Zjistěte, co je záření a jak se měří?

Věděli jste, že záření je emise, která je přirozená v prostředí, ve kterém žijeme? No, je a může být také produkován činnostmi souvisejícími s průmyslem a dokonce i s procesy lékařské diagnostiky. Ty chceš vědět jak se měří záření?

Jak se měří záření

Rentgenové záření na těle

Běžně se rentgenové záření používá v diagnostických procesech v medicíně, při průchodu lidským tělem se jeho část pohltí a to, které se kříží, vytváří rentgenové snímky. To, které se podaří projít tělem, nezpůsobí u pacientů zvýšení radiace, ale to, které se vstřebá, způsobí zvýšení, z toho důvodu by těhotné ženy neměly podstupovat rentgenové záření, kvůli účinkům, které produkují a my musíš vědět Jak se měří radioaktivita?

Míra záření, kterou má celé tělo, se nazývá efektivní dávka a její měrnou jednotkou je milisievert (mSv). Lékaři používají tuto účinnou dávku, když se odvolávají na pravděpodobné sekundární účinky, které vyvolávají, a berou v úvahu citlivost orgánů, které ji podporují, na záření.

přírodní ionizující záření

Všichni lidé jsou vystaveni přírodním zdrojům záření. Podle nejnovějších vědeckých odhadů trpí průměrný člověk ve Spojených státech účinnou dávkou asi 3 mSv za rok přírodní radiací, která zahrnuje kosmické záření z vesmíru, stejně jako Charakteristika slunečního záření.

Stejně tak existují proměnné, jako je nadmořská výška místa, kde žijí, protože lidé, kteří žijí ve vysokých nadmořských výškách, dostávají ročně o 1,5 mSv více než lidé, kteří žijí v oblastech blízko hladiny moře. Největším zdrojem záření v domácnosti je plynný radon, jehož množství je asi 2 mSv za rok.

Jak se měří záření?

Jak se měří a kontroluje množství tohoto záření, tzn.jak se měří záření? Provádí se pomocí přístrojů zvaných dozimetry. A těch je velká rozmanitost, takže je důležité, abyste si mohli vybrat tu, která je nejvhodnější, podle toho, pro jaké použití bude sloužit. Proto vysvětlíme, že existují dvě velké skupiny:

Jak se měří záření ze slunce?

  • Osobní dozimetry, které se používají, když je potřeba změřit dávku přijatou konkrétní osobou. Existuje několik druhů dozimetrů pro osobní použití, prstencového typu, na zápěstí nebo pro použití na klopě.
  • Plošné dozimetry, které se používají, když je potřeba znát dávky, které lidé v místech nebo na pracovištích dostávají.

Historie měření radiace

Od nejvzdálenějších dob lidé pociťovali potřebu měřit, a proto se zabývali vytvořením nástrojů pro tento účel a také dosažením dohody o použití, pro která by tato měření mohla být použita, což byla činnost. není vůbec snadné. Naštěstí nyní máme mezinárodní systém měrných jednotek.

Již Galileo Galilei říkal, že je italský astronom, filozof, matematik a fyzik, jehož vliv na moderní vědeckou revoluci je nepopiratelný, dospěl k závěru, že je třeba měřit to, co je měřitelné, a snažit se měřit to, co ještě není. Stačí se podívat na historie fyziky za účelem ověření touhy po měření, kterou člověk vždy měl.

Když je obecně pozorován přírodní jev, má se za to, že získaná data jsou neúplná, pokud nebyly získány kvantitativní informace, to znamená, že bylo provedeno odpovídající měření pro to, co je třeba vědět. jak se měří záření. K získání informací, které jsou považovány za spolehlivé, je zapotřebí měření fyzikální vlastnosti.

Měření je praxe, jejímž prostřednictvím máme schopnost přiřadit číslo fyzické vlastnosti, která je vytvořena jako výsledek porovnání uvedené vlastnosti s jinou podobnou, která je brána jako vzor, ​​což je to, co budeme nazývat měrná jednotka.

Chceme vám pomocí srovnání ukázat, jak se záření měří. Pokud má místnost podlahu pokrytou dlaždicemi a vezmeme dlaždici jako měrnou jednotku, spočítáme-li počet dlaždic a sečteme jejich míry, budeme schopni vědět, jaký je povrch této místnosti. Měření stejné fyzikální veličiny nebo povrchu může vést ke vzniku dvou různých veličin, protože lze použít různé jednotky měření.

Z tohoto důvodu je nutné standardizovat nebo určit jeden vzor měrných jednotek pro jakoukoli velikost, aby data pocházející z jakéhokoli měření byla srozumitelná všem lidem.

Ionizující záření tedy není výjimkou z potřeby měření, takže je životně důležité definovat, které veličiny se budou používat standardizovaným způsobem, a pro každou z výše uvedených veličin stanovit jedinečné jednotky.

Ionizující záření je bez zápachu, chuti, tiché, bezbarvé a neviditelné a nelze se ho dotknout, a proto ho rozhodně nelze zaznamenat normálními lidskými smysly. Je však možné, že je lze detekovat a měřit různými procesy, jak je popsáno v budoucí části tohoto příspěvku.

Protože je není možné detekovat našimi přirozenými smysly, mohlo by nás to vést k mylnému domnění, že neexistují nebo že na nás nemohou vyvolat žádný biologický účinek. Je však normální, že můžeme rozpoznat jejich existenci díky účinkům, které produkují, protože mají velkou schopnost ionizovat hmotu a být jí absorbovány, takže je nutné vědět ¿jak se měří radiace?

Jak se měří radiace, aby se zabránilo nejnebezpečnějším úrovním

Odtud vyplývá, že je nutné, aby byly kvantifikovány, což se odvíjí od realizace řady účinků, které jsou pro živé organismy škodlivé. Již dlouho je známo, že vysoké dávky ionizujícího záření jsou schopny způsobit poškození lidské tkáně. Ve skutečnosti, pouhých šest měsíců po objevu rentgenového záření Roentgenem v roce 1895, byly již popsány první škodlivé účinky ionizujícího záření.

Abyste měli znalosti, abyste byli schopni interpretovat jednotka měření radiace se kterými to může souviset, uvádíme, že veličiny a jejich ekvivalentní jednotky, které se nejčastěji používají ke kvantifikaci ionizujícího záření a radioaktivních sloučenin, jsou:

Množství Fyzikální proces měřené jednotky SI

Aktivita Nukleární rozpad Becquerel (Bq)

Absorbovaná dávka Energie uložená Šedá (Gy)

Ekvivalentní dávka Biological Effect Sievert (Sv)

Rizika efektivní dávky Sievert (Sv)

Nyní o V jakých jednotkách se záření měří?, každá jednotka má své násobky a dílčí násobky. V mezinárodním systému (SI) budeme nejvíce používat dílčí násobky:

  • mili(m) = 10-3
  • mikro(u)= 10-6
  • nano(n)=10-9

radioaktivní aktivita

Normálně se měří v becquerelech (Bq), což je standard odvozený z Mezinárodní soustavy jednotek a je ekvivalentem jednoho jaderného rozpadu za sekundu. Becquerelové nám řeknou, jakou rychlostí se radioaktivní látka rozpadá. Čím větší je počet becquerelů, tím rychleji se prvek jaderně rozpadne, a proto bude prvek aktivnější.

Aktivita ani počet becquerelů nám však neposkytne informaci o pravděpodobných účincích, které může mít zdroj záření na naše zdraví. Zdroj, ve kterém můžeme naměřit asi 100.000 XNUMX milionů Bq, může být zcela neškodný, pokud byl chráněn nebo vzdálen od našeho těla, nebo může způsobit vážné poškození našeho zdraví, pokud tento prvek náhodně požijeme.

Poškození, které může být způsobeno expozicí

Abychom mohli vědět, jaké jsou pravděpodobné účinky, které budou pozorovány na naše zdraví v důsledku expozice ionizujícímu záření, je nutné, abychom znali pojmy, které nás informují o části energie, která je absorbována tkáněmi. a umožňuje nám být schopni kvantifikovat biologické škody, které mohou být způsobeny. To znamená, že si musíme být vědomi obdržené radiační dávky.

Ionizující záření dokáže interagovat s hmotou, zanechávat v ní energii, způsobovat ionizace, a proto způsobí modifikace v molekulách buněk. Biologické poškození, které je produktem ionizujícího záření, souvisí s množstvím energie, která byla uložena na jednotku hmotnosti, což se nazývá velikost známá jako absorbovaná dávka.

Jak již víme, energie v mezinárodním systému se měří v joulech (J) a hmotnost v kilogramech (kg), proto je třeba absorbovanou dávku měřit v J/kg, což je jednotka známá pod názvem jednotky Gray (Gy ).

Dalším faktem, který je třeba vzít v úvahu, je, že biologické poškození, ke kterému dochází v důsledku záření, nesouvisí pouze s množstvím energie, která byla uložena v tkáni nebo orgánu, ale ovlivňuje také typ záření. Ne všechny druhy záření produkují stejné množství ionizace, jak procházejí živou hmotou.

Například částice alfa způsobují vyšší hustotu ionizace v hmotě, kterou procházejí, než paprsky gama, a to při stejném množství absorbované dávky. Je známo, že záření, které způsobuje vyšší hustotu ionizace, je škodlivější, i když jsou dávky stejné.

Ekvivalentní dávka je to, co je definováno jako velikost používaná k vyjádření množství energie, která může být uložena na jednotku hmotnosti, což je absorbovaná dávka, a druh záření, který uvolňuje uvedenou energii. Tuto velikost lze také měřit v J/Kg, ale nazývá se Sievert (Sv).

Konečně je známo, že poškození, které může ionizující záření způsobit v živé bytosti, kromě toho, že se podřídí absorbované dávce a typu záření, souvisí také s tkání nebo orgánem, který byl ozářením přijat.

Důvodem je, že ne všechny tkáně lidského těla mají stejnou citlivost na záření, a proto ne všechny přispějí stejnou měrou ke škodám, které expozice způsobí našemu zdraví. Aby byla tato data zohledněna, byla vytvořena velikost efektivní dávky, která je stejně jako ekvivalentní dávka měřena ve Sv (J/kg).

Abychom pochopili všechny tyto veličiny, navrhujeme, abyste si představili, že jste pod krupobitím. Množství spadlých krup je to, co bude představovat radioaktivní aktivitu, ale ne všechny kroupy, které padnou, nás zasáhnou. Ty, které nás zasáhnou, způsobí poškození, proto počet krup, které nás zasáhnou, představuje množství absorbované dávky.

Škody, které nám kroupy mohou způsobit, nyní nebudou záviset pouze na množství krup, které nás zasáhnou, ale je třeba vzít v úvahu i jejich velikost. Čím větší množství krup nás tedy zasáhne, čím větší kroupy, tím větší škody nám způsobí. Množství krup, které se k nám dostane, a jejich velikost je to, co u ionizujícího záření naznačí, jaká bude ekvivalentní dávka.

A konečně, pokud opravdu chceme znát škody, které kroupy způsobí, stejně jako počet krup, které nás zasáhly, a jejich velikost, musíme také posoudit, která část lidského těla byla zasažena, protože ne všechny mají stejnou citlivost. To vše jsou úvahy, které je třeba vzít v úvahu, když mluvíme o ionizujícím záření a tkáních našeho těla, a proto je nutné používat měření efektivní dávky.

To znamená, že velikosti, které souvisí s dávkou ionizujícího záření, jsou:

  • Absorbovaná dávka: energie uložená na jednotku hmotnosti, měřená v šedé (Gy)/(J/kg).
  • Ekvivalentní dávka: absorbovaná dávka vynásobená váhovým faktorem, který bere v úvahu typ ionizujícího záření, které způsobuje expozici, a který se měří v Sievert (Sv)/ (J/Kg).
  • Efektivní dávka: součet ekvivalentní dávky v každém orgánu/tkáni vynásobený váhovým faktorem, který zohledňuje různou citlivost orgánů a tkání na ionizující záření a je měřen v Sievert (Sv)/(J/Kg)

Existuje veličina, která také ovlivní účinek, který bude mít ionizující záření na naše zdraví, a je to dávkový příkon, který udává dávku záření, která byla přijata za jednotku času. Je vědecky známo, že dávka přijímaná po dlouhou dobu je méně škodlivá, než když je stejná dávka podána, ale pouze během několika sekund nebo minut.

Jak je odhalíme?

Jak jsme již naznačili, naše smysly nejsou schopny detekovat ionizující záření. V současné době však existuje široká škála přístrojů, pomocí kterých lze detekovat a měřit ionizující záření, které pravděpodobně znáte jako čítače radioaktivity a dozimetry.

Ne všechny dozimetry však používají stejnou metodu měření dávek ionizujícího záření. Několik používaných nástrojů je:

Perový dozimetr, pojmenovaný pro svůj tvar, který využívá elektrický náboj a napětí kondenzátoru k detekci a měření ionizujícího záření. Tyto dozimetry mohou zaznamenávat gama a rentgenové záření i beta záření.

Filmový dozimetr, který používá list filmu, který zčerná v závislosti na menším nebo větším množství záření, které dokáže vnímat.

Termoluminiscenční dozimetry, které využívají speciální krystaly, ve kterých rentgenové nebo gama záření vytváří mikroskopické změny, jejichž výsledkem je viditelné světlo, když se absorbovaná energie záření uvolňuje zahříváním krystalu.

Digitální dozimetry využívají elektronické senzory a zpracovávají signál a na obrazovce zobrazují dávku přijatého záření. A jsou konfigurovatelné tak, aby vydávaly zvuk, když je úroveň přijatého záření nebezpečná.


Buďte první komentář

Zanechte svůj komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Povinné položky jsou označeny *

*

*

  1. Odpovědný za data: Actualidad Blog
  2. Účel údajů: Ovládací SPAM, správa komentářů.
  3. Legitimace: Váš souhlas
  4. Sdělování údajů: Údaje nebudou sděleny třetím osobám, s výjimkou zákonných povinností.
  5. Úložiště dat: Databáze hostovaná společností Occentus Networks (EU)
  6. Práva: Vaše údaje můžete kdykoli omezit, obnovit a odstranit.