X-ray avoti. Vai X-ray caurule jonizējošā starojuma avots?

Visā vēsturē dzīvību uz Zemes organismiem nepārtraukti ir pakļauta kosmiskajiem stariem un izglītoti tos atmosfērā radionuklīdu un radiācijas visā dabā sastopamajām vielām. Mūsdienu dzīve ir koriģēts uz visas funkcijas un ierobežojumiem vides, tostarp dabas avotiem rentgena stariem.

Neskatoties uz to, ka augsts radiācijas, protams, kaitīgi organismā, daži starojuma veidi ir svarīgi, lai dzīvē. Tā, piemēram, fona starojums ir veicinājusi fundamentālu ķīmisko un bioloģisko evolūciju. Tāpat skaidrs ir tas, ka tiek nodrošināta un uztur sabrukšanas siltuma primāro, dabā sastopamie radionuklīdi siltumu Zemes kodols.

kosmiskie stari

Starojums no ārpuszemes izcelsmes, kas pastāvīgi bombardēt Zemi, ko sauc par kosmiskā.

Fakts, ka iekļūst starojums krīt uz mūsu planētas no kosmosa, bet ne uz zemes izcelsmes, tika konstatēts eksperimentos, lai izmērītu jonizācijas dažādos augstumos, no jūras līmeņa līdz 9000 m. Tika konstatēts, ka intensitāte jonizējošo starojumu tika samazināts līdz 700 m augstumā, un turpina kāpt strauji pieauga. Sākotnējā samazinājums var attiecināt uz samazināšanos intensitātes sauszemes gamma stariem un palielinājumu - kosmisko.

X-ray avoti kosmosā, ir šādi:

• grupa galaktikas;
• Seiferta galaktiku;
• saule;
• zvaigznes;
• kvazāru;
• melni caurumi;
• supernovu paliekas;
• balto punduru;
• tumši zvaigznes un citi.

Pierādījumi par šāda starojuma, piemēram, ir palielināt kosmiskais starojums intensitāti novēroto pasaulē pēc uzliesmojumi. Bet mūsu zvaigzne nav galvenais faktors uz kopējo plūsmu, jo tās dienas variācijas ir ļoti mazs.

Divu veidu sijām

Kosmiskie stari iedalās primāro un sekundāro. Starojums nav mijiedarbojas ar matērijas atmosfērā vai hidrosfēras litosfēras Zemes, sauc par primāro. Tā sastāv no protoniem (≈ 85%) un alfa daļiņām (≈ 14%), ar daudz mazākām plūsmām (<1%) smagākiem kodoliem. Secondary kosmiskie rentgenstariem, starojuma avoti, kas - primārā starojums un atmosfēra sastāv no subatomisko daļiņas, piemēram, pions, muons un elektroni. Pie jūras līmeņa, gandrīz visu novēroto starojuma sastāv sekundārais kosmiskie stari 68%, no kuriem tiek uzskaitīts muons un 30% - elektroni. Mazāk nekā 1% no plūsmas jūras līmenī sastāv no protoniem.

Primārie kosmiskie stari mēdz būt milzīgs kinētisko enerģiju. Tie ir pozitīvi uzlādēts un iegūt enerģiju, pateicoties paātrinājumu magnētiskajiem laukiem. Vakuumā kosmosa iekasē daļiņu var izdzīvot ilgi, un ceļot miljoniem gaismas gadu. šo reisu laikā viņi iegūst lielu kinētisko enerģiju secībā 2-30 GeV (1 GeV = ¹⁰ septembris eV). Atsevišķas daļiņas ir enerģiju līdz 10 ¹⁰ GeV.

Augstas enerģijas no galvenajiem kosmiskajiem stariem ļaut viņiem burtiski sadalīt sadursmi atomu Zemes atmosfērā. Kopā ar neitroniem, protoniem, un subatomisko daļiņas var veidoties šķiltavas elementi, piemēram, ūdeņraža, hēlija, un berilijā. Muons vienmēr uzlādēts, un ātri nepūst elektroni vai positrons.

magnētiskā vairogs

Par kosmiskie stari ar kāpumu intensitāte strauji, lai sasniegtu maksimumu apmēram 20 km. 20 km uz augšu no atmosfēras (līdz 50 km), intensitāte samazinās.

Šis modelis ir saistīts ar palielinātu ražošanas sekundārā radiācija, palielinot gaisa blīvumu. Pie augstumā 20 km liela daļa no primārās starojuma ir noslēdzis mijiedarbību, un intensitātes samazināšana no 20 km līdz jūras līmeņa atspoguļo uzņemšanu vidējās sijas atmosfēru, kas atbilst aptuveni 10 metru ūdens slānī.

Starojuma intensitāte ir arī saistīta ar platuma. Tajā pašā augstumā kosmiskajiem plūsmas palielinās no ekvatora platumam 50-60 ° un saglabājas nemainīgs līdz poliem. Tas ir saistīts ar formu magnētiskā lauka Zemes un primārās radiācijas varas sadali. Magnētiskā spēka līnijas ārpus atmosfērā parasti paralēli zemes virsmai pie ekvatora un perpendikulāri poliem. Lādētās daļiņas viegli pārvietot pa magnētiskā lauka līnijām, bet ar grūtībām pārvarot šķērsvirzienā. No poliem līdz 60 °, praktiski visas primārās radiācijas sasniedz Zemes atmosfēru, un pie ekvatora tikai daļiņas ar enerģijas pārsniedz 15 GeV, var iekļūt caur magnētisko vairogu.

Sekundāriem avotiem rentgenstarojumu

Tā rezultātā mijiedarbības kosmiskie stari ar jautājumu nepārtraukti ražo ievērojamu daudzumu radionuklīdiem. Vairums no tiem ir fragments, bet daži no tiem tiek veidoti, aktivizējot stabilas atomiem ar neitroniem, un muons. Dabas ražošana radionuklīdu atmosfērā atbilst intensitātes kosmiskās radiācijas pie augstumā un platuma. Aptuveni 70% no tiem notiek stratosfērā, un 30% - troposfērā.

Izņemot H-3 un C-14, radionuklīdu parasti ir ļoti mazās koncentrācijās. Tritiju atšķaida un sajauc ar ūdeni un H 2, un C-14 apvieno ar skābekli, veidojot CO _2, kas ir sajaukts ar oglekļa dioksīda atmosfērā. Carbon-14 iekļūst augu fotosintēzes.

starojums Zemes

No daudzajiem radionuklīdus, kas veido Zemes, tikai daži ir pussabrukšanas pietiekami ilgi, lai izskaidrotu savu pašreizējo eksistenci. Ja mūsu planēta tika izveidots pirms aptuveni 6 miljardiem gadu, viņi palikt izmērāmu daudzumos, prasītu pusperiods vismaz 100 miljoniem gadu. No primāro radionuklīdu, kas joprojām ir atrodamas trīs ir vissvarīgākais. X-ray avots ir K-40, U-238 un Th-232. Urāna un torija sadalīšanās ķēdes, katra forma produkti, kas ir gandrīz vienmēr klātbūtnē sākotnējā izotopu. Lai gan daudzi no meitas radionuklīdu ir īss mūžs, tie ir izplatīta vidē, jo tas ir nepārtraukti veidojas no ilggadīgākiem prekursoriem.

Citi ilgtermiņa pussabrukšanas oriģinālie X-ray avoti, īsi sakot, ir ļoti zemā koncentrācijā. Šī Rb-87, La-138, Ce-142, Sm-147, Lu-176, un tā tālāk. D. Dabīgie neitronu veido daudzas citas radionuklīdus, bet to koncentrācija parasti ir samērā zema. Ar karjeras Oklo Gabonas, Āfrikā, kas atrodas pierādījumu esamību "dabas reaktora", kurā notiek kodolreakcijas. Noārdīšana U-235 un klātbūtni šķelšanās produktu ietvaros bagāts urāna noguldījumiem, liecina, ka pirms aptuveni 2 miljardus gadu, tur notika spontāni izraisīt ķēdes reakciju.

Neskatoties uz to, ka sākotnējie radionuklīdi ir visuresoša, to koncentrācija ir atkarīga no atrašanās vietas. Galvenais rezervuārs no dabiskas izcelsmes starojumam ir litosfēras. Turklāt, ievērojot litosfēras tas ievērojami atšķiras. Dažreiz tas ir saistīts ar noteikta veida savienojumu un minerālvielu, dažreiz - it īpaši reģionos, ar nelielu korelāciju ar veidu iežu un minerālu.

Izplatīšana primāro radionuklīdu un to meitas produktu dabiskās ekosistēmās ir atkarīga no daudziem faktoriem, tostarp ķīmiskajām īpašībām radionuklīdu, fiziskiem faktoriem ekosistēmu, kā arī fizioloģiskie un ekoloģiskie atribūtiem floru un faunu. Atmosfēras ieži, to galvenais rezervuārs apgādā augsni U, Th un K. Th un U sabrukšanas produkti ir arī, kas piedalās šajā programmā. No augsnes K, Ra, U nedaudz, un ļoti maz Th absorbē augi. Tie izmantot kāliju-40, kā arī stabilu un K. rādiju, U-238 sabrukšanas produkts, ar augu, ko izmanto, nevis tāpēc, ka tas ir izotops, un tā kā tas ir ķīmiski līdzīgs kalcijam. Absorbcija Urāna un torija augi parasti ir neliels, jo šie radionuklīdu parasti nešķīst.

radons

Vissvarīgākais no visiem avotiem dabas radiācijas elementam ir bez garšas un bez smaržas, neredzams gāze, kas ir 8 reizes smagāka par gaisu, radons. Tas sastāv no divām galvenajām izotopu - radona-222, kas ir viens no sabrukšanas produkti U-238 un radona-220, ar sabrukšanas Th-232 veidojas.

Rocks, augsne, augi, dzīvnieki izdala radonu atmosfērā. Gāzes ir produkts no sabrukšanas rādija, un ražoti no jebkāda materiāla, kas satur to. Kopš radona - inertu gāzi, tā var izdalīt virsmu kontaktā ar atmosfēru. No radona daudzums, kas izplūst no konkrētā masas klints ir atkarīgs no tā, cik rādija un platības. Jo mazāks šķirne, jo tā var atbrīvot radons. Rn koncentrācija gaisā tuvākajā radiysoderzhaschimi materiāliem ir atkarīgs no gaisa plūsmas ātrumu. Pagrabos, alās un mīnas, kas ir slikta gaisa cirkulāciju, koncentrācija radona var sasniegt ievērojamu līmeni.

RN ātri sadalās un veido virkni meitas radionuklīdu. Pēc veidošanos atmosfēras radona sabrukšanas produkti ir savienoti ar mazām putekļu daļiņām, kas apmetas uz augsni un augiem, un to ieelpo dzīvniekiem. Rains sevišķi efektīvi attīra gaisu no radioaktīvo elementu, bet sadursmes un nogulsnēšanās aerosola daļiņu arī veicina to nogulsnēšanos.

Mērenā klimatā, koncentrācija radona telpās vidēji par 5-10 reizes lielāks nekā ārā.

Pēdējo desmitgažu laikā, cilvēks "mākslīgi" ražo vairākus simtus radionuklīdus pievienotos rentgenstaru avotiem, īpašības un lietojumprogrammas, kas izmanto medicīnā, militārajā, elektroenerģijas ražošanai, un instrumentiem attiecībā uz minerālu izpēti.

Individuālās sekas cilvēka izveidotiem radiācijas avotiem ievērojami atšķiras. Lielākā daļa cilvēku iegūt salīdzinoši nelielu devu mākslīgā starojuma, bet daži - daudzus tūkstošus reižu starojums no dabiskiem avotiem. Mākslīgās avoti ir labāk kontrolēts, nekā dabiski.

X-ray starojuma avotus medicīnā

Rūpnieciskās un medicīnas izmantošanu, kā parasti, tikai tīra radionuklīdu, kas vienkāršo identificēt veidus, kā noplūst no uzglabāšanas vietām un atsavināšanas procesu.

starojuma lietojumiem medicīnā, ir plaši izplatīta, un, iespējams, varētu būt nozīmīga ietekme. Tas ietver rentgenstaru avotu izmanto medicīnā:

• diagnostika;
• terapija;
• analītiskās procedūras;
• pacing.

Diagnostikas vajadzībām, kā privātiem avotiem, kā arī dažādas radioaktīvas. Veselības iestādes parasti atšķirt pieteikumu kā radioloģijas un kodolmedicīnas.

Vai X-ray caurule jonizējošā starojuma avots? Datortomogrāfija un Fluoroskopijā - labi zināms diagnostikas procedūras, kas tiek veikti ar to. Turklāt medicīnas rentgenogrāfijas, ir daudzi pieteikumi izotopu avotiem, tostarp gamma un beta, un eksperimentālās neitronu avotu, lai gadījumos, kad rentgena iekārtas ir neērti, nepareizi, vai arī var būt bīstami. No viedokļa ekoloģiju, X-ray starojums nav bīstams, ja vien tās avotu paliek atbildīgi un atbilstoši jāiznīcina. Šajā sakarā, stāsts elementi rādija, radonu un adatas radiysoderzhaschih luminiscentās savienojumi nav iepriecinoši.

X-ray avoti pamatojoties uz ⁹⁰ Sr vai ¹⁴⁷ Pm parasti izmanto. No ²⁵² Cf parādīšanās kā portatīvu neitronu ģeneratora neitronu rentgenogrāfiju, kas plaši pieejama, lai gan kopumā, šī metode joprojām ir lielā mērā atkarīga no pieejamības kodolreaktoriem.

kodolmedicīna

Galvenais risks par ietekmi uz vidi, ir radioizotopu etiķetes kodolmedicīniskie un rentgena avotiem. Piemēri nevēlama ietekme šādi:

• apstarošana no pacienta;
• iedarbība uz slimnīcu personālam;
• apstarošana, transportējot radioaktīvas farmaceitiskie līdzekļi;
• ietekme uz ražošanas procesā;
• ietekme radioaktīvo atkritumu.

Pēdējos gados ir vērojama tendence, lai samazinātu iedarbību uz pacientu, ieviešot īsu pussabrukšanas izotopu precīzāka darbības un vairāk augsti lokalizēts produktu izmantošanu.

Mazāki pusperiods samazina ietekmi radioaktīvo atkritumu , jo lielākā daļa no ilggadīgākiem elementu izejas caur nierēm.

Acīmredzot, ietekmi uz vidi, izmantojot kanalizācijas sistēma nav atkarīga no tā, vai pacients ir slimnīcā vai apstrādāti uz ambulatoro pamata. Lai gan lielākā daļa radioaktīvo elementu emisiju varētu būt īstermiņa, kumulatīvais efekts ievērojami pārsniedz piesārņojuma līmeni visu kodolspēkstaciju kopā.

Visbiežāk izmanto radionuklīdiem medicīnā - X-ray avoti:

• ^99m Tc - skenēšanas galvaskausa un smadzeņu, smadzeņu asins Scan, sirds, aknu, plaušu, vairogdziedzera, placentas lokalizācijas;
• ¹³¹ I - asinis, aknas scan, placentas lokalizācija, skenēšanas un ārstēšana vairogdziedzera;
• ⁵¹ Cr - noteikšana ilguma esamību sarkano asins šūnu vai arests, asins tilpuma;
• ⁵⁷ Co - Schilling paraugs;
• ³² P - metastasized uz kaulu.

Plaši lietotā radioimmunoassay procedūras starojuma analīzes urīna un citām izpētes metodēm, kurās izmanto marķēti organiskie savienojumi ievērojami palielina izmantošanu, kas šķidrā-scintilācijas preparātiem. Organiskie fosfora risinājumi parasti tiek balstīti uz toluola vai ksilola, veido diezgan lielu daudzumu šķidro organisko atkritumu, kas ir apglabāti. Apstrāde šķidrā veidā, kas ir potenciāli bīstami un videi nepieņemami. Šī iemesla dēļ, priekšroka tiek dota atkritumu sadedzināšanu.

Tā sen dzīvoja ³ H vai ¹⁴ C, ir viegli šķīst vidē, to ietekme ir normas robežās. Bet kumulatīvais efekts var būt ievērojams.

Vēl izmantošanu medicīnā radionuklīdu - izmantošana plutonija baterijas elektrokardiostimulatoru jaudu. Tūkstošiem cilvēku ir dzīvi šodien, pateicoties tam, ka šīs ierīces palīdz darboties savas sirdis. Slēgti avoti ²³⁸ Pu (150 GBq) ķirurģiski implantē pacientiem.

Rūpniecības Rentgena starojums: avoti, īpašības un pielietojums

Medicīna - nav vienīgā joma, kurā konstatēts izmantot šo daļu elektromagnētiskā spektra. Liela daļa no mākslīgo starojuma vidē tiek izmantoti rūpniecības radioizotopu un rentgenstaru avotiem. Piemēri šo pieteikumu:

• industrial rentgenogrāfijas;
• starojums mērījumi;
• dūmu detektori;
• self-gaismas materiāli;
• X-ray crystallography;
• skeneri pārbaudei bagāžu un rokas bagāžu;
• X-ray lāzeri;
• synchrotrons;
• cyclotrons.

Tā kā lielākā daļa no šiem pieteikumiem ietver izmantošanu iekapsulētām izotopu apstarošana notiek ar pārvadāšanu, nodošanu, uzturēšanu un izmantošanu laikā.

Vai X-ray caurule jonizējošā starojuma avots rūpniecībā? Jā, tas tiek izmantots nesagraujošām lidostu kontroles sistēmām, kristāla izpētes, materiālu un konstrukciju, rūpniecības pārbaudi. Pēdējo desmit gadu laikā deva radiācijas iedarbības zinātnē un rūpniecībā ir sasnieguši pusi vērtību šī rādītāja medicīnā; Tāpēc, ievērojams ieguldījums.

Iekapsulēti rentgenstaru avotiem, ko paši ir maza nozīme. Bet to transportēšanu un noglabāšana satraucoši, kad tie ir pazaudēti vai nejauši iemests atkritumu spainis. Šādas rentgenstaru avoti parasti tiek piegādāti un uzstādīti pēc dubultiem noslēgta diskiem vai cilindriem. Kapsulas ir izgatavoti no nerūsējošā tērauda un prasa periodisku pārbaudi hermētiskumu. Recycling var būt problēma. Neilgi dzīvojošās avoti var saglabāt un sadalīšanās, bet pat šajā gadījumā tās būtu pienācīgi jāņem vērā, un atlikušie aktīvi materiāls ir jāiznīcina licencētās objekta. Pretējā gadījumā kapsulas jānosūta uz specializētām iestādēm. To biezums nosaka izmēru aktīvo materiālu un rentgena koda daļu.

Uzglabāšanas vieta X-ray avoti

Arvien problēma ir droša likvidēšana un attīrīšanu no ražošanas vietām, kurās radioaktīvi materiāli glabājas pagātnē. Būtībā tas iepriekš būvētas uzņēmumus kodolmateriālu apstrādei, bet ir jābūt daļai no citām nozarēm, piemēram, rūpnīcu ražošanu pašu gaismas tritija pazīmes.

Īpaša problēma ir ilgi dzīvoja zema līmeņa avoti, kas ir plaši izplatīti. Piemēram, ²⁴¹ Am izmanto dūmu detektoriem. Papildus radonu ir galvenais rentgenstaru avotus mājās. Individuāli tie nerada nekādu apdraudējumu, bet liels skaits no tiem var būt problēma nākotnē.

kodolsprādzienus

Pēdējo 50 gadu laikā, katrs tika pakļauts rīcībai radiācijas no radioaktīvo nokrišņu izraisīto kodolieroču testēšanu. Viņi sasniedza maksimumu 1954-1958 un 1961-1962 gadiem.

In 1963, trīs valstis (PSRS, ASV un Lielbritānija) parakstīja vienošanos par daļēju aizliegumu kodolizmēģinājumiem atmosfērā, okeānos un kosmosā. Nākamo divu desmitgažu laikā, Francija un Ķīna veica virkni daudz mazāku izmēģinājumu, kas beidzas 1980. metro testos joprojām tiek veikti, bet tie parasti nav radīt nogulsnes.

Radioaktīvais piesārņojums pēc atmosfēras testiem krist netālu no vietas sprādzienu. Zināmā mērā tie paliek troposfērā un tiek veikta ar vēju visā pasaulē, tajā pašā platuma. Kā mēs virzāmies, tie attiecas uz zemes, kas uzturas aptuveni mēnesi gaisā. Bet labāko daļu tiek iestumts stratosfērā, kur piesārņojums saglabājas vairākus mēnešus, un pazemināja lēnām pāri planētas.

Nokrišņi ietver simtiem dažādu radionuklīdu, taču tikai daži no viņiem spēj iedarboties uz cilvēka ķermeni, lai to izmērs ir ļoti mazs, un pagrimums ir strauja. C-14, Cs-137, Zr-95 un Sr-90, ir nozīmīgākais.

ZR-95 ir pusperiods 64 dienas, un Cs-137 un Sr-90 - aptuveni 30 gadus. Tikai oglekļa-14 ar pusi dzīvi 5730 gadu paliek aktīvs tālā nākotnē.

atomenerģija

Kodolenerģija ir visvairāk strīdīgs visu mākslīgām starojuma avotiem, bet tā ir ļoti maza ieguldījumu ietekmi uz cilvēka veselību. normālas darbības kodoliekārtu laikā izdala vidē neliela daudzuma starojumu. Uz 2016. gada februārī bija 442 darbojas civiliem kodolreaktoriem 31 valstīs, un vēl 66 ir būvniecības stadijā. Tā ir tikai daļa no ražošanas cikla kodoldegvielas. Tas sākas ar ražošanu un slīpēšanai urāna rūdas un paplašina kodoldegvielas ražošanas. Pēc lietošanas elektrostacijās Kurināmā elementi dažkārt apstrādāti urāna un plutonija atveseļošanos. Visbeidzot, cikls beidzas ar kodolatkritumu. Katrā posmā šī cikla varētu noplūst radioaktīvs materiāls.

Aptuveni puse no pasaules produkcijas urāna rūdas nāk no atvērtu šahtu, otru pusi - no raktuvēm. Tas bija tad zemes tuvējās dzirnavām, kas ražo lielu daudzumu atkritumu - simtiem miljonu tonnu. Šie atkritumi paliek radioaktīvie miljoniem gadu pēc tam, kad uzņēmums pārtrauc darbu, lai gan starojums emisija ir ļoti neliela daļa no dabas fona.

Pēc tam, urāns tiek pārveidots degvielai, ko tālākai apstrādei un attīrīšanai uz koncentrējot dzirnavas. Šie procesi rada gaisa un ūdens piesārņojumu, bet tie ir daudz mazāk, nekā citos posmos degvielas ciklu.