริปทอนสมควรได้รับความสนใจเป็นพิเศษในแง่ของมลภาวะในชั้นบรรยากาศ ส่วนประกอบของการปล่อยก๊าซเฉื่อยทางเคมีและปลอดภัยจากรังสีนี้รุนแรงต่อการทำงานของระบบนิเวศทางกายภาพของชั้นบรรยากาศ เนื่องจากมีส่วนช่วยอย่างมากในการแตกตัวเป็นไอออนของอากาศและการเปลี่ยนแปลงของการกระจายตัวตามปกติของกระบวนการนี้ในชั้นต่างๆ ของบรรยากาศ
การแตกตัวเป็นไอออนของชั้นบนของบรรยากาศภายใต้อิทธิพลของรังสีอัลตราไวโอเลตแข็งและรังสีไอออไนซ์นำไปสู่การแยกตัวของออกซิเจนและการก่อตัวของชั้นโอโซนในชั้นบรรยากาศของโลกซึ่งทำหน้าที่หนึ่งในระบบนิเวศที่สำคัญที่สุด - การคัดกรองและการกรองรังสีคอสมิก
ชั้นพื้นผิวที่สองที่คล้ายกันของบรรยากาศเกิดขึ้นเนื่องจากปฏิกิริยาการก่อตัวของไอออนในบริเวณใกล้เคียงกับพื้นผิวโลกภายใต้อิทธิพลของรังสีจากนิวไคลด์กัมมันตรังสีธรรมชาติซึ่งส่วนใหญ่เป็นเรดอน การก่อตัวของไอออนในชั้นพื้นดินมีบทบาทในการต้านเชื้อแบคทีเรีย (ต่อต้านการแพร่ระบาด) อย่างมีนัยสำคัญใน biocenoses
การกระจายตัวของแหล่งกำเนิดไอออไนซ์ในชั้นบรรยากาศโดยมนุษย์แตกต่างอย่างมากจากธรรมชาติ ก๊าซ 85 Kr ที่ผลิตได้เกือบทั้งหมดถูกปล่อยออกสู่ชั้นบรรยากาศในซีกโลกเหนือ สิ่งนี้นำไปสู่การกระจายที่ไม่สม่ำเสมอในชั้นบรรยากาศของโลก ความเข้มข้น 85 Kr ในซีกโลกใต้นั้นต่ำกว่าในซีกโลกเหนือ 1.3–1.4 เท่า ระดับความสูง 85 Kr กระจายเกือบเท่าๆ กัน สูงถึง 20 – 25 กม. เหนือระดับน้ำทะเล ปัจจุบันความเข้มข้น 85 กิโลกรัมในบรรยากาศอยู่ที่ ~ 3 nCi/m 3 ของอากาศ โดยไม่คำนึงถึงระดับความสูง การกระจายตัวของคริปทอน (ระดับความสูง) สม่ำเสมอ (ตัวปล่อย β-แอคทีฟที่มีพลังงาน β-อนุภาค 0.25 MeV และพลังงาน γ-ควอนต้า 0.514 MeV ครึ่งชีวิต 10.75 ปี) ในชั้นบรรยากาศสามารถนำไปสู่ผลกระทบด้านสิ่งแวดล้อมที่ไม่พึงประสงค์ .
ไอออนในอากาศเป็นนิวเคลียสของการควบแน่น ดังนั้นการก่อตัวและการเติบโตของหยดน้ำที่ดูดซับซัลเฟตหลักและไนเตรตที่เป็นพิษในชั้นบรรยากาศ การควบแน่นที่เพิ่มขึ้นอันเป็นผลมาจากการก่อตัวของไอออนแบบกระจายที่เพิ่มขึ้นรวมกับมลภาวะทางเทคโนโลยีที่เป็นพิษขนาดใหญ่ของสิ่งแวดล้อมเป็นปัจจัยหนึ่งในการก่อตัวของหมอกและฝนที่เป็นกรด การทำให้ดินเป็นกรด และการเสื่อมสภาพของการทำงานของระบบสืบพันธุ์ ซึ่งนำไปสู่การลดลง ในด้านภูมิคุ้มกันและส่งผลให้โรคทางเดินหายใจเพิ่มขึ้น จำนวนนิวเคลียสของการควบแน่นที่เพิ่มขึ้นอย่างมาก (แบบกระจาย) สามารถนำไปสู่การก่อตัวของชั้นสตราโตสเฟียร์ซัลเฟต-ไนเตรต การหยุดชะงักของสมดุลการแผ่รังสีของโลก และการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่ยากต่อการคาดการณ์ (ไม่เสถียร) ในเวลาต่อมา
นิวไคลด์กัมมันตรังสีที่สำคัญอีกชนิดหนึ่งที่ปล่อยออกสู่ชั้นบรรยากาศโดยทางการปล่อยจากโรงงานแปรรูปเชื้อเพลิงนิวเคลียร์เป็นหลักก็คือไอโซโทป ไอโซโทปประมาณ 75% ที่มีอยู่ในเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ถูกปล่อยออกสู่อากาศ ไม่มีการคาดการณ์การเปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อมที่ชัดเจนจากการมีไอโซโทปในสิ่งแวดล้อม
ปริมาณสารกัมมันตภาพรังสีในอากาศชั้นล่างของบรรยากาศมีความเกี่ยวข้องกับปัจจัยหลายประการ หนึ่งในนั้นคือรังสีคอสมิกปฐมภูมิภายใต้อิทธิพลของส่วนประกอบนิวตรอนซึ่งนิวเคลียสของไนโตรเจนในอากาศจะถูกแปลงเป็นคาร์บอนกัมมันตภาพรังสี C 14 ซึ่งมีครึ่งชีวิต 5568 ปี ทุกปี C14 ประมาณ 10 กิโลกรัมจะก่อตัวขึ้นในชั้นบรรยากาศของโลก ซึ่งจะมีส่วนร่วมในกระบวนการเผาผลาญในชีวมณฑล และสามารถพบได้ในสภาพแวดล้อมเกือบทั้งหมดที่มีคาร์บอน จากข้อมูลสมัยใหม่ ความเข้มข้นของ C 14 ในอากาศในบรรยากาศคือ 1.3 × 10 -15 Ci/l นอกเหนือจากนิวไคลด์คาร์บอนกัมมันตภาพรังสีแล้วภายใต้อิทธิพลของรังสีคอสมิกทริเทียมเบริลเลียมฟอสฟอรัส-32 และนิวไคลด์กัมมันตรังสีคอสโมเจนิกอื่น ๆ ที่เกิดขึ้นในอากาศซึ่งความสำคัญของกัมมันตภาพรังสีในอากาศนั้นไม่มีนัยสำคัญ
นิวไคลด์กัมมันตภาพรังสีในอากาศหลักที่มีอายุสั้นชนิดหนึ่งคือเรดอนซึ่งเกิดขึ้นระหว่างการสลายตัวของเรเดียมในอัลฟาและผลิตภัณฑ์ที่สลายตัวของมัน เรดอนเข้าสู่ชั้นบรรยากาศเนื่องจากการแพร่จากพื้นผิวหินและอาคารหิน ตลอดจนจากการเผาไหม้ของถ่านหินและก๊าซธรรมชาติ
เรดอนเป็นก๊าซเฉื่อย ไม่มีรส และไม่มีกลิ่น (หนักกว่าอากาศ 7.5 เท่า) เรดอนสามารถละลายได้ในน้ำ แต่จะถูกเอาออกไปทั้งหมดเมื่อต้ม เรดอนเป็นสารเฉื่อยทางเคมีและทำปฏิกิริยากับสารฟลูออริเนตที่แรงเท่านั้น
ในซีรีย์กัมมันตภาพรังสีของตระกูล 238 U, 232 Th ไอโซโทปรังสีอัลฟาแอคทีฟของเรดอนก๊าซเฉื่อยเกิดขึ้น: 222 Rn (เรดอน), 220 Rn (โธรอน) ไอโซโทปของเรดอนทั้งหมดมีกัมมันตภาพรังสีและสลายตัวได้ค่อนข้างเร็ว: ไอโซโทปที่เสถียรที่สุด 222 Rn มีครึ่งชีวิต 3.8 วัน ไอโซโทปที่เสถียรที่สุดเป็นอันดับสอง 220 Rn (โธรอน) - 55.6 วินาที ในแง่ของการมีส่วนร่วมของปริมาณรังสีทั้งหมดของมนุษย์ เรดอน-222 มีความสำคัญมากกว่าเรดอน-220 (โธรอน) ประมาณ 20 เท่า ดังนั้น เพื่อความสะดวก เราจะพิจารณาไอโซโทปทั้งสองร่วมกันเพิ่มเติมและเรียกสั้นๆ ว่าเรดอน
คุณลักษณะเฉพาะของไอโซโทป Rn คือความสามารถในการสร้างสารกัมมันตภาพรังสีบนร่างกายที่สัมผัสกับพวกมันซึ่งประกอบด้วยผลิตภัณฑ์ลูกสาวของการสลายกัมมันตภาพรังสีของเรดอน (DPR) - ไอโซโทปอายุสั้นและอายุยืนของพอโลเนียม, ตะกั่ว, บิสมัท
รูปแบบการก่อตัวและการสลายตัวของ 222 Rn:
226 Ra (1620 ปี) - a ® 222 Rn (3.82 วัน) - a ® 218 Po (3.05 วัน) - a ® 214 Pb (26.8 นาที) - b ® 214 Bi (19.7 นาที) -
- b ® 214 Po (1.6×10 -4 วินาที) - a ® 210 Pb (22 ปี) - b
เหตุใดเรดอนซึ่งมีไอโซโทปอายุสั้นเป็นส่วนใหญ่จึงไม่หายไปจากอากาศในชั้นบรรยากาศ มันเข้าสู่ชั้นบรรยากาศจากหินบนพื้นโลกอย่างต่อเนื่องในระหว่างการสลายตัวของนิวเคลียส 238 U และ 232 Th มีหินจำนวนมากที่มียูเรเนียมและทอเรียมอยู่ในเปลือกโลก (เช่น หินแกรนิต ฟอสฟอไรต์) ดังนั้นการสูญเสียจะได้รับการชดเชยด้วยปริมาณที่จ่ายไป และมีความเข้มข้นของเรดอนในบรรยากาศที่สมดุล เกิดขึ้นจากการสลายตัวของเรดอนในอากาศ DPR ของมันจะติดอยู่กับอนุภาคฝุ่นและละอองลอยที่มีขนาดเล็กมากในทันที พื้นผิวของปอดมนุษย์มีขนาดหลายสิบตารางเมตร ดังนั้นปอดจึงเป็นตัวกรองที่ดีที่สะสมละอองกัมมันตภาพรังสีเหล่านี้ Radon DPRs “โจมตี” พื้นผิวปอดด้วยอนุภาคอัลฟ่าและบีตา และคิดเป็นสัดส่วนมากกว่า 80% ของปริมาณรังสีที่เกี่ยวข้องกับเรดอน ไอโซโทป 222 Rn ให้ประมาณ 50–55% ของปริมาณรังสีที่ประชากรโลกทุกคนได้รับทุกปี ส่วนไอโซโทป 220 Rn เพิ่มอีกประมาณ 5–10% ดังนั้นรังสีส่วนใหญ่จึงมาจากผลิตภัณฑ์จากการสลายตัวของเรดอน ผลกระทบทางการแพทย์และชีวภาพหลักของรังสีจากเรดอนและ DPR คือมะเร็งปอด
ความเข้มข้นของเรดอนในอากาศถูกกำหนดโดยกิจกรรมของมันต่อลูกบาศก์เมตร - Bq/m3
บุคคลใช้เวลาส่วนใหญ่ในชีวิต (ประมาณ 80% ของเวลา) ในบ้าน (บ้านที่ทำงาน) เชื่อกันว่าความเข้มข้นเฉลี่ยของเรดอนต่อปีในเรดอนที่ 20 Bq/m3 ทำให้เกิดปริมาณรังสีแต่ละครั้งที่ 1 mSv/ปี
ปริมาณรังสีที่มีประสิทธิผลโดยรวมต่อปีต่อประชากรของสหพันธรัฐรัสเซียในปี 2546 จากแหล่งธรรมชาติมีจำนวน 490.9 พันคน-Sv ซึ่งสอดคล้องกับ 3.43 mSv โดยเฉลี่ยต่อประชากร ในจำนวนนี้ 2.22 mSv เกิดจากการมีเรดอนในอากาศในที่พักอาศัย และ 0.29 mSv เนื่องจากปริมาณของนิวไคลด์กัมมันตรังสีตามธรรมชาติในอาหารและน้ำดื่ม
ค่าสูงสุดของปริมาณที่มีประสิทธิภาพเฉลี่ยต่อปีต่อหัวเนื่องจากการสัมผัสกับแหล่งธรรมชาติในปี 2546 ได้รับการจดทะเบียนในเขตปกครองตนเองชาวยิว (11.7 mSv) ในภูมิภาคอีร์คุตสค์ (7.7 mSv) ใน Ust-Orda Buryat Autonomous Okrug (7 .7 mSv) ในสาธารณรัฐ Buryatia (6.7 mSv) ในภูมิภาค Lipetsk (6.5 mSv) และ Chita (6.2 mSv) ในอีก 8 ภูมิภาคของสหพันธรัฐรัสเซีย ปริมาณรังสีที่มีประสิทธิภาพเฉลี่ยต่อปีจากแหล่งธรรมชาติต่อหัวเกิน 5 mSv
ไอโซโทปเรดอนและผลิตภัณฑ์ที่สลายตัวนั้นมีการกระจายอย่างกว้างขวางในธรรมชาติ พวกมันมีอยู่ในหินน้ำอากาศก๊าซธรรมชาติน้ำมัน ฯลฯ ดังนั้นจึงแนะนำให้แยกแหล่งกำเนิดของเรดอนที่มีผลกระทบโดยตรงหรืออาจส่งผลโดยตรงต่อร่างกายมนุษย์ออกจากวัตถุเหล่านี้ - สิ่งเหล่านี้คือดินและหินอาคาร วัสดุ อากาศ และน้ำ ประการแรก ปริมาณเรดอนในสิ่งแวดล้อมขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของธาตุต้นกำเนิดในหินและดิน
ดินและหินเป็นทั้งแหล่งโดยตรงของเรดอนและวัสดุธรรมชาติที่ใช้ในการก่อสร้าง (ทราย ดินเหนียว หินแกรนิต ตะกอน) นิวไคลด์กัมมันตภาพรังสีผู้ก่อตั้งตระกูลกัมมันตภาพรังสีมีการกระจายอย่างกว้างขวางในหินและแร่ธาตุจากธรรมชาติแม้ว่าจะมีความเข้มข้นต่ำ (ค่าเฉลี่ยสำหรับ 238 U - 33 Bq/kg, สำหรับ 232 Th - 34 Bq/kg) แต่การกระจายตัวของพวกมัน ในเปลือกโลกมีความไม่สม่ำเสมอมาก ยูเรเนียมที่มีความเข้มข้นสูงสุดนั้นเป็นลักษณะของหินอัคนี (อัคนี) โดยเฉพาะหินแกรนิต ยูเรเนียมที่มีความเข้มข้นสูงยังอาจสัมพันธ์กับหินดินดานสีเข้ม หินตะกอนที่มีฟอสเฟต และหินแปรที่เกิดจากตะกอนเหล่านี้ โดยธรรมชาติแล้วทั้งดินและตะกอนที่เกิดจากกระบวนการแปรรูปหินที่กล่าวมาข้างต้นก็จะได้รับการเสริมสมรรถนะด้วยยูเรเนียมเช่นกัน
ภูมิภาคที่อาจเป็นอันตรายของรัสเซีย ได้แก่ ไซบีเรียตะวันตก (เบโลคูริคา, โนโวซีบีสค์), ทรานไบคาเลีย (ครัสโนคาเมนสค์), คอเคซัสเหนือ (เปียติกอร์สค์) และภูมิภาคตะวันตกเฉียงเหนือของรัสเซีย
แหล่งที่มาหลักของเรดอนที่เข้าสู่อากาศภายในอาคารคือพื้นที่ทางธรณีวิทยาใต้อาคาร เรดอนแทรกซึมเข้าไปในห้องได้อย่างง่ายดายผ่านโซนที่ซึมผ่านของเปลือกโลก อาคารที่มีพื้นซึมเข้าไปได้ซึ่งสร้างขึ้นบนพื้นผิวโลกสามารถเพิ่มการไหลของเรดอนที่หลุดออกจากพื้นดินได้ถึง 10 เท่า เนื่องจากความแตกต่างของความกดอากาศระหว่างห้องของอาคารและบรรยากาศ ความแตกต่างนี้ประมาณไว้โดยเฉลี่ยประมาณ 5 Pa และมีสาเหตุ 2 ประการ คือ ภาระลมบนอาคาร (สุญญากาศที่เกิดขึ้นที่ขอบเขตของกระแสก๊าซ) และความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างอากาศในห้องกับบรรยากาศ ( เอฟเฟกต์ปล่องไฟ) เรดอนก่อตัวขึ้นระหว่างการสลายตัวของ 238 U และ 232 Th ผ่านรอยแตกและรูพรุนในหินของพื้นผิวโลกและผลิตภัณฑ์ก่อสร้างจะเข้าสู่อากาศในชั้นบรรยากาศ ที่อยู่อาศัย และสถานที่ทำงานอย่างต่อเนื่อง
เป็นที่ยอมรับกันว่าการที่เรดอนเข้าสู่อากาศในสถานที่และอาคารส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับคุณสมบัติทางธรณีวิทยา
เรดอนที่มีความเข้มข้นสูงในอากาศในดินเกิดขึ้น:
· มีหินแกรนิตเกิดขึ้นตื้นและมีตะกอนที่ซึมผ่านได้ดี
· ในบริเวณที่มีการเคลื่อนตัวของเปลือกโลกซึ่งเจาะเข้าไปในชั้นตะกอนและเป็นเส้นทางสำหรับการอพยพของเรดอน
· ในเขต Paleoincision ที่เต็มไปด้วยทรายและกรวดที่ซึมผ่านได้สูง พร้อมด้วยหินแกรนิตตื้น
· ในบริเวณที่มีการพัฒนาแหล่งสะสมที่สร้างเรดอนจาร
ความเข้มข้นเฉลี่ยของเรดอนในที่โล่งขึ้นอยู่กับระดับความสูง ละติจูด อุณหภูมิ ความแรงลม ความดันบรรยากาศ และแปรผันอย่างมีนัยสำคัญตามจุดต่างๆ ของโลก ความเข้มข้นของเรดอนในบรรยากาศยังได้รับอิทธิพลจากระยะห่างจากพื้นดินด้วย
เรดอนเข้าสู่บรรยากาศภายในอาคารด้วยวิธีต่อไปนี้:
· การเจาะจากดินผ่านฐานรากและเพดานห้องใต้ดินของอาคาร
· เนื่องจากการหายใจออก (การสกัด) จากวัสดุก่อสร้างและผลิตภัณฑ์ที่ใช้สร้างอาคาร
·ด้วยน้ำประปาและก๊าซในครัวเรือน
· เนื่องจากการแลกเปลี่ยนอากาศกับอากาศในชั้นบรรยากาศ
แหล่งที่มาที่สำคัญที่สุดของเรดอนในอาคารคือการซึมผ่านของดินและวัสดุก่อสร้างที่ใช้ในการก่อสร้างบ้าน อาคาร ฯลฯ
ในหลายประเทศ พบว่าในอาคารที่อยู่อาศัยที่สร้างขึ้นจากวัสดุที่มีความเข้มข้นของนิวไคลด์กัมมันตรังสีตามธรรมชาติในระดับสูง ความเข้มข้นของเรดอนจะถึงระดับที่มีนัยสำคัญ และปริมาณเฉลี่ยต่อปีที่ปอดของมนุษย์จากการสูดดมเรดอนและผลิตภัณฑ์ลูกสาวของมันอาจมีค่าหลาย mSv .
ผู้คนสัมผัสกับเรดอนทุกที่ และเหนือสิ่งอื่นใดคือในที่พักอาศัยและอาคารต่างๆ เมื่อเข้าไปในสถานที่ไม่ทางใดก็ทางหนึ่งเรดอนจะสะสม เป็นผลให้ความเข้มข้นของเรดอนค่อนข้างสูงสามารถเกิดขึ้นภายในอาคาร โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากบ้านตั้งอยู่บนดินที่มีปริมาณนิวไคลด์กัมมันตรังสีธรรมชาติค่อนข้างสูง หรือหากใช้วัสดุที่มีกัมมันตภาพรังสีตามธรรมชาติเพิ่มขึ้นในการก่อสร้าง
ตารางที่ 20.
พลังของแหล่งกำเนิดเรดอนต่างๆ ในอากาศของอาคารที่อยู่อาศัย
วัสดุก่อสร้างกัมมันตภาพรังสีที่ใช้ในบางกรณีในการก่อสร้างเป็นผลพลอยได้จากขยะทางเทคโนโลยี เช่น ฟอสโฟยิปซั่ม คือ ของเสียจากการผลิตกรดฟอสฟอริกจากแร่ฟอสเฟตตะกอน อิฐดินเหนียวสีแดงเป็นผลพลอยได้จากการผลิตอลูมินาจากบอกไซต์ ตะกรันเตาหลอมเป็นผลพลอยได้จากกระบวนการผลิตเหล็ก เป็นต้น ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ขยะอุตสาหกรรมถูกนำมาใช้เป็นวัสดุก่อสร้าง อย่างไรก็ตาม การใช้บางส่วนถูกจำกัดในเวลาต่อมาเนื่องจากมีองค์ประกอบกัมมันตภาพรังสีค่อนข้างสูง ตัวอย่างเช่น หินสารส้มถูกนำมาใช้เป็นเวลาหลายทศวรรษในประเทศสวีเดนเพื่อผลิตคอนกรีตมวลเบา และคิดเป็นสัดส่วนถึงหนึ่งในสามของยอดขายในอุตสาหกรรมวัสดุก่อสร้าง ในปี พ.ศ. 2522 การผลิตได้หยุดลงโดยสิ้นเชิง
การศึกษากิจกรรมเชิงปริมาตรของเรดอนในบ้านเรือนในฟินแลนด์และสหราชอาณาจักรแสดงให้เห็นว่าปริมาณที่เพิ่มขึ้นนั้นถูกกำหนดโดยการจัดหาอากาศในดินที่เสริมเรดอนจากดินใต้อาคารเป็นหลัก ในกรณีนี้ กัมมันตภาพรังสีของอากาศในดินจะถูกกำหนดโดยธรรมชาติของหินที่อยู่ด้านล่างและปริมาณน้ำในหินเหล่านั้น
ความเข้มข้นของเรดอนในชั้นบนของอาคารหลายชั้นมักจะต่ำกว่าชั้นล่าง การศึกษาที่ดำเนินการในประเทศนอร์เวย์แสดงให้เห็นว่าความเข้มข้นของเรดอนในบ้านไม้นั้นสูงกว่าในบ้านอิฐด้วยซ้ำ แม้ว่าไม้จะปล่อยก๊าซเรดอนออกมาเพียงเล็กน้อยเท่านั้นเมื่อเทียบกับวัสดุอื่นๆ สิ่งนี้อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าบ้านไม้ตามกฎแล้วมีพื้นน้อยกว่าอิฐดังนั้นห้องที่ทำการวัดจึงอยู่ใกล้พื้นดินมากขึ้นซึ่งเป็นแหล่งกำเนิดหลักของเรดอน
ในอากาศภายในอาคารส่วนใหญ่ ความเข้มข้นเฉลี่ยต่อปีของเรดอนและผลิตภัณฑ์ลูกของมันจะต้องไม่เกิน 40 Bq/m3 และมีเพียง 1-1.5% ของบ้านเรือนเท่านั้นที่ความเข้มข้นเหล่านี้สามารถมากกว่า 100 Bq/m3 อย่างไรก็ตาม มีกรณีที่มีปริมาณเรดอนสูงเป็นพิเศษในที่พักอาศัย - มากถึง 1,000 Bq/m3 และมากกว่านั้น แต่จำนวนกรณีดังกล่าวในประเทศต่างๆ ไม่มีนัยสำคัญ - 0.01-0.1% ของจำนวนบ้านทั้งหมดที่สำรวจ
แหล่งที่มาของเรดอนที่เข้าสู่บริเวณที่อยู่อาศัยที่สำคัญแม้ว่าจะมีนัยสำคัญน้อยกว่าก็คือน้ำและก๊าซธรรมชาติ ความเข้มข้นของเรดอนในน้ำที่ใช้กันทั่วไปนั้นต่ำมาก แต่น้ำจากแหล่งบางแห่ง โดยเฉพาะจากบ่อลึกหรือบ่อบาดาล อาจมีเรดอนในระดับสูง ค่ากัมมันตภาพรังสีจำเพาะสูงสุดที่บันทึกไว้ของน้ำในระบบประปาคือ 100 ล้าน Bq/m3 ค่าต่ำสุดคือศูนย์ ตามการประมาณการของ SCEAR ในบรรดาประชากรทั้งหมดของโลก มีประชากรน้อยกว่า 1% ใช้น้ำที่มีกัมมันตภาพรังสีจำเพาะมากกว่า 1 ล้าน Bq/m3 และประมาณ 10% ดื่มน้ำที่มีความเข้มข้นของเรดอนเกิน 100,000 Bq/m3 3.
เรดอนเข้าสู่น้ำจากดินโดยรอบ เช่นเดียวกับหินแกรนิต หินบะซอลต์ และทรายที่ชั้นหินอุ้มน้ำสัมผัสกัน ดังนั้นความเข้มข้นของเรดอนในน้ำจึงขึ้นอยู่กับความเข้มข้นขององค์ประกอบต้นกำเนิดในหินที่ถูกชะล้าง ค่าสัมประสิทธิ์การปล่อยออกมา ความพรุนหรือการแตกหักของหิน และความเร็วของการเคลื่อนที่ของน้ำ (อัตราการไหล) หินที่หลวมหรือร้าวมีลักษณะพิเศษคือความเข้มข้นของเรดอนที่เพิ่มขึ้น (บริเวณที่มีการเคลื่อนตัวของเปลือกโลก เปลือกโลกที่ผุกร่อน ฯลฯ) หินผลึกมักจะมียูเรเนียมที่มีความเข้มข้นสูงกว่าหินตะกอนทั่วไป ตัวอย่างของหินที่มีความเข้มข้นของยูเรเนียมเพิ่มขึ้น ได้แก่ หินแกรนิต ไซไนต์ เพกมาไทต์ หินภูเขาไฟเฟลซิก และนีสเฟลซิก
น้ำบาดาลในบริเวณที่แตกร้าวของหินผลึกที่เป็นกรดมักจะมีลักษณะเฉพาะคือความเข้มข้นของเรดอนสูงสุด ซึ่งสูงถึง 500 Bq/l และสูงกว่า ความเข้มข้นของเรดอนในน้ำของหินอัคนีหลักลดลงอย่างมาก น้ำที่มีรอยแยกของหินปูน หินทราย และหินดินดาน มักจะมีความเข้มข้นของเรดอนในช่วง 10-100 Bq/l อย่างไรก็ตาม ในบางกรณี ความเข้มข้นของเรดอนที่เพิ่มขึ้นอาจเกิดขึ้นในหินเหล่านี้ น้ำบาดาลในตารางน้ำที่อยู่ใกล้ผิวน้ำมักจะมีความเข้มข้นของเรดอนต่ำกว่า 50 Bq/L ในน้ำผิวดิน ตามกฎแล้วความเข้มข้นของเรดอนจะไม่เกิน 2-5 Bq/l สาเหตุหลักมาจากกัมมันตภาพรังสีจะสลายตัวและเติมอากาศสู่ชั้นบรรยากาศ
ขึ้นอยู่กับสภาพทางธรณีวิทยาและอุทกธรณีวิทยาในพื้นที่ต่างๆ ของโลก สภาวะต่างๆ ถูกสร้างขึ้นสำหรับการก่อตัวของความเข้มข้นของเรดอนพื้นหลังที่หลากหลาย นอกจากพื้นที่ที่มีความเข้มข้นของเรดอนพื้นหลังในน้ำต่ำแล้ว ยังมีพื้นที่ที่มีปริมาณเรดอนสูงมากอีกด้วย พบดินแดนดังกล่าวในบราซิล อินเดีย และแคนาดา ในอิหร่าน เป็นที่ทราบกันว่าน้ำพุที่มีความเข้มข้นของเรดอนสูง ประเทศสแกนดิเนเวียมีลักษณะพิเศษคือความเข้มข้นของเรดอนพื้นหลังสูง มีการระบุพื้นที่จำนวนมากที่มีความเข้มข้นของเรดอนในน้ำสูงในสหรัฐอเมริกา ในรัสเซีย มีการระบุโซนที่มีความเข้มข้นของเรดอนในน้ำ 300-400 Bq/l หากน้ำที่คุณใช้มีเรดอนเป็นจำนวนมาก มีวิธีง่ายๆ หลายวิธีในการลดเรดอนในน้ำที่คุณใช้ สิ่งที่ง่ายที่สุดคือการเดือด โดยทั่วไปแล้ว ผู้คนบริโภคน้ำส่วนใหญ่ในรูปของเครื่องดื่มร้อนและอาหาร (ซุป ชา กาแฟ) เมื่อต้มน้ำหรือปรุงอาหาร เรดอนจะระเหยไปมาก คุณยังสามารถลดความเข้มข้นได้อย่างมากโดยใช้ตัวกรองถ่านกัมมันต์
อันตรายที่ยิ่งใหญ่ที่สุดคือการที่ก๊าซเรดอนเข้ามาพร้อมกับไอน้ำเมื่อใช้ฝักบัว อ่างอาบน้ำ ห้องอบไอน้ำ เป็นต้น ดังนั้นเมื่อตรวจสอบบ้านเรือนหลายหลังในฟินแลนด์พบว่าความเข้มข้นของเรดอนในห้องน้ำสูงกว่า 40 เท่า ในห้องนั่งเล่น ในเวลาเพียง 22 นาทีของการอาบน้ำ ความเข้มข้นของเรดอนจะสูงถึงค่าที่สูงกว่าค่าสูงสุดที่อนุญาตถึง 55 เท่า สวีเดนมีปัญหาสำคัญในการรณรงค์เพื่อการประหยัดพลังงานและการปิดผนึกอาคารอย่างระมัดระวัง ตั้งแต่ปี 1950 ถึง 1970 อัตราการระบายอากาศภายในบ้านมากกว่าครึ่งหนึ่ง และความเข้มข้นของเรดอนในอาคารมากกว่าสามเท่า
เมื่อใช้บ่อบาดาลเพื่อจ่ายน้ำ เรดอนจะเข้าสู่บ้านด้วยน้ำและยังสามารถสะสมในปริมาณมากในห้องครัวและห้องน้ำ ความจริงก็คือเรดอนละลายได้ดีมากในน้ำและเมื่อน้ำใต้ดินสัมผัสกับเรดอนพวกมันก็จะอิ่มตัวอย่างรวดเร็วด้วยสิ่งหลัง ในสหรัฐอเมริกา ระดับของเรดอนในน้ำบาดาลอยู่ระหว่าง 10 ถึง 100 Bq/l ในบางพื้นที่สูงถึงหลายร้อยหรือหลายพัน Bq/l
เรดอนที่ละลายในน้ำมีปฏิกิริยาสองวิธี ในด้านหนึ่งมันจะเข้าสู่ระบบย่อยอาหารพร้อมกับน้ำ และในทางกลับกัน ผู้คนสูดดมเรดอนที่ปล่อยออกมาจากน้ำเมื่อใช้งาน ความจริงก็คือในขณะที่น้ำไหลจากก๊อกน้ำเรดอนจะถูกปล่อยออกมาซึ่งเป็นผลมาจากความเข้มข้นของเรดอนในห้องครัวหรือห้องน้ำอาจสูงกว่าระดับในห้องอื่นถึง 30-40 เท่า (เช่น ในห้องนั่งเล่น) วิธีที่สอง (การสูดดม) ในการสัมผัสกับเรดอนถือว่าเป็นอันตรายต่อสุขภาพมากกว่า
เนื่องจากความหลากหลายของเงื่อนไขสำหรับการสะสมเรดอนในน้ำ จึงมีการนำค่าความเข้มข้นของเรดอนที่อนุญาตที่แตกต่างกันไปในประเทศต่างๆ ซึ่งจำกัดการใช้น้ำที่มีปริมาณเรดอนสูง ดังนั้น ในฟินแลนด์ ความเข้มข้นสูงสุดที่อนุญาตตั้งไว้ที่ 300 Bq/l ในสวีเดน - 300 Bq/l ในไอร์แลนด์ - 200 Bq/l ในรัสเซีย มาตรฐานความปลอดภัยของรังสี (NRB-99) กำหนดปริมาณเรดอนสูงสุดที่อนุญาตในน้ำได้ที่ 60 Bq/l โดยไม่มีสารกัมมันตรังสีอื่นๆ ในน้ำ
เรดอนยังแทรกซึมก๊าซธรรมชาติใต้ดินอีกด้วย จากการประมวลผลเบื้องต้นและระหว่างการจัดเก็บก๊าซก่อนถึงมือผู้บริโภค เรดอนส่วนใหญ่จะสลายตัวและระเหยไป แต่ความเข้มข้นของเรดอนในห้องอาจเพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัดหากใช้เตา อุปกรณ์ทำความร้อน และอุปกรณ์ทำความร้อนอื่น ๆ ที่ก๊าซถูกเผา ไม่ได้ติดตั้งเครื่องดูดควัน หากมีเครื่องดูดควันที่สื่อสารกับอากาศภายนอก การใช้ก๊าซแทบไม่มีผลกระทบต่อความเข้มข้นของเรดอนในห้อง
กัมมันตภาพรังสีตามธรรมชาติของอากาศขึ้นอยู่กับปริมาณของก๊าซ เช่น เรดอน การกระทำ และการสลายตัวของธอร์รอนของเรเดียม แอกทิเนียม และทอเรียม ซึ่งพบได้ในหินดิน ในเวลาเดียวกัน อากาศประกอบด้วยคาร์บอน-14 อาร์กอน-41 ฟลูออรีน-18 และไอโซโทปอื่นๆ ที่เกิดขึ้นเมื่อรังสีคอสมิกกระทำต่ออะตอมของออกซิเจน ไฮโดรเจน และไนโตรเจน นอกจากละอองลอยกัมมันตภาพรังสีแล้ว สารกัมมันตรังสีธรรมชาติจำนวนเล็กน้อยยังสามารถเข้าสู่ชั้นบรรยากาศได้ ซึ่งสังเกตได้ในระหว่างการทำลายหินดิน การสลายตัวของสารอินทรีย์ ฯลฯ
วิธีการเก็บตัวอย่างละอองลอย
วิธีการตรวจวัดเชิงปริมาณของละอองลอยในอากาศ รวมถึงสารกัมมันตภาพรังสีนั้นขึ้นอยู่กับวิธีการทางอ้อม เมื่ออนุภาคถูกกำจัดออกจากตัวกลางที่เป็นก๊าซก่อนแล้วจึงศึกษา หรือวิธีโดยตรงในการศึกษากัมมันตภาพรังสีของนิวไคลด์กัมมันตภาพรังสีในบางวิธี ปริมาตรของตัวกลางที่เป็นก๊าซ วิธีการแยกเฟสของแข็งหรือของเหลวออกจากตัวกลางที่เป็นก๊าซมักขึ้นอยู่กับการตกตะกอน การกรอง การสะสมตามเฉื่อยและไฟฟ้าสถิต วิธีการโดยตรงเกี่ยวข้องกับการใช้ห้องไอออไนเซชันแบบไหลผ่าน เคาน์เตอร์ หรือห้องต่างๆ ซึ่งจะนำอากาศในปริมาณหนึ่งไปเพื่อการวิจัย
วิธีการตกตะกอนเพื่อกำหนดปริมาณละอองลอยในอากาศสามารถแบ่งได้ตามเงื่อนไขออกเป็น 2 กลุ่ม
1. วิธีการกลุ่มแรกทำให้สามารถประมาณปริมาณละอองลอยในปริมาณที่จำกัดได้ ในกรณีนี้ สามารถระบุปริมาณละอองลอยในปริมาตรหน่วยของตัวกลางที่เป็นก๊าซได้ ในอีกกรณีหนึ่ง การตกตะกอนเกิดขึ้นจากปริมาตรไม่จำกัด ดังนั้นผลการศึกษาจึงแสดงเป็นจำนวนหรือมวลของอนุภาคที่สะสมต่อหน่วยพื้นที่ ในช่วงเวลาหนึ่ง วิธีการตกตะกอนทำให้สามารถระบุอนุภาคที่มีขนาดตั้งแต่ 1 ถึง 30 ไมครอนได้ วิธีการตกตะกอนกลุ่มแรกในการปฏิบัติงานด้านสุขอนามัยจากรังสียังไม่พบการประยุกต์ใช้อย่างกว้างขวาง
2. วิธีการของกลุ่มที่สองควบคุมระดับการปล่อยกัมมันตภาพรังสีจากอากาศในชั้นบรรยากาศ
ตามกฎแล้วจะใช้คิวเวตที่มีกลีเซอรีนบางๆ ที่ด้านล่างเพื่อรวบรวมการตกตะกอนในชั้นบรรยากาศ ระยะเวลาการสัมผัสระหว่างการเก็บตัวอย่างตะกอนขึ้นอยู่กับระดับกัมมันตภาพรังสีในบรรยากาศและปริมาณฝนเป็นหลัก โดยทั่วไป คิวเวตต์จะถูกเปิดเผยเป็นระยะเวลาเกิน 1 เดือน
เมื่อตรวจสอบปริมาณนิวไคลด์กัมมันตรังสีในอากาศ วิธีการสุ่มตัวอย่างแบบสำลักถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย
เงื่อนไขการสุ่มตัวอย่างที่เป็นไปได้ทั้งหมดโดยใช้วิธีนี้สามารถแบ่งออกเป็น 5 กลุ่ม:
1. พื้นที่เปิด (อากาศบรรยากาศ)
2. สถานที่สำหรับการผลิต เสริม และวัตถุประสงค์อื่น ๆ
3. ปริมาตรที่ปิดภายใต้สภาวะความดันบรรยากาศปกติ (หรือเข้าใกล้): ห้อง กล่อง ท่อระบายอากาศ ฯลฯ
4. ปริมาตรปิดที่ปิดภายใต้สุญญากาศ (ท่อสุญญากาศและการติดตั้ง)
5. ปริมาตรปิดภายใต้แรงกดดันส่วนเกิน (การสื่อสารและการติดตั้งการบีบอัด)
ความเข้มข้นของก๊าซกัมมันตภาพรังสีในอากาศสามารถกำหนดได้โดยวิธีการที่ขึ้นอยู่กับการนับแต่ละอนุภาคหรือควอนตัม และการวัดผลของไอออไนซ์
ในการนับแต่ละอนุภาคหรือควอนต้า จะใช้ตัวนับการบรรจุภายใน ในกรณีนี้ ยาที่เป็นก๊าซจะถูกฉีดเข้าไปในเครื่องตรวจจับโดยตรง หรือจุ่มเครื่องตรวจจับ (บางส่วนหรือทั้งหมด) ในก๊าซที่กำลังทดสอบ
การประเมินความเข้มข้นโดยเอฟเฟกต์ไอออไนซ์จะดำเนินการโดยใช้สิ่งที่เรียกว่าห้องไอออไนเซชันที่มีผนังแก๊สหรือห้องที่มีไส้ภายใน
การวัดความเข้มข้นของก๊าซมีความแม่นยำสูงสุดเมื่อใช้มิเตอร์เติมภายใน ในกรณีเหล่านี้ ก๊าซกัมมันตภาพรังสีจะถูกนำเข้าสู่ปริมาตรการทำงานโดยตรง ซึ่งรับประกันการลงทะเบียนของเหตุการณ์การสลายตัวเกือบทั้งหมด (หากเป็นไปได้ โปรดดูในคู่มือ - หน้า 39))) เอาล่ะ ฉันคิดว่าเพียงพอแล้ว)
กระทรวงศึกษาธิการแห่งสหพันธรัฐรัสเซีย
รัฐรัสเซีย
อุทกวิทยา
มหาวิทยาลัย
แผนก
ฟิสิกส์ทดลอง
บรรยากาศ
งานห้องปฏิบัติการหมายเลข 16
ตามระเบียบวินัย
“วิธีการและวิธีการตรวจวัดอุทกอุตุนิยมวิทยา”
การวัดกัมมันตภาพรังสี
ทิศทาง - อุตุนิยมวิทยา
ชนิดพิเศษ - อุตุนิยมวิทยา
เซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก
ยูดีซี 5
งานห้องปฏิบัติการหมายเลข 16 การวัดกัมมันตภาพรังสี ในสาขาวิชา “วิธีการและวิธีการตรวจวัดอุตุนิยมวิทยา” – เซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก: RGGMU, 2004, 14 น.
คำอธิบายของงานในห้องปฏิบัติการประกอบด้วยข้อมูลทางทฤษฎีเกี่ยวกับการวัดกัมมันตภาพรังสีและรายการการปฏิบัติงานจริงของนักศึกษา ให้ความสนใจเป็นพิเศษกับหน่วยวัดกัมมันตภาพรังสี งานมีความเกี่ยวข้องมากขึ้นเนื่องจากในปัจจุบันมีสถานที่ปนเปื้อนค่อนข้างมากในดินแดนของรัสเซีย
Ó มหาวิทยาลัยอุตุนิยมวิทยาแห่งรัฐรัสเซีย (RGHMU), 2547
หน่วยวัดกัมมันตภาพรังสี
รังสีกัมมันตรังสีเกิดขึ้นเมื่อนิวเคลียสสลายตัว การแผ่รังสีอย่างหนักจะฉายรังสีในร่างกาย ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในสารที่ประกอบขึ้นเป็นองค์ประกอบ ดังนั้นจึงมีหลายปริมาณที่อธิบายรังสีกัมมันตภาพรังสี บางส่วนเกี่ยวข้องกับวัสดุกัมมันตภาพรังสีเอง บ้างอธิบายการเปลี่ยนแปลงของสารกัมมันตภาพรังสี มาแสดงรายการกัน
1. กัมมันตภาพรังสี(ก) นี่คือจำนวนการสลายตัวของนิวเคลียร์ที่เกิดขึ้นในตัวอย่างวัสดุกัมมันตภาพรังสีในหนึ่งวินาที แน่นอนว่าค่าของ A ขึ้นอยู่กับลักษณะของสารกัมมันตภาพรังสีและปริมาณของมัน กัมมันตภาพรังสีวัดได้ใน เบเคอเรล(Bq):
นี่คือหน่วยเอสไอ แต่มันน้อยเกินไปสำหรับการใช้งานจริง ใช้เฉพาะเมื่อกัมมันตภาพรังสีของสารต่ำอย่างเห็นได้ชัด เช่น เมื่ออธิบายกัมมันตภาพรังสีของอาหาร น้ำ หรือวัสดุที่ไม่ใช้งาน (ทราย ดิน ฯลฯ) กิจกรรมเฉพาะมีหน่วยเป็นเบกเคอเรลต่อกิโลกรัม หรือ กิจกรรมเชิงปริมาตรมีหน่วยเป็นเบคเคอเรลต่อลิตร เพื่ออธิบายสารกัมมันตภาพรังสี จะใช้อีกหน่วยหนึ่งเรียกว่า กูรี(กี้). 1 คูรีคือกัมมันตภาพรังสีของเรเดียม 1 กรัม เป็นที่ทราบกันว่าในหนึ่งวินาที การสลายตัวของนิวเคลียร์ 3.7 × 1,010 เกิดขึ้นในเรเดียมหนึ่งกรัม ดังนั้นเราจึงสามารถสร้างความสัมพันธ์ได้:
1 กิ = 3.7 1,010 ตร.ว
เมื่อศึกษาการปนเปื้อนของสารกัมมันตภาพรังสีในพื้นที่ หน่วยที่ใช้คือคูรีต่อตารางกิโลเมตร (Ci/km2)
2. ปริมาณที่ดูดซึม D. นี่คืออัตราส่วนของพลังงาน (W) ที่ถูกดูดซับโดยวัตถุที่ถูกฉายรังสีต่อมวลของร่างกายนี้ (m):
แน่นอนว่าปริมาณรังสีที่ดูดซึมจะวัดเป็นจูลต่อกิโลกรัม หน่วยนี้ถูกเรียกว่า สีเทา(Gr):
1 Gy = 1 เจ/กก
3. ปริมาณการสัมผัส J. นี่คืออัตราส่วนของประจุ (Q) ที่เกิดขึ้นในอากาศแห้งระหว่างการฉายรังสีต่อมวลของอากาศแห้ง (m):
ปริมาณการสัมผัสจะวัดเป็นคูลอมบ์ต่อกิโลกรัม หรือเป็นเรินต์เกน (r):
1 r = 2.58·10-4 C/กก
(เลข 10-4 หลายรายการจะปรากฏขึ้นเมื่อแปลงหน่วยประจุเป็น SI และปริมาตรอากาศเป็นมวล)
สามารถสร้างความสัมพันธ์ต่อไปนี้ได้อย่างง่ายดาย:
1 r = 8.77·10-3 Gy
หน่วยที่ใช้กันทั่วไปคือ เรินต์เกนต่อชั่วโมง (มิลลิเรินต์เกนต่อชั่วโมง, ไมโครเรินต์เกนต่อชั่วโมง)
4. อัตราปริมาณด·. นี่คืออัตราส่วนของปริมาณที่ดูดซึมต่อเวลาการดูดซึม (τ):
คุณสามารถเชื่อมโยงอัตราปริมาณรังสีกับกัมมันตภาพรังสีได้:
โดยที่ r คือระยะห่างระหว่างสารกัมมันตภาพรังสีที่ฉายรังสีกับร่างกายที่ถูกฉายรังสี K – ค่าคงที่ไอออไนเซชันค่าสัมประสิทธิ์ที่แสดงลักษณะของสารกัมมันตภาพรังสี ให้เรานำเสนอค่า K สำหรับไอโซโทปบางตัว
K, เจ m2/กก |
เมื่อศึกษาการปนเปื้อนของสารกัมมันตภาพรังสีในพื้นที่ตามมาตรฐานที่ยอมรับ การวัดจะดำเนินการที่ความสูง 1.5 เมตรจากพื้นผิวโลก แล้ว:
อย่างไรก็ตามสิ่งที่สำคัญที่สุดคือผลกระทบของรังสีที่มีต่อร่างกายมนุษย์ ดังนั้นจึงมีการแนะนำอีกหน่วยที่ห้า
5. ปริมาณที่เท่ากันเด. นี่คือปริมาณรังสีที่ดูดซึมคูณด้วยค่าสัมประสิทธิ์ (ke) ขึ้นอยู่กับประเภทของรังสี มีการตั้งชื่อหน่วยที่เกี่ยวข้อง ซีเวิร์ต(ซวี):
ค่าของสัมประสิทธิ์ ke แสดงไว้ในตารางที่ 2
ประเภทของรังสี |
รังสีเอกซ์ γ – รังสี |
นิวตรอนเร็ว, | |
ดังที่เห็นจากตาราง สิ่งที่อันตรายที่สุดคือเศษนิวเคลียสฟิชชัน
ในการอธิบายกัมมันตภาพรังสีของพื้นที่นั้น จะใช้หน่วยย่อยหลายหน่วย - มิลลิซีเวอร์ต, ไมโครซีเวอร์ต (mSv, μSv) และเพื่อกำหนดอัตราปริมาณรังสี - มิลลิซีเวอร์ตต่อชั่วโมง, ไมโครซีเวอร์ตต่อชั่วโมง (mSv/ชั่วโมง, μSv/ชั่วโมง) คุณสามารถกำหนดอัตราส่วนได้อย่างง่ายดาย:
1 μR/ชั่วโมง = 100 μSv/ชั่วโมง
1 mR/ชั่วโมง = 100 mSv/ชั่วโมง
ตอนนี้เรามาดูมาตรฐานที่มีอยู่สำหรับหน่วยพื้นฐานของกัมมันตภาพรังสี
ในส่วนของการสัมผัสกัมมันตภาพรังสี ประชากรแบ่งออกเป็นสามกลุ่มดังต่อไปนี้
1. ผู้เชี่ยวชาญ - ผู้ที่ทำงานกับสารกัมมันตภาพรังสีและได้รับการตรวจติดตามทางการแพทย์เป็นประจำ
2. คนที่บางครั้งทำงานกับสารกัมมันตภาพรังสี
3. ประชากรที่เหลือ
บรรทัดฐานสำหรับประชากรเหล่านี้แตกต่างกัน เนื่องจากกลุ่มแรกได้รับการตรวจสุขภาพบ่อยครั้งและแพทย์ก็มีทัศนคติต่อพวกเขา การแจ้งเตือนรังสีแล้วสำหรับกลุ่มนี้บรรทัดฐานจะสูงที่สุด สำหรับกลุ่มที่สองบรรทัดฐานที่นำมาใช้จะน้อยกว่าสิบเท่าสำหรับกลุ่มที่สาม - น้อยกว่ากลุ่มแรกหนึ่งร้อยเท่า ตารางที่ 3 แสดงบรรทัดฐานสำหรับทั้งสามกลุ่มนี้
กลุ่มประชากร |
D▪, ไมโคร/ชั่วโมง |
De, μSv/ชั่วโมง |
|
พื้นหลังตามธรรมชาติ |
ที่นี่ในตาราง ตารางที่ 3 แสดงค่าพื้นหลังของรังสีธรรมชาติ มันอาจแตกต่างกันไปในแต่ละพื้นที่ ตัวอย่างเช่น หิน (หินอ่อน หินแกรนิต ฯลฯ) มีไอโซโทปกัมมันตภาพรังสี ดังนั้นพื้นหลังของกัมมันตภาพรังสีในพื้นที่ที่เป็นหินจึงเพิ่มขึ้นเล็กน้อย สูงถึง 0.3 - 0.4 μSv/ชั่วโมง มันไม่เป็นอันตราย อย่างไรก็ตาม หากอัตราปริมาณรังสีเกิน 0.60 μSv/ชั่วโมง (60 μR/ชั่วโมง) นักอุตุนิยมวิทยาผู้สังเกตการณ์มีหน้าที่ต้องแจ้งเจ้าหน้าที่
มูลค่ากิจกรรมเฉพาะโดยประมาณสำหรับผลิตภัณฑ์อาหารคือ Bq/kg ไม่อนุญาตให้ใช้ผลิตภัณฑ์อาหารที่มีฤทธิ์จำเพาะมากกว่า 1 KBq/kg สำหรับรังสี β และ 0.1 KBq/kg สำหรับรังสี α สำหรับวัสดุก่อสร้าง (ทราย หินบด ฯลฯ) ค่าที่อนุญาตคือไม่เกิน 4 kBq/kg
หลักการทำงานของเครื่องนับไกเกอร์
ส่วนหลักของมิเตอร์คือท่อระบายก๊าซที่บรรจุก๊าซที่ความดันลดลง (รูปที่ 1)
เมื่ออนุภาค (นิวตรอน อนุภาค α ฯลฯ) ลอยเข้าไปในหลอด จะเกิดการแตกตัวเป็นไอออนของโมเลกุลก๊าซ ไอออนที่เกิดขึ้นจะบินไปยังอิเล็กโทรดที่มีประจุของหลอด - แอโนด (1) และแคโทด (2) ระหว่างทางพวกเขาพบกับโมเลกุลของก๊าซอื่นๆ เส้นทางอิสระเฉลี่ย (เช่น ระยะห่างระหว่างโมเลกุล) จะทำให้ไอออนมีเวลาในการเพิ่มความเร็วเพียงพอที่จะทำให้โมเลกุลแตกตัวเป็นไอออน จากนั้นไอออนคู่ใหม่จะเกิดขึ้น ซึ่งบินไปยังอิเล็กโทรด ทำให้เกิดไอออนของโมเลกุลอื่น ๆ เป็นต้น กระบวนการไอออไนซ์ของโมเลกุลก๊าซทั้งหมดในหลอดคล้ายหิมะถล่มเกิดขึ้น หลอดก็สว่างขึ้น ความต้านทานของท่อ Rtr ลดลงอย่างรวดเร็ว การมีความต้านทานการทำให้หมาด ๆ R ~ 107 โอห์มนำไปสู่ความจริงที่ว่าที่ Rtr< เครื่องวัดปริมาณรังสี DRGB-01 ใช้ตัวนับดิจิทัลที่นับจำนวนพัลส์ในช่วงเวลาที่กำหนด ตัวเลขที่สอดคล้องกับจำนวนพัลส์ที่นับได้จะแสดงบนตัวบ่งชี้ดิจิตอล เลือกพารามิเตอร์ของอุปกรณ์เพื่อให้ตัวเลขนี้เท่ากับกิจกรรมที่วัดได้ในหน่วยไมโครซีเวิร์ตต่อชั่วโมงหรือกิโลเบกเคอเรลต่อกิโลกรัม ขั้นตอนการทำงานของอุปกรณ์ DRGB-01 เครื่องวัดปริมาตร DRGB-01 ช่วยให้คุณวัดปริมาณต่อไปนี้ได้ 1. ค่าของอัตราปริมาณรังสีที่เท่ากันของรังสี γ (โหมด F) แสดงเป็น µSv/ชั่วโมง โหมดนี้ถือว่าเป็นไปได้ของการวัดทั้งแบบเดี่ยวและแบบเป็นรอบ (เป็นระยะ) ด้วยระยะเวลา 20 วินาที 2. ค่าของกิจกรรมเฉพาะของวัตถุ เนื่องจากการมีอยู่ของนิวไคลด์กัมมันตภาพรังสี β- และ γ อยู่ในนั้น แสดงเป็น KBq/kg (โหมด A) 3. ค่าของความหนาแน่นฟลักซ์พื้นผิวของอนุภาค β เนื่องจากการปนเปื้อนของพื้นผิวใดๆ ด้วยนิวไคลด์กัมมันตรังสีที่ปล่อย β (โหมด B) ในงานนี้สันนิษฐานว่าจะใช้เครื่องวัดปริมาณรังสีในสองโหมดแรกเท่านั้น แผงด้านหน้าของเครื่องวัดปริมาณรังสีแสดงไว้ในรูปที่ 1 2. ขั้นตอนการทำงานกับเครื่องวัดปริมาณรังสีในโหมดเอฟ(การวัดอัตราปริมาณรังสีγ) 1. โดยไม่ต้องขยับหน้าจอพลาสติกจากฝาหลังให้วางแนวอุปกรณ์โดยถือไว้ในมือที่ความสูงประมาณ 1.5 ม. เหนือพื้นที่ทดสอบดิน 2. เปิดอุปกรณ์โดยเลื่อนสวิตช์ไปที่ตำแหน่งขวาสุด ในเวลาเดียวกัน ตัวอักษร “F” จะปรากฏบนตัวบ่งชี้ดิจิตอล (1) และตัวเลข 0.00 จะเริ่มปรากฏขึ้น จากนั้น 0.01; 0.02 เป็นต้น 3. หลังจากผ่านไป 20 วินาที ตัวบ่งชี้จะแสดงค่าที่วัดได้ของอัตราปริมาณรังสีในหน่วย µSv/ชั่วโมง ตัวอย่างเช่น ค่า F 0.15 หมายถึง 0.15 ไมโครซีเวิร์ตต่อชั่วโมง (หรือ 15 ไมโครเรินต์เกนต่อชั่วโมง) 4. อุปกรณ์จะเข้าสู่การทำงานหากไม่มีการดำเนินการเพิ่มเติม โหมดการวัดแบบวงกลมทุก 20 วินาที ค่าอัตราปริมาณรังสีใหม่จะปรากฏบนตัวบ่งชี้ โหมดนี้สะดวกต่อการใช้งานสำหรับการวัดต่อเนื่อง เช่น การวัดอัตราโดสขณะเดินไปตามเส้นทาง หากตัวระบุเสียงเปิดอยู่ในโหมดไซคลิก (สวิตช์ 4 ตั้งไว้ที่ตำแหน่งขวาสุด) สัญญาณเสียงจะได้ยินเมื่ออัตราโดสเกิน 0.60 μSv/ชั่วโมง (หรือ 60 μSv/ชั่วโมง) 5. หากต้องการเปลี่ยนอุปกรณ์เป็นโหมดการวัดเดียว (ตามที่สมมติในงานนี้) คุณจะต้องเปิดอุปกรณ์ด้วยสวิตช์ (2) จากนั้นเปิดเสียงเตือนด้วยสวิตช์ ( 4) และกดปุ่ม (3) หนึ่งครั้ง สัญญาณ F 0.00 ปรากฏบนจอแสดงผลดิจิตอล จากนั้น F 0.01; F 0.02 เป็นต้น หลังจากผ่านไป 20 วินาที สัญญาณเสียงจะบ่งบอกถึงการสิ้นสุดกระบวนการวัด และตัวเลขที่ปรากฏบนตัวบ่งชี้หมายถึงค่าของอัตราปริมาณรังสีที่เท่ากันในหน่วย µSv/ชั่วโมง คุณสามารถวัดซ้ำได้ในโหมดเดียวโดยปิดอุปกรณ์ก่อน (สวิตช์ตั้งไว้ที่ตำแหน่งซ้าย) แล้วเปิดใหม่อีกครั้ง ขั้นตอนการใช้งานเครื่องวัดปริมาณรังสีในโหมด A(การกำหนดกิจกรรมเฉพาะของน้ำ ดิน อาหาร ฯลฯ) 1. นำขวดโหลมาตรฐานสำหรับใช้ในครัวเรือนที่มีความจุ 0.5 ลิตร (แก้วหรือโพลีเอทิลีน) เติมผลิตภัณฑ์ทดสอบเพื่อให้ขีดจำกัดบนไม่ถึงขอบคอขวดประมาณ 3 - 5 มิลลิเมตร ตัวอย่างพร้อมสำหรับการตรวจวัด 2. ถอดอุปกรณ์ออกจากโถโดยเว้นระยะห่างอย่างน้อย 1.5 เมตร แล้ววัดพื้นหลัง ในการดำเนินการนี้ ให้เปิดอุปกรณ์โดยสลับไปยังตำแหน่งที่ถูกต้อง เปิดเสียงเตือนด้วยสวิตช์ (4) แล้วกดปุ่ม (3) สองครั้ง สัญญาณ R.00.0 ปรากฏบนตัวบ่งชี้ จากนั้นค่าบนตัวบ่งชี้จะเพิ่มขึ้น หลังจากผ่านไป 520 วินาที (8 นาที 40 วินาที) อุปกรณ์จะส่งสัญญาณเสียงและจุดหลังหลักขวาสุดบนตัวบ่งชี้จะหายไป ตัวเลขเหล่านี้ไม่สามารถใช้แยกกันและไม่ควรบันทึกไว้ในบันทึกการสังเกต 3. ส่งอุปกรณ์กลับไปยังตำแหน่งตัวอย่าง โดยไม่ต้องถอดตะแกรงออก ให้วางอุปกรณ์ไว้ที่คอของขวดใส่ตัวอย่างน้ำตามที่แสดงในรูปที่ 1 2. กดปุ่ม (3) หนึ่งครั้ง หลังจากผ่านไป 520 วินาที อุปกรณ์จะส่งสัญญาณเสียงและจุดหลังหลักขวาสุดบนตัวบ่งชี้จะหายไป ตัวเลขเหล่านี้บนตัวบ่งชี้เป็นค่าโดยประมาณของกิจกรรมเฉพาะของผลิตภัณฑ์ ซึ่งแสดงเป็น KBq/kg 4. เพื่อกำหนดกิจกรรมเฉพาะของผลิตภัณฑ์อย่างแม่นยำ ควรคูณค่าที่นำมาจากตัวบ่งชี้ด้วยปัจจัยการแก้ไขที่นำมาจากตารางที่ 1 (ดูภาคผนวก) 5. การวัดซ้ำของกิจกรรมเฉพาะสามารถทำได้หลังจากปิดอุปกรณ์และทำซ้ำการทำงานทั้งหมดในย่อหน้าที่ 2 - 4 การทำงานให้เสร็จ 1. รับเครื่องวัดปริมาณ DRBG-01 จากผู้ช่วยห้องปฏิบัติการหรืออาจารย์ เปิดเครื่องและวัดระดับพื้นหลังของกัมมันตภาพรังสีในห้องปฏิบัติการในโหมด F เพื่อดำเนินการที่เหมาะสม (ดูด้านบน) ค่านี้ปกติหรือเปล่า? 2. วางเครื่องวัดปริมาตรเหนือแหล่งรังสีกัมมันตภาพรังสีพลังงานต่ำที่ระดับความสูงเซนติเมตร เพื่อให้มั่นใจในความปลอดภัยในการปฏิบัติงาน แหล่งกำเนิดจะถูกปิดด้วยฝาปิดและต้องอยู่ในตะแกรงโลหะทรงกระบอก ถอดฝาครอบโลหะออกจากแหล่งกำเนิด และในโหมด F ให้วัดระดับรังสีจากแหล่งกำเนิดที่ความสูงนี้ 3. วางตัวอย่างพาราฟินตัวใดตัวหนึ่งลงบนแหล่งกำเนิด โดยได้บันทึกความหนา h ไว้ก่อนหน้านี้ วัดระดับรังสี จากนั้น ให้ทำการวัดซ้ำกับตัวอย่างอื่นที่มีความหนากว่า ทำตารางการพึ่งพาระดับรังสีกับความหนาของตัวอย่างพาราฟิน รวมตัวอย่างโดยการวางซ้อนกันและกำหนดความหนารวม h สร้างกราฟของการพึ่งพาผลลัพธ์ De(h) 4. วัดค่ากัมมันตภาพรังสีจำเพาะของน้ำประปา เพื่อเตรียมตัวอย่างโดยเติมน้ำประปาลงในขวดแก้ว บันทึกค่าผลลัพธ์และกำหนดกิจกรรม A เฉพาะในหน่วยกิโลแบ็กเคอเรลต่อกิโลกรัมโดยใช้ตัวประกอบการแก้ไข (ดูภาคผนวก) 5. วัดกิจกรรมเฉพาะของหินแกรนิตที่ถูกบดโดยใช้ตัวอย่างสำเร็จรูปที่มีอยู่ในห้องปฏิบัติการ บันทึกค่าผลลัพธ์และกำหนดกิจกรรม A เฉพาะในหน่วยกิโลแบ็กเคอเรลต่อกิโลกรัมโดยใช้ตัวประกอบการแก้ไข (ดูภาคผนวก) เปรียบเทียบกับกิจกรรมของน้ำประปา คุณจะอธิบายความแตกต่างของค่าได้อย่างไร? 6. ปิดอุปกรณ์ ส่งมอบให้กับผู้ช่วยห้องปฏิบัติการหรืออาจารย์ และทำความสะอาดสถานที่ทำงานของคุณ ข้อกำหนดในการรายงาน รายงานจะต้องมี: 1. คำอธิบายโดยย่อเกี่ยวกับหลักการทำงานของเครื่องวัดปริมาณรังสี DRBG-01 2. ลำดับการกระทำทั้งหมดของคุณระหว่างทำงาน 3. ค่าของพื้นหลังของกัมมันตรังสีในห้องปฏิบัติการ แสดงเป็น μSv/ชั่วโมง และในหน่วย μR/ชั่วโมง 4. กราฟของการพึ่งพารังสีกัมมันตภาพรังสีจากแหล่งกำเนิดรังสีพลังงานต่ำตามฟังก์ชันของความหนาของตัวอย่างพาราฟิน De(h) 5. มูลค่ากิจกรรมเฉพาะของน้ำประปาและหินแกรนิตบด ในหน่วย KBq/Kg 6. คำอธิบายและการวิเคราะห์ผลลัพธ์ที่ได้รับ คำถามเพื่อความปลอดภัย 1. กัมมันตภาพรังสีคืออะไร และวัดได้ในหน่วยใด 2. อธิบายความหมายของแนวคิด “ปริมาณที่ดูดซึม” และ “อัตราปริมาณ” ที่วัดได้ในหน่วยใด 3. ปริมาณการสัมผัสคือเท่าใด? อธิบายความหมายทางกายภาพของแนวคิด “เรินต์เกน” และ “เรินต์เกนต่อชั่วโมง” ความสัมพันธ์ระหว่างหน่วยเหล่านี้กับหน่วย SI คืออะไร? 4. ขนาดยาเทียบเท่าคือเท่าไร? ใช้หน่วยอะไรในการวัด? 5. กัมมันตภาพรังสีจำเพาะของผลิตภัณฑ์คืออะไร? วัดกันที่หน่วยไหนครับ? ค่ากิจกรรมเฉพาะที่อนุญาตสำหรับผลิตภัณฑ์อาหารคืออะไร? สำหรับวัสดุก่อสร้าง? 6. มาตรฐานพื้นฐานสำหรับการสัมผัสสารกัมมันตภาพรังสีสำหรับประชากรมีอะไรบ้าง? เหตุใดบรรทัดฐานเหล่านี้จึงแตกต่างกันสำหรับกลุ่มประชากรที่แตกต่างกัน 7. คุณกำลังวัดระดับกัมมันตภาพรังสีที่สถานีตรวจอากาศ ค่าที่คุณได้รับคือ 0.7 μSv/ชั่วโมง นี่เป็นเรื่องปกติเหรอ? จะทำอย่างไรในกรณีนี้. 8. อธิบายหลักการทำงานของเครื่องนับไกเกอร์ 9. เหตุใดจึงติดตั้งความต้านทานการทำให้หมาด ๆ ในวงจรเคาน์เตอร์ไกเกอร์ อ้างอิง 1. มาตรฐานความปลอดภัยทางรังสี (NRB-99) กระทรวงสาธารณสุขของรัสเซีย, 19с. 2. กฎสุขอนามัยพื้นฐานเพื่อความปลอดภัยจากรังสี (OSPORB-99) กระทรวงสาธารณสุขของรัสเซีย, 20с. 3. เครื่องวัดปริมาณรังสี - เรดิโอมิเตอร์ DRGB-01 - "ECO-1" คู่มือการใช้งานค. แอปพลิเคชัน ปัจจัยการแก้ไขการอ่านค่าโดมิเตอร์ DRGB-01 สำหรับการคำนวณกัมมันตภาพรังสีจำเพาะของผลิตภัณฑ์ ความหนาแน่นของผลิตภัณฑ์ ชื่อสินค้า ปัจจัยการแก้ไข ชา เห็ดแห้ง เบอร์รี่และผลไม้ เนื้อรมควัน น้ำ นมและผลิตภัณฑ์จากนม ผลเบอร์รี่ดิบ ผักและผลไม้ เนื้อสัตว์ ดิน ทราย หินบด ฯลฯ ฉบับการศึกษา งานห้องปฏิบัติการหมายเลข 16 การวัดกัมมันตภาพรังสี บรรณาธิการ LR เลขที่ 000 ลงวันที่ 12/30/96 ลงนามเพื่อพิมพ์ รูปแบบ 60×90 1/16 วารสารหนังสือกระดาษ ยอดหมุนเวียน 50 ออเดอร์ 3. พิมพ์.... RGGMU, มาลูกตินสกี pr. 98.
กัมมันตภาพรังสีของยาสามารถกำหนดได้โดยวิธีสัมบูรณ์คำนวณและสัมพันธ์ (เปรียบเทียบ) หลังเป็นเรื่องธรรมดาที่สุด
วิธีการที่แน่นอนชั้นบางๆ ของวัสดุที่อยู่ระหว่างการศึกษาถูกนำไปใช้กับฟิล์มบางพิเศษ (10-15 ไมโครกรัม/ซม.²) และวางไว้ภายในเครื่องตรวจจับ ซึ่งเป็นผลจากการใช้มุมทึบเต็ม (4) เพื่อบันทึกการปล่อยที่ปล่อยออกมา เป็นต้น อนุภาคเบต้าและประสิทธิภาพการนับเกือบ 100% เมื่อทำงานกับตัวนับ 4 คุณไม่จำเป็นต้องทำการแก้ไขมากมาย เช่นเดียวกับวิธีการคำนวณ
กิจกรรมของยาจะแสดงทันทีในหน่วยของกิจกรรม Bk, Ku, mKu เป็นต้น
โดยวิธีการคำนวณกำหนดแอคทิวิตีสัมบูรณ์ของไอโซโทปที่ปล่อยอัลฟ่าและบีตาโดยใช้เครื่องนับการปล่อยก๊าซหรือการเรืองแสงวาบแบบธรรมดา
สูตรในการกำหนดกิจกรรมของตัวอย่างมีการนำปัจจัยการแก้ไขจำนวนหนึ่งมาใช้ โดยคำนึงถึงการสูญเสียรังสีระหว่างการวัด
เอ =เอ็น/ ถาม ร ม 2,22 10 ¹²
ก- กิจกรรมของยาในกู่;
เอ็น- อัตราการนับในอิมพีเรียล/นาทีลบพื้นหลัง
- การแก้ไขเงื่อนไขการวัดทางเรขาคณิต (มุมทึบ)
-การแก้ไขเวลาการแก้ไขของการติดตั้งการนับ
-แก้ไขการดูดซับรังสีในชั้นอากาศและในหน้าต่าง (หรือผนัง) ของเคาน์เตอร์
-แก้ไขการดูดซึมตนเองในชั้นยา
ถาม- การแก้ไขการกระเจิงกลับจากพื้นผิว
ร- การแก้ไขแผนการสลายตัว
-การแก้ไขรังสีแกมมาด้วยรังสีเบตาและแกมมาผสม
ม- ชั่งน้ำหนักส่วนของยาวัดเป็นมิลลิกรัม
2,22 10 ¹² - ปัจจัยการแปลงจากจำนวนการสลายตัวต่อนาทีเป็น Ci (1Ci = 2.22*10¹²การละลาย/นาที)
เพื่อกำหนดกิจกรรมเฉพาะ จำเป็นต้องแปลงกิจกรรมต่อ 1 มก. เป็น 1 กก .
ออดี้= ก*10 6 , (ถึงคุณ/กก.)
สามารถเตรียมการเตรียมการสำหรับการวัดด้วยรังสีได้ บางหนาหรือ ชั้นกลางวัสดุที่กำลังศึกษา
หากวัสดุที่กำลังทดสอบมี ชั้นการลดทอนครึ่งหนึ่ง - 1/2,
ที่ บาง
- ที่วัน<0,11/2,
ระดับกลาง
- 0,11/2
ปัจจัยการแก้ไขทั้งหมดนั้นขึ้นอยู่กับหลายปัจจัยและในทางกลับกันก็คำนวณโดยใช้สูตรที่ซับซ้อน ดังนั้นวิธีการคำนวณจึงต้องใช้แรงงานมาก
วิธีสัมพัทธ์ (เปรียบเทียบ)ได้พบการประยุกต์ใช้อย่างกว้างขวางในการพิจารณากิจกรรมเบต้าของยา ขึ้นอยู่กับการเปรียบเทียบอัตราการนับจากมาตรฐาน (ยาที่มีฤทธิ์ที่ทราบ) กับอัตราการนับของยาที่วัดได้
ในกรณีนี้ ต้องมีเงื่อนไขที่เหมือนกันโดยสิ้นเชิงในการวัดกิจกรรมของมาตรฐานและยาทดสอบ
เม.ย. = เอต*เอ็นราคา/เอ็นนี้, ที่ไหน
Aet - การออกฤทธิ์ของยาอ้างอิง dis/min;
เม.ย. - กัมมันตภาพรังสีของยา (ตัวอย่าง) การกระจายตัว/นาที
Net คืออัตราการนับจากค่ามาตรฐาน imp/min
Npr - อัตราการนับจากยา (ตัวอย่าง), imp/min
บัตรผ่านสำหรับอุปกรณ์รังสีเมตริกและการวัดปริมาณรังสีมักจะระบุข้อผิดพลาดในการวัด จำกัดข้อผิดพลาดที่เกี่ยวข้องการวัด (บางครั้งเรียกว่าข้อผิดพลาดสัมพัทธ์หลัก) จะแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์ เช่น 25% สำหรับเครื่องมือประเภทต่างๆ อาจมีค่าตั้งแต่ 10% ถึง 90% (บางครั้งข้อผิดพลาดของประเภทของการวัดจะถูกระบุแยกกัน สำหรับส่วนต่างๆ ของมาตราส่วน)
ขึ้นอยู่กับข้อผิดพลาดสัมพัทธ์สูงสุด ± % คุณสามารถกำหนดค่าสูงสุดได้ แน่นอนข้อผิดพลาดในการวัด หากอ่านค่าจากเครื่องมือ A แล้วความคลาดเคลื่อนสัมบูรณ์ A = A/100 (ถ้า A = 20 mR, a =25% ดังนั้นในความเป็นจริง A = (205) mR นั่นคือ ในช่วงตั้งแต่ 15 ถึง 25 mR
เครื่องตรวจจับรังสีไอออไนซ์ การจำแนกประเภท หลักการและแผนภาพการทำงานของเครื่องตรวจจับแสงวาบ
สามารถตรวจจับรังสีกัมมันตภาพรังสี (แยก, ตรวจพบ) โดยใช้อุปกรณ์พิเศษ - เครื่องตรวจจับซึ่งการทำงานนั้นขึ้นอยู่กับผลกระทบทางกายภาพและเคมีที่เกิดขึ้นเมื่อรังสีทำปฏิกิริยากับสสาร
ประเภทของเครื่องตรวจจับ: การแตกตัวเป็นไอออน การเรืองแสงวาบ การถ่ายภาพ สารเคมี การวัดความร้อน เซมิคอนดักเตอร์ ฯลฯ
เครื่องตรวจจับที่ใช้กันอย่างแพร่หลายนั้นขึ้นอยู่กับการวัดผลโดยตรงของปฏิกิริยาระหว่างรังสีกับสสาร - ไอออนไนซ์ของตัวกลางที่เป็นก๊าซ เหล่านี้คือ: - ห้องไอออไนเซชัน;
- เคาน์เตอร์สัดส่วน
- เคาน์เตอร์ไกเกอร์-มุลเลอร์ (เคาน์เตอร์ปล่อยก๊าซ);
- ตัวนับโคโรนาและประกายไฟ
เช่นเดียวกับเครื่องตรวจจับประกายไฟ
ความแวววาว (เรืองแสง) วิธีการตรวจจับรังสีขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของรังสีเรืองแสงวาบในการเปล่งรังสีแสงที่มองเห็นได้ (แสงวาบ - แสงแวววาว) ภายใต้อิทธิพลของอนุภาคที่มีประจุ ซึ่งถูกแปลงโดยโฟโตมัลติพลายเออร์เป็นพัลส์กระแสไฟฟ้า
แคโทด ไดโนด แอโนด ตัวนับการเรืองแสงวาบประกอบด้วยตัวเรืองแสงวาบและ
พีเอ็มที. สารเรืองแสงวาบสามารถเป็นสารอินทรีย์และ
อนินทรีย์ ที่เป็นของแข็ง ของเหลว หรือก๊าซ
เงื่อนไข. นี่คือลิเธียมไอโอไดด์ ซิงค์ซัลไฟด์
โซเดียมไอโอไดด์, ผลึกเดี่ยวแองกราซีน ฯลฯ
100 +200 +400 +500 โวลต์
การดำเนินงาน PMT:- ภายใต้อิทธิพลของอนุภาคนิวเคลียร์และแกมมาควอนต้า
ในเครื่องเรืองแสงวาบ อะตอมจะตื่นเต้นและปล่อยโฟตอนออกมาเป็นควอนตาของสีที่มองเห็นได้
โฟตอนระดมยิงแคโทดและทำให้โฟโตอิเล็กตรอนหลุดออกไป:
โฟโตอิเล็กตรอนจะถูกเร่งด้วยสนามไฟฟ้าของไดโนดตัวแรก ผลักอิเล็กตรอนทุติยภูมิออกไป ซึ่งถูกเร่งโดยสนามของไดโนดตัวที่สอง ฯลฯ จนกระทั่งเกิดการไหลของอิเล็กตรอนถล่มที่กระทบแคโทดและถูกบันทึกโดย วงจรอิเล็กทรอนิกส์ของอุปกรณ์ ประสิทธิภาพการนับของตัวนับแสงแวววาวถึง 100% ความละเอียดจะสูงกว่าในห้องไอออไนเซชันมาก (10 v-5 - !0 v-8 เทียบกับ 10µ³ ในห้องไอออไนเซชัน) เครื่องนับการเรืองแสงวาบสามารถนำไปใช้งานได้กว้างมากในอุปกรณ์เชิงรังสี
เรดิโอมิเตอร์ วัตถุประสงค์ การจำแนกประเภท
โดยการนัดหมาย
เรดิโอมิเตอร์ - อุปกรณ์ที่มีไว้สำหรับ:
การวัดกิจกรรมของยากัมมันตภาพรังสีและแหล่งกำเนิดรังสี
การหาค่าความหนาแน่นของฟลักซ์หรือความเข้มของอนุภาคและควอนตัมไอออไนซ์
กัมมันตภาพรังสีพื้นผิวของวัตถุ
กิจกรรมจำเพาะของก๊าซ ของเหลว ของแข็ง และสารที่เป็นเม็ด
เครื่องวัดรังสีส่วนใหญ่ใช้เครื่องนับการปล่อยก๊าซและเครื่องตรวจจับการเรืองแสงวาบ
แบ่งออกเป็นแบบพกพาและเครื่องเขียน
ตามกฎแล้วประกอบด้วย: - เซ็นเซอร์ตรวจจับพัลส์ - อุปกรณ์แปลงสัญญาณ - แหล่งกำเนิดไฟฟ้าแรงสูงสำหรับเครื่องตรวจจับ - แหล่งจ่ายไฟสำหรับอุปกรณ์ทั้งหมด
เพื่อปรับปรุงให้ดีขึ้นมีการผลิตสิ่งต่อไปนี้: เครื่องวัดวิทยุ B-2, B-3, B-4;
เรดิโอมิเตอร์ dekatron PP-8, RPS-2; ห้องปฏิบัติการอัตโนมัติ "Gamma-1", "Gamma-2", "Beta-2" ติดตั้งคอมพิวเตอร์ที่ช่วยให้สามารถคำนวณตัวอย่างได้มากถึงหลายพันตัวอย่างพร้อมการพิมพ์ผลลัพธ์อัตโนมัติ DP-100 -68 เรดิโอมิเตอร์ใช้กันอย่างแพร่หลาย -01
ระบุวัตถุประสงค์และลักษณะของอุปกรณ์ตัวใดตัวหนึ่ง
โดมิเตอร์ วัตถุประสงค์ การจำแนกประเภท
อุตสาหกรรมนี้ผลิตอุปกรณ์กัมมันตภาพรังสีและการวัดปริมาณรังสีหลายประเภท ซึ่งสามารถจำแนกได้:
โดยวิธีการบันทึกรังสี (ไอออไนเซชัน, แวววาว ฯลฯ );
ตามประเภทของรังสีที่ตรวจพบ (,,,n,p)
แหล่งพลังงาน (สายไฟหลัก, แบตเตอรี่);
ตามสถานที่สมัคร (เครื่องเขียน, สนาม, บุคคล);
โดยการนัดหมาย
เครื่องวัดปริมาตร - อุปกรณ์ที่ใช้วัดการสัมผัสและปริมาณรังสีที่ดูดซึม (หรืออัตราปริมาณรังสี) โดยพื้นฐานแล้วประกอบด้วยเครื่องตรวจจับ เครื่องขยายเสียง และอุปกรณ์ตรวจวัด เครื่องตรวจจับอาจเป็นห้องไอออไนเซชัน เครื่องนับการปล่อยก๊าซ หรือเครื่องนับการเรืองแสงวาบ
แบ่งออกเป็น เครื่องวัดอัตราปริมาณรังสี- เหล่านี้คือ DP-5B, DP-5V, IMD-5 และ โดมิเตอร์ส่วนบุคคล- วัดปริมาณรังสีในช่วงเวลาหนึ่ง เหล่านี้คือ DP-22V, ID-1, KID-1, KID-2 ฯลฯ เป็นเครื่องวัดปริมาตรแบบพกพา บางส่วนเป็นแบบอ่านค่าโดยตรง
มีเครื่องวิเคราะห์สเปกโตรเมทริก (AI-Z, AI-5, AI-100) ที่ช่วยให้คุณระบุองค์ประกอบไอโซโทปรังสีของตัวอย่างใดๆ ก็ได้โดยอัตโนมัติ (เช่น ดิน)
นอกจากนี้ยังมีสัญญาณเตือนจำนวนมากที่ระบุถึงรังสีพื้นหลังส่วนเกินและระดับของการปนเปื้อนบนพื้นผิว ตัวอย่างเช่น SZB-03 และ SZB-04 ส่งสัญญาณว่าเกินปริมาณการปนเปื้อนในมือด้วยสารออกฤทธิ์เบต้า
ระบุวัตถุประสงค์และลักษณะของอุปกรณ์ตัวใดตัวหนึ่ง
อุปกรณ์สำหรับแผนกรังสีวิทยาของห้องปฏิบัติการสัตวแพทย์
ลักษณะและการทำงานของเรดิโอมิเตอร์ SRP-68-01
เรดิโอมิเตอร์ DP-100
อุปกรณ์พนักงานแผนกรังสีวิทยาของห้องปฏิบัติการสัตวแพทย์ภูมิภาคและกลุ่มรังสีวิทยาเขตพิเศษหรือระหว่างเขต (ที่ห้องปฏิบัติการสัตวแพทย์ภูมิภาค)
เรดิโอมิเตอร์ KRK-1 (RKB-4-1em)
เรดิโอมิเตอร์ SRP 68-01
เรดิโอมิเตอร์ “Besklet”
เรดิโอมิเตอร์ - เครื่องวัดปริมาณ -01Р
เรดิโอมิเตอร์ DP-5V (IMD-5)
ชุดเครื่องวัดปริมาตร DP-22V (DP-24V)
เครื่องวัดรังสีและเครื่องวัดปริมาตรข้างต้นส่วนใหญ่มีจำหน่ายที่แผนกในห้องปฏิบัติการ
การกำหนดระยะเวลาของอันตรายระหว่างอุบัติเหตุโรงไฟฟ้านิวเคลียร์
เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ใช้พลังงานภายในนิวเคลียร์ที่ปล่อยออกมาระหว่างปฏิกิริยาลูกโซ่ฟิชชันของ U-235 และ Pu-239 ในระหว่างปฏิกิริยาลูกโซ่ฟิชชัน ทั้งในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์และในระเบิดปรมาณู จะเกิดไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีประมาณ 200 ไอโซโทปจากองค์ประกอบทางเคมีประมาณ 35 ชนิด ในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ ปฏิกิริยาลูกโซ่จะถูกควบคุม และเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ (U-235) จะ "เผาไหม้" ในนั้นค่อยๆ เมื่อเวลาผ่านไป 2 ปี ผลิตภัณฑ์ฟิชชัน - ไอโซโทปกัมมันตภาพรังสี - สะสมในองค์ประกอบเชื้อเพลิง (องค์ประกอบเชื้อเพลิง) การระเบิดของอะตอมไม่สามารถเกิดขึ้นในเครื่องปฏิกรณ์ได้ทั้งในทางทฤษฎีและในทางปฏิบัติ ที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์เชอร์โนบิล อันเป็นผลมาจากข้อผิดพลาดของบุคลากรและการละเมิดเทคโนโลยีอย่างรุนแรง ทำให้เกิดการระเบิดด้วยความร้อนและไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีถูกปล่อยออกสู่ชั้นบรรยากาศเป็นเวลาสองสัปดาห์พัดพาโดยลมในทิศทางที่ต่างกันและตกลงไปในพื้นที่อันกว้างใหญ่ ทำให้เกิดการปนเปื้อนในพื้นที่ ในบรรดาไอโซโทป r/a ทั้งหมด ไอโซโทปที่เป็นอันตรายทางชีวภาพมากที่สุดได้แก่: ไอโอดีน-131(I-131) – มีครึ่งชีวิต (T 1/2) 8 วัน สตรอนเชียม - 90(Sr-90) - T 1/2 -28 ปี และ ซีเซียม - 137(Cs-137) - T 1/2 -30 ปี. จากอุบัติเหตุดังกล่าว 5% ของเชื้อเพลิงและไอโซโทปกัมมันตรังสีสะสมถูกปล่อยออกมาที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์เชอร์โนบิล - กิจกรรม 50 MCi สำหรับซีเซียม-137 จะเท่ากับ 100 ชิ้น 200 กิโลตัน ระเบิดปรมาณู ขณะนี้มีเครื่องปฏิกรณ์มากกว่า 500 เครื่องในโลก และหลายประเทศจัดหาไฟฟ้าจากโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ 70-80% ให้กับตัวเอง และ 15% ในรัสเซีย เมื่อคำนึงถึงการสูญเสียเชื้อเพลิงอินทรีย์ในอนาคตอันใกล้ แหล่งพลังงานหลักคือนิวเคลียร์
การกำหนดระยะเวลาของอันตรายหลังอุบัติเหตุเชอร์โนบิล:
1. ระยะเวลาอันตรายจากไอโอดีนเฉียบพลัน (ไอโอดีน - 131) เป็นเวลา 2-3 เดือน
2. ระยะเวลาของการปนเปื้อนที่พื้นผิว (นิวไคลด์กัมมันตรังสีอายุสั้นและปานกลาง) - จนถึงสิ้นปี 2529
3. ระยะเวลาของการเข้ารูท (Cs-137, Sr-90) - ตั้งแต่ปี 1987 เป็นเวลา 90-100 ปี
แหล่งกำเนิดรังสีไอออไนซ์ตามธรรมชาติ