Ιονίζουσα ακτινοβολία

Χρόνος ανάγνωσης 4 λεπτά

Ενημέρωση - Μάρτιος 4, 2025

Η ιονίζουσα ακτινοβολία είναι ανεπαίσθητη για τον άνθρωπο, άοσμη, άγευστη και αόρατη. Παράγεται όταν διασπώνται άτομα ραδιενεργών ουσιών, όπως αυτές εμφανίζονται παντού στη φύση.

Μονάδες

Ωστόσο, αυτή η ατομική διάσπαση μπορεί να μετρηθεί. Antoine Henri Becquerel που έλαβε το 1903, μαζί με Marie και Πιερ ΚιουρίΤο βραβείο Νόμπελ για την ανακάλυψη της ραδιενέργειας. Αφού ο ρυθμός διάσπασης, δηλαδή ο αριθμός των ατόμων που διασπώνται ανά δευτερόλεπτο, εκφράστηκε αρχικά σε curie (Ci), από το 1998 χρησιμοποιείται η μονάδα bequerel (Bq).

Σύμφωνα με τον Σουηδό γιατρό και φυσικό Rolf SievertΤο 1979, 13 χρόνια μετά το θάνατό του, η μονάδα sievert (Sv) ορίστηκε ως η διεθνής μονάδα για την ισοδύναμη δόση. Περιγράφει την έκθεση (δόση) ενός βιολογικού οργανισμού σε τζάουλ ανά χιλιόγραμμο πολλαπλασιασμένη με το Συντελεστής στάθμισης ακτινοβολίας.

Γίνεται διάκριση μεταξύ της ισοδυναμίας (H), της αποτελεσματικής (D_eff) και η οργανική δόση (H_T).

Η αποτελεσματική δόση λαμβάνει υπόψη τη διαφορετική ευαισθησία των οργάνων. Η οριακή τιμή για άτομα που δεν εκτίθενται επαγγελματικά σε ακτινοβολία⁽¹⁾ είναι 1 mSv/a, για άτομα που εκτίθενται επαγγελματικά σε ακτινοβολία⁽²⁾ σε 20 mSv/a.
Η δόση οργάνου περιγράφει τη δόση που απορροφάται από το αντίστοιχο όργανο, στη Γερμανία π.χ. ο φακός του ματιού 15 mSv/a⁽¹⁾ή 20 mSv/a⁽²⁾, άκρα 50 mSv/a⁽¹⁾ή 500 mSv/a⁽²⁾ lt. StrlSchV §71.

Τύποι ακτίνων

Ανάλογα με τον τύπο της ακτινοβολίας που πρόκειται να μετρηθεί, διατίθενται διαφορετικές μέθοδοι και συσκευές μέτρησης.

Ένας μετρητής Geiger, που πήρε το όνομά του από Johannes Wilhelm Geigerή σωλήνα μέτρησης Geiger-Müller, συμπληρωμένο με το όνομα του διδακτορικού του φοιτητή Walther Müllerγνωστό από το 1929, χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της ραδιενεργού διάσπασης της ακτινοβολίας άλφα, βήτα και γάμμα. Η ακολουθία παρέχει επίσης πληροφορίες σχετικά με την αυξανόμενη διεισδυτική ικανότητα της ακτινοβολίας.

Ακτινοβολία άλφα (α) βρίσκεται σε βαριούς πυρήνες, όπως το ουράνιο-238.

Ακτινοβολία βήτα (β) δημιουργείται όταν ο ατομικός πυρήνας μετατρέπεται σε πυρήνα άλλου στοιχείου. Εδώ γίνεται διάκριση μεταξύ β⁺το στοιχείο με το αμέσως χαμηλότερο και β^–το στοιχείο με τον αμέσως υψηλότερο ατομικό αριθμό. Και οι δύο είναι ιοντίζουσες ακτινοβολίες.

Ακτινοβολία γάμμα (γ) είναι μια ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία με μήκος κύματος μόλις 0,005 nm (που αντιστοιχεί σε 59.958.491,6 THz(!)) και παράγεται μετά τη διάσπαση α ή β από την ενέργεια που απελευθερώνεται κατά τη διαδικασία, γνωστή και ως μετάβαση γ. Δεν πρόκειται για διάσπαση, καθώς ο αριθμός των νετρονίων και των πρωτονίων που περιέχονται στον πυρήνα παραμένει αμετάβλητος. Κατά τη διέλευσή τους από ένα σώμα (ανθρώπινο, ζωικό, φρούτο κ.λπ.), τα ηλεκτρόνια που απελευθερώνονται κατά τη διαδικασία και οι προκύπτουσες ακτίνες Χ σπάνε χημικούς δεσμούς και προκαλούν, μεταξύ άλλων, βλάβες στα κύτταρα και στο DNA.
Το Συντελεστής στάθμισης ακτινοβολίας είναι 1 και χρησιμεύει ως σημείο αναφοράς για άλλους τύπους ακτινοβολίας όσον αφορά τη βλαπτικότητά τους για τον οργανισμό.

Ραδόνιο (Rn) είναι ένα ραδιενεργό στοιχείο, ένα ευγενές αέριο που απαντάται φυσικά παντού στον κόσμο, ως το πιο σταθερό ισότοπο ²²²Rn με χρόνο ημιζωής 3,8 ημέρες, ο οποίος παράγεται κατά τη διάσπαση του ουρανίου και του ραδίου. Το προϊόν της διάσπασης πολώνιο (Po), το οποίο εκπέμπει σωματίδια α και έχει χρόνο ημιζωής 138 ημέρες, είναι η κύρια αιτία του κινδύνου για την υγεία, ιδίως το ισότοπο ²¹⁰Po ²¹²Po, ²¹⁴Po, ²¹⁶Po, ²¹⁸Po. Ο βιολογικός χρόνος ημίσειας ζωής στον οργανισμό είναι 50 ημέρες.
Η ακτινοβολία α είναι ελάχιστα επιβλαβής εξωτερικά, καθώς το βάθος διείσδυσης απορροφάται ήδη στο ανώτερο στρώμα του δέρματος. Ωστόσο, καθώς το ραδόνιο είναι διαλυτό στο πόσιμο νερό, πρόκειται για εσωτερική έκθεση που έχει άμεση επίδραση στα κύτταρα και μπορεί να αποθηκευτεί στα όργανα.
Ο συντελεστής στάθμισης της ακτινοβολίας είναι 20 και συνεπώς αντιπροσωπεύει εικοσαπλάσια βλαπτικότητα από την έκθεση σε γ-ακτινοβολία κατά την ίδια μονάδα χρόνου.

Ραδόνιο - ως φάρμακο

Αφού το ραδόνιο περιγράφηκε παραπάνω ως επιβλαβές για την υγεία, ακολουθεί μια αντίθετη πτυχή της χρήσης του ως φάρμακο.

Πολλά ιαματικά λουτρά σε όλο τον κόσμο προσφέρουν θεραπείες με ραδόνιο που βασίζονται στην εισπνοή αέρα που περιέχει ραδόνιο και στην κατανάλωση νερού που περιέχει ραδόνιο. Κυρίως με ρευματικές παθήσεις μακροχρόνιες βελτιώσεις των συμπτωμάτων, αλλά και στην περίπτωση των Φλεγμονή της ανώτερης και κατώτερης αναπνευστικής οδούόπως φαίνεται στη σχετική μελέτη.

Συνιστούμε επίσης το βιβλίο του RADIZ Κέντρο Τεκμηρίωσης και Πληροφόρησης για το ραδόνιο Schlema e. V. (Ed.)που δημοσιεύθηκε από τον Δρ Kovač, το οποίο περιγράφει επίσης το ιατρικό υπόβαθρο των επιδράσεων του ραδονίου στον ανθρώπινο οργανισμό.

Συσκευές μέτρησης

Οι μετρητές Geiger-Müller που αναφέρθηκαν παραπάνω ανιχνεύουν γενικά ακτινοβολία β και γ στην κατώτερη κατηγορία τιμών. Οι μετρητές που ανιχνεύουν α-ακτινοβολία κοστίζουν πάνω από 600 ευρώ περίπου.

Οι συσκευές μέτρησης ραδονίου, συμπεριλαμβανομένης της βαθμονόμησης, μπορούν να αγοραστούν με λιγότερο από 200 ευρώ.

Επαρκείς συσκευές για τον οικιακό χρήστη είναι, για παράδειγμα, το β- / γ-μετρο GMC500+ από την GQ, καθώς και τον ανιχνευτή ραδονίου RadonEye με σύνδεση Bluetooth από τον νοτιοκορεατικό κατασκευαστή FTLab, ο οποίος διατίθεται επίσης σε έκδοση - δυστυχώς διπλάσια σε κόστος - με σύνδεση WLAN.

Και οι δύο συσκευές διαθέτουν ενσωματωμένη αποθήκευση δεδομένων και αριθμητική και γραφική απεικόνιση των σειρών μετρήσεων.
Η αντικαταστάσιμη μπαταρία LiIon του κινητού και του σταθερού μετρητή Geiger μπορεί να φορτιστεί μέσω θύρας USB. Ο ανιχνευτής ραδονίου απαιτεί 12V DC, π.χ. συνδεδεμένο σε μια τράπεζα ενέργειας μέσω ενός μετατροπέα StepUp DCDC ή μέσω μιας βυσματικής μονάδας τροφοδοσίας ή μιας σύνδεσης 12V του οχήματος.

Ορισμός ορίου, οδηγού και τιμής αναφοράς

Η έννοια αυτών των τριών τιμών συχνά συγχέεται, γι' αυτό παραθέτουμε τον σωστό ορισμό:

• Οριακή τιμή - δεν πρέπει να ξεπεραστεί
• Καθοδηγητική τιμή - θα πρέπει να τηρείται προκειμένου να αποκλείεται αξιόπιστα η υπέρβαση των οριακών τιμών.
• Τιμή αναφοράς - είναι η ελάχιστα αποδεκτή συγκέντρωση

Ερμηνεία των μετρούμενων τιμών

Η φυσική ραδιενεργός ακτινοβολία κυμαίνεται μεταξύ 0,03 ... 0,08 μSv/h. Η ετήσια έκθεση σε ακτινοβολία υπολογίζεται ως (0,03 x 24 x 365) / 100 = 0,2628 mS/a ... (0,08 x 24 x 365) / 100 = 0,7008 mS/a.

Οι οριακές τιμές είναι πολύ ανοικτές στην ερμηνεία. Αν σκεφτούμε τις παλαιότερες οριακές τιμές για την ακτινοβολία ακτίνων Χ, σήμερα ισχύουν πολύ χαμηλότερες τιμές, επειδή είναι πλέον δυνατόν να αποδίδεται ποια βλάβη προκαλείται από ποια δόση.

Σήμερα, περίπου 100 mS/a θεωρούνται επικίνδυνα για την υγεία. Μια εφάπαξ δόση 1 S οδηγεί σε ασθένεια από ακτινοβολία, ή 5 S σε 50% των περιπτώσεων οδηγεί σε θάνατο μέσα σε ένα μήνα.

Η έκθεση στο ραδόνιο ποικίλλει σε μεγάλο βαθμό ανάλογα με τη διαπερατότητα του εδάφους και τα αποθέματα ουρανίου ή ραδίου, με αποτέλεσμα διαφορετικές συγκεντρώσεις ραδονίου που συνιστώνται ως "οριακές τιμές".
Κατά μέσο όρο, μπορεί να ειπωθεί ότι 100 Bq/m³ ως όριο για τις συγκεντρώσεις σε εσωτερικούς χώρους, αλλά και 200 Bq/m³ εξακολουθούν να θεωρούνται αποδεκτές σε ορισμένες χώρες.

Το ραδόνιο είναι εύκολα διαλυτό στο νερό και επομένως μπορεί επίσης να προσληφθεί με το πόσιμο νερό ή με την εισπνοή των υδρατμών κατά το μαγείρεμα ή το ντους. Τα έργα ύδρευσης μειώνουν τις συγκεντρώσεις ραδονίου προσθέτοντας νερό με χαμηλότερη συγκέντρωση από άλλες πηγές ή αερίζοντας με οξυγόνο, το οποίο απομακρύνει εν μέρει το ραδόνιο από το νερό.