Ионизирующее излучение

Время чтения 4 минут

Обновлено - 4 марта 2025 г.

Ионизирующее излучение неощутимо для человека, оно не имеет запаха, вкуса и невидимо. Оно возникает при распаде атомов радиоактивных веществ, которые встречаются в природе повсеместно.

Единицы

Однако этот атомный распад можно измерить. Антуан Анри Беккерель полученный в 1903 году, вместе с Мари и Пьер КюриНобелевская премия за открытие радиоактивности. После того как скорость распада, т.е. количество распавшихся атомов в секунду, первоначально выражалась в кюри (Ки), с 1998 года используется единица беккерель (Бк).

По мнению шведского врача и физика Рольф ЗивертВ 1979 году, через 13 лет после его смерти, единица зиверт (Зв) была определена как международная единица эквивалентной дозы. Она характеризует облучение (дозу) биологического организма в джоулях на килограмм, умноженное на Весовой коэффициент радиации.

Различают эквивалентность (H), эффективность (D_eff) и органная доза (H_T).

Эффективная доза учитывает различную чувствительность органов. Предельное значение для лиц, не подвергающихся профессиональному воздействию радиации⁽¹⁾ 1 мЗв/год, для лиц, профессионально подвергающихся воздействию радиации⁽²⁾ при 20 мЗв/год.
Органная доза описывает дозу, поглощенную соответствующим органом, в Германии, например, хрусталиком глаза 15 мЗв/год.⁽¹⁾или 20 мЗв/год⁽²⁾, конечности 50 мЗв/год⁽¹⁾или 500 мЗв/год⁽²⁾ lt. StrlSchV §71.

Виды лучей

В зависимости от типа измеряемого излучения существуют различные методы измерения и устройства.

Счетчик Гейгера, названный в честь Иоганн Вильгельм Гейгерили счетная трубка Гейгера-Мюллера, дополненная именем его аспиранта Вальтер Мюллеризвестная с 1929 года, используется для измерения радиоактивного распада альфа-, бета- и гамма-излучения. Последовательность также дает информацию об увеличении проникающей способности излучения.

Альфа-излучение (α) содержится в тяжелых ядрах, таких как уран-238.

Бета-излучение (β) образуется при превращении атомного ядра в ядро другого элемента. Здесь проводится различие между β⁺элемент со следующим наименьшим значением и β^–элемент со следующим по величине атомным номером. Оба являются ионизирующим излучением.

Гамма-излучение (γ) - это электромагнитное излучение с длиной волны всего 0,005 нм (что соответствует 59 958 491,6 ТГц(!)), которое образуется после α- или β-распада за счет энергии, выделяемой в процессе, также известном как γ-переход. Это не распад, так как количество нейтронов и протонов в ядре остается неизменным. При прохождении через тело (человека, животного, фрукта и т. д.) высвобождающиеся при этом электроны и возникающие рентгеновские лучи разрушают химические связи и вызывают, в частности, повреждение клеток и ДНК.
Сайт Весовой коэффициент радиации равна 1 и служит эталоном для других видов излучения с точки зрения их вредности для организма.

Радон (Rn) - радиоактивный элемент, благородный газ, встречающийся в природе повсеместно, как наиболее стабильный изотоп. ²²²Rn с периодом полураспада 3,8 дня, который образуется при распаде урана и радия. Продукт распада полоний (Po), который испускает α-частицы и имеет период полураспада 138 дней, является основной причиной опасности для здоровья, в частности изоптоп ²¹⁰По ²¹²По, ²¹⁴По, ²¹⁶По, ²¹⁸По. Биологический период полураспада в организме составляет 50 дней.
Внешне α-излучение практически не опасно, так как глубина проникновения уже поглощается верхним слоем кожи. Однако, поскольку радон растворим в питьевой воде, это внутреннее облучение, которое оказывает прямое воздействие на клетки и может накапливаться в органах.
Весовой коэффициент радиации равен 20 и, таким образом, представляет собой в двадцать раз более высокую вредность, чем воздействие γ-излучения за ту же единицу времени.

Радон - как лекарство

После того как радон был описан выше как вредный для здоровья, вот противоположный аспект его использования в качестве лекарственного средства.

Многие курорты по всему миру предлагают радоновое лечение, основанное на вдыхании радоносодержащего воздуха и питье радоносодержащей воды. В основном с ревматические заболевания длительное улучшение симптомов, а также в случае Воспаление верхних и нижних дыхательных путейкак показано в исследовании по ссылке.

Мы также рекомендуем книгу РАДИЗ Радоновый документационный и информационный центр Шлема е.В. (ред.)опубликованная д-ром Ковачем, в которой также описываются медицинские основы воздействия радона на организм человека.

Измерительные приборы

Упомянутые выше измерители Гейгера-Мюллера, как правило, определяют β- и γ-излучение в нижнем ценовом сегменте. Измерители, определяющие α-излучение, стоят дороже примерно 600 евро.

Приборы для измерения радона, включая калибровку, можно приобрести менее чем за 200 евро.

Достаточными устройствами для домашнего пользователя являются, например, β- / γ-метр GMC500+ от GQ, а также детектор радона RadonEye с Bluetooth-подключением от южнокорейского производителя FTLab, который также доступен в версии - к сожалению, вдвое более дорогой - с WLAN-подключением.

Оба прибора оснащены встроенной системой хранения данных, а также цифровым и графическим отображением серии измерений.
Сменный литий-ионный аккумулятор мобильного и стационарного счетчика Гейгера можно заряжать через USB-порт. Для работы детектора радона требуется постоянное напряжение 12 В, например, подключение к банку питания через StepUp DCDC-преобразователь или через вставной блок питания, или подключение к автомобилю на 12 В.

Определение предельного, ориентировочного и эталонного значения

Значение этих трех величин часто путают, поэтому здесь приведено правильное определение:

• Предельное значение - не должно быть превышено
• Ориентировочное значение - должно соблюдаться для надежного исключения превышения предельных значений
• Референтное значение - предельно допустимая концентрация

Интерпретация измеренных значений

Естественное радиоактивное излучение находится в пределах 0,03 ... 0,08 мкЗв/ч. Годовое облучение рассчитывается как (0,03 x 24 x 365) / 100 = 0,2628 мЗ/год ... (0,08 x 24 x 365) / 100 = 0,7008 мЗ/год.

Предельные значения очень легко поддаются интерпретации. Если вспомнить прежние предельные значения для рентгеновского излучения, то сегодня они гораздо ниже, поскольку теперь можно определить, какой вред причиняет та или иная доза.

Сегодня около 100 мС/год считается опасным для здоровья. Однократная доза в 1 S приводит к лучевой болезни, а 5 S в 50% случаев приводит к смерти в течение одного месяца.

Воздействие радона сильно варьируется в зависимости от проницаемости почвы и месторождений урана или радия, что приводит к различным концентрациям радона, которые рекомендуются в качестве "предельных значений".
В среднем можно сказать, что 100 Бк/м³ как предельная концентрация в помещениях, а также 200 Бк/м³ все еще считаются приемлемыми в некоторых странах.

Радон легко растворяется в воде, поэтому он может попасть в организм с питьевой водой или при вдыхании водяных паров во время приготовления пищи или принятия душа. Водопроводные станции снижают концентрацию радона, добавляя воду с более низкой концентрацией из других источников или аэрируя ее кислородом, который частично удаляет радон из воды.