Wussten Sie, dass Strahlung eine natürliche Emission in der Umwelt ist, in der wir leben? Nun, das ist es, und es kann auch durch Aktivitäten im Zusammenhang mit der Industrie und sogar mit medizinischen Diagnoseverfahren produziert werden. Sie wollen wissen wie Strahlung gemessen wird?
Röntgenstrahlen am Körper
Normalerweise werden Röntgenstrahlen bei diagnostischen Verfahren in der Medizin verwendet: Beim Durchgang durch den menschlichen Körper wird ein Teil davon absorbiert und der durchdringende Teil erzeugt die Röntgenbilder. Diejenige, die es schafft, den Körper zu passieren, verursacht keine Erhöhung der Strahlung bei Patienten, aber diejenige, die absorbiert wird, verursacht eine Erhöhung, aus diesem Grund sollten schwangere Frauen aufgrund der Auswirkungen, die sie und wir haben, nicht geröntgt werden muss wissen Wie wird Radioaktivität gemessen?
Das Maß für die Strahlung, die der gesamte Körper besitzt, wird als effektive Dosis bezeichnet, und ihre Maßeinheit ist das Millisievert (mSv). Ärzte verwenden diese effektive Dosis, wenn sie sich auf die wahrscheinlichen Nebenwirkungen beziehen, die sie hervorrufen, und berücksichtigen die Strahlenempfindlichkeit der Organe, die sie unterstützen.
natürliche ionisierende Strahlung
Alle Menschen sind natürlichen Strahlenquellen ausgesetzt. Nach neuesten wissenschaftlichen Schätzungen erleidet die durchschnittliche Person in den Vereinigten Staaten eine effektive Dosis von etwa 3 mSv pro Jahr durch natürliche Strahlung, zu der auch kosmische Strahlung aus dem Weltraum gehört Eigenschaften der Sonnenstrahlung.
Ebenso gibt es Variablen wie die Höhe des Wohnorts, denn Menschen, die in großen Höhen leben, erhalten etwa 1,5 mSv mehr pro Jahr als Menschen, die in Gebieten nahe dem Meeresspiegel leben. Die größte Strahlungsquelle in einem Haus ist Radongas, das etwa 2 mSv pro Jahr ausmacht.
Wie wird Strahlung gemessen?
Wie wird die Menge dieser Strahlung gemessen und kontrolliert, d. h.wie Strahlung gemessen wird? Es wird mit Instrumenten durchgeführt, die Dosimeter genannt werden. Und es gibt eine große Vielfalt von ihnen, daher ist es wichtig, dass Sie diejenige auswählen, die am besten geeignet ist, je nach Verwendungszweck, für den sie verwendet werden soll. Daher werden wir erklären, dass es zwei große Gruppen gibt:
- Personendosimeter, die verwendet werden, wenn es notwendig ist, die von einer bestimmten Person aufgenommene Dosis zu messen. Es gibt mehrere Arten von Dosimetern für den persönlichen Gebrauch, Ringdosimeter, für die Handgelenke oder zur Verwendung am Revers.
- Bereichsdosimeter, die verwendet werden, wenn es notwendig ist, die Dosen zu kennen, denen Personen an Orten oder Arbeitsplätzen ausgesetzt sind.
Geschichte der Strahlungsmessung
Seit jeher verspürten die Menschen das Bedürfnis zu messen, weshalb sie sich darum bemühten, Instrumente für diesen Zweck zu schaffen und sich über die Verwendung dieser Messungen zu verständigen, eine Aktivität, die es war überhaupt nicht einfach. Glücklicherweise haben wir jetzt ein internationales System von Maßeinheiten.
Galileo Galilei sagte bereits, dass er ein italienischer Astronom, Philosoph, Mathematiker und Physiker sei, dessen Einfluss auf die moderne wissenschaftliche Revolution unbestreitbar sei, und bekräftigte, dass es notwendig sei, das Messbare zu messen und zu versuchen, das zu messen, was noch nicht war. Die muss man sich einfach anschauen Geschichte der Physik um den Wunsch nach Messung zu verifizieren, den der Mensch schon immer hatte.
Wenn ein Naturphänomen im Allgemeinen beobachtet wird, wird angenommen, dass die erhaltenen Daten unvollständig sind, es sei denn, es wurden quantitative Informationen erhalten, dh die entsprechenden Messungen wurden durchgeführt, um das zu wissen, was es zu wissen gibt wie Strahlung gemessen wird. Um Informationen zu erhalten, die als zuverlässig gelten, ist die Messung einer physikalischen Eigenschaft erforderlich.
Messen ist eine Praxis, durch die wir die Fähigkeit haben, einer physikalischen Eigenschaft eine Zahl zuzuordnen, die als Ergebnis des Vergleichs dieser Eigenschaft mit einer anderen ähnlichen Eigenschaft entsteht, die als Muster genommen wird, was wir nennen werden die Maßeinheit.
Wir wollen Ihnen anhand eines Vergleichs zeigen, wie Strahlung gemessen wird. Wenn ein Raum einen mit Fliesen bedeckten Boden hat und wir eine Fliese als Maßeinheit nehmen, können wir die Oberfläche dieses Raums ermitteln, indem wir die Anzahl der Fliesen zählen und ihre Maße addieren. Die Messung derselben physikalischen Größe oder Fläche kann das Auftreten zweier unterschiedlicher Größen hervorrufen, da unterschiedliche Maßeinheiten verwendet werden können.
Aus diesem Grund ist es notwendig, für jede Größenordnung ein einziges Maßeinheitsmuster zu standardisieren oder festzulegen, damit die Daten, die aus einer beliebigen Messung stammen, von allen Menschen verstanden werden können.
Daher ist ionisierende Strahlung keine Ausnahme von der Notwendigkeit der Messung, daher ist es von entscheidender Bedeutung, zu definieren, welche Größen auf standardisierte Weise verwendet werden, und eindeutige Einheiten für jede der oben genannten Größen festzulegen.
Ionisierende Strahlung ist geruchlos, geschmacklos, lautlos, farblos und unsichtbar und kann nicht berührt werden, daher kann sie definitiv nicht von normalen menschlichen Sinnen wahrgenommen werden. Es ist jedoch möglich, dass sie durch verschiedene Prozesse erkannt und gemessen werden können, wie in einem späteren Abschnitt dieses Beitrags beschrieben.
Da es nicht möglich ist, sie mit unseren natürlichen Sinnen zu erkennen, könnten wir fälschlicherweise glauben, dass sie nicht existieren oder dass sie keine biologische Wirkung auf uns haben können. Es ist jedoch normal, dass wir ihre Existenz aufgrund der von ihnen erzeugten Wirkungen erkennen können, da sie eine große Kapazität haben, Materie zu ionisieren und von ihr absorbiert zu werden, daher ist es notwendig zu wissen ¿Wie wird Strahlung gemessen?
Daraus ergibt sich die Notwendigkeit, sie zu quantifizieren, was sich aus der Erkenntnis einer Reihe von Wirkungen ergibt, die für lebende Organismen schädlich sind. Es ist seit langem bekannt, dass hohe Dosen ionisierender Strahlung menschliches Gewebe schädigen können. Tatsächlich wurden bereits sechs Monate nach der Entdeckung der Röntgenstrahlen durch Röntgen im Jahr 1895 die ersten schädlichen Wirkungen ionisierender Strahlung beschrieben.
Damit Sie möglicherweise über Kenntnisse verfügen, um die interpretieren zu können Strahlungsmesseinheit womit es in Verbindung gebracht werden kann, weisen wir darauf hin, dass die Größen und ihre äquivalenten Einheiten, die am häufigsten zur Quantifizierung ionisierender Strahlung und radioaktiver Verbindungen verwendet werden, folgende sind:
Größe Physikalisch gemessene SI-Einheiten
Aktivität Kernzerfall Becquerel (Bq)
Absorbierte Dosis Abgegebene Energie Grau (Gy)
Äquivalentdosis Biologische Wirkung Sievert (Sv)
Risiken der effektiven Dosis Sievert (Sv)
Jetzt ungefähr In welchen Einheiten wird Strahlung gemessen?, jede Einheit hat ihre Vielfachen und Teiler. Im internationalen System (SI) werden wir am häufigsten folgende Teiler verwenden:
- Milli (m) = 10-3
- Mikro(µ)= 10-6
- Nano(n)=10-9
radioaktive Aktivität
Sie wird normalerweise in Becquerel (Bq) gemessen, einem vom Internationalen Einheitensystem abgeleiteten Standard, und entspricht einem Kernzerfall pro Sekunde. Die Becquerel verraten uns, mit welcher Geschwindigkeit eine radioaktive Substanz zerfällt. Je größer die Anzahl der Becquerel, desto schneller zerfällt ein Element und desto aktiver wäre das Element.
Die Aktivität oder Anzahl von Becquerel gibt uns jedoch keine Auskunft über die wahrscheinlichen Auswirkungen, die eine Strahlungsquelle auf unsere Gesundheit haben kann. Eine Quelle, in der wir etwa 100.000 Millionen Bq messen können, kann völlig harmlos sein, wenn sie abgeschirmt oder von unserem Körper entfernt ist, oder sie kann unsere Gesundheit ernsthaft schädigen, wenn wir dieses Element versehentlich aufnehmen.
Schäden, die durch Exposition verursacht werden können
Um wissen zu können, welche wahrscheinlichen Auswirkungen auf unsere Gesundheit aufgrund der Exposition gegenüber ionisierender Strahlung zu beobachten sind, müssen wir die Begriffe kennen, die uns über den Energieanteil informieren, der von den Geweben absorbiert wird und ermöglicht es uns, den möglicherweise verursachten biologischen Schaden zu quantifizieren. Das heißt, wir müssen uns der erhaltenen Strahlendosis bewusst sein.
Ionisierende Strahlung schafft es, mit Materie zu interagieren, Energie darin zu hinterlassen, Ionisationen zu verursachen und aus diesem Grund Veränderungen in den Molekülen der Zellen hervorzurufen. Der biologische Schaden, der das Produkt ionisierender Strahlung ist, hängt mit der pro Masseneinheit deponierten Energiemenge zusammen, die als absorbierte Dosis bezeichnet wird.
Wie wir bereits wissen, wird Energie im Internationalen System in Joule (J) und Masse in Kilogramm (Kg) gemessen, daher muss die absorbierte Dosis in J/Kg gemessen werden, einer Einheit, die unter dem Namen der Gray-Einheit bekannt ist (Gy ).
Außerdem muss berücksichtigt werden, dass die biologische Schädigung, die durch Strahlung entsteht, nicht nur mit der Energiemenge zusammenhängt, die in einem Gewebe oder Organ deponiert wurde, sondern auch die Art der Strahlung beeinflusst. Nicht alle Arten von Strahlung erzeugen die gleiche Menge an Ionisierung, wenn sie lebende Materie durchdringen.
Beispielsweise verursachen Alphateilchen bei gleicher absorbierter Dosis eine höhere Ionisationsdichte in der Materie, die sie durchdringen, als Gammastrahlen. Es ist bekannt, dass die Strahlungen, die eine höhere Ionisationsdichte verursachen, schädlicher sind, selbst wenn die Dosen gleich sind.
Die Äquivalentdosis ist definiert als die Größe, die verwendet wird, um die Energiemenge auszudrücken, die pro Masseneinheit deponiert werden kann, dh die absorbierte Dosis, und die Art der Strahlung, die diese Energie freisetzt. Diese Größe kann auch in J/Kg gemessen werden, heißt aber Sievert (Sv).
Schließlich ist bekannt, dass der Schaden, den ionisierende Strahlung in einem Lebewesen verursachen kann, neben der Einhaltung der absorbierten Dosis und der Art der Strahlung auch mit dem Gewebe oder Organ verbunden ist, das die Strahlung erhalten hat.
Der Grund dafür ist, dass nicht alle Gewebe des menschlichen Körpers die gleiche Empfindlichkeit gegenüber Strahlung haben und daher nicht alle gleichermaßen zu den Schäden beitragen, die die Exposition unserer Gesundheit zufügen wird. Um diese Daten zu berücksichtigen, wurde die Größe der Effektiven Dosis erstellt, die wie die Äquivalentdosis in Sv (J/Kg) gemessen wird.
Damit wir all diese Größenordnungen verstehen können, schlagen wir vor, dass Sie sich vorstellen, dass Sie unter einem Hagelsturm stehen. Die Menge an Hagel, die gefallen ist, wird die radioaktive Aktivität darstellen, aber nicht der gesamte Hagel, der fällt, wird uns treffen. Diejenigen, die uns treffen, sind diejenigen, die Schaden anrichten werden, daher repräsentiert die Anzahl der Hagelkörner, die uns treffen, die Menge der absorbierten Dosis.
Nun hängt der Schaden, den Hagel uns zufügen kann, nicht nur von der Hagelmenge ab, die uns trifft, sondern es muss auch seine Größe berücksichtigt werden. Je größer die Hagelmenge, die uns trifft, desto größer der Hagel, desto mehr Schaden wird er uns zufügen. Die Menge der Hagelkörner, die uns erreichen, und ihre Größe geben bei ionisierender Strahlung Aufschluss über die äquivalente Dosis.
Wenn wir schließlich wissen wollen, welchen Schaden der Hagel verursachen wird, sowie die Anzahl und Größe der Hagelkörner, die uns getroffen haben, müssen wir auch einschätzen, welcher Teil des menschlichen Körpers betroffen ist, da nicht alle Sie haben die gleiche Empfindlichkeit. Nun, all dies sind die Überlegungen, die berücksichtigt werden müssen, wenn wir über ionisierende Strahlung und das Gewebe unseres Körpers sprechen, und aus diesem Grund ist es notwendig, das Maß der effektiven Dosis zu verwenden.
Das heißt, die Größen, die sich auf die Dosis ionisierender Strahlung beziehen, sind:
- Absorbierte Dosis: pro Masseneinheit abgegebene Energie, gemessen in Gray (Gy)/(J/Kg).
- Äquivalentdosis: Energiedosis multipliziert mit einem Gewichtungsfaktor, der die Art der ionisierenden Strahlung berücksichtigt, die die Exposition verursacht, gemessen in Sievert (Sv)/ (J/Kg).
- Effektive Dosis: Summe der Äquivalentdosis in jedem Organ/Gewebe, multipliziert mit einem Gewichtungsfaktor, der die unterschiedliche Empfindlichkeit von Organen und Geweben gegenüber ionisierender Strahlung berücksichtigt und in Sievert (Sv)/(J/Kg) gemessen wird
Es gibt eine Größe, die auch die Wirkung beeinflusst, die ionisierende Strahlung auf unsere Gesundheit hat, und es ist die Dosisrate, die die pro Zeiteinheit empfangene Strahlungsdosis angibt. Es ist wissenschaftlich bekannt, dass eine Dosis, die über einen langen Zeitraum eingenommen wird, weniger schädlich ist, als wenn die gleiche Dosis nur über einen Zeitraum von Sekunden oder Minuten eingenommen wird.
Wie erkennen wir sie?
Wie wir bereits zuvor angedeutet haben, können unsere Sinne ionisierende Strahlung nicht wahrnehmen. Allerdings gibt es derzeit eine Vielzahl von Instrumenten, mit denen ionisierende Strahlung nachgewiesen und gemessen werden kann, die Sie wahrscheinlich als Radioaktivitätszähler und Dosimeter kennen.
Aber nicht alle Dosimeter verwenden die gleiche Methode, um ionisierende Strahlungsdosen zu messen. Einige der verwendeten Instrumente sind:
Ein Stiftdosimeter, benannt nach seiner Form, das die elektrische Ladung und Spannung eines Kondensators nutzt, um ionisierende Strahlung zu erkennen und zu messen. Diese Dosimeter können Gamma- und Röntgenstrahlung sowie Betastrahlung erfassen.
Filmdosimeter, das ein Filmblatt verwendet, das je nach geringerer oder größerer Strahlungsmenge, die es wahrnehmen kann, schwarz wird.
Thermolumineszenz-Dosimeter, die spezielle Kristalle verwenden, in denen Röntgen- oder Gammastrahlung mikroskopische Veränderungen hervorruft, die zu sichtbarem Licht führen, wenn absorbierte Strahlungsenergie durch Erwärmung des Kristalls freigesetzt wird.
Digitale Dosimeter verwenden elektronische Sensoren und verarbeiten das Signal, wobei die empfangene Strahlungsdosis auf einem Bildschirm angezeigt wird. Und sie sind so konfigurierbar, dass sie einen Ton abgeben, wenn die empfangene Strahlung gefährlich ist.
