डिस्कवर करें कि विकिरण क्या है और इसे कैसे मापा जाता है?

क्या आप जानते हैं कि विकिरण एक उत्सर्जन है जो उस वातावरण में प्राकृतिक है जिसमें हम रहते हैं? खैर, यह है, और यह उद्योग से संबंधित गतिविधियों और यहां तक ​​कि चिकित्सा नैदानिक ​​प्रक्रियाओं के द्वारा भी उत्पादित किया जा सकता है। आप जानना चाहते हैं विकिरण कैसे मापा जाता है?

शरीर पर एक्स-रे

आम तौर पर, एक्स-रे का उपयोग चिकित्सा में नैदानिक ​​प्रक्रियाओं में किया जाता है। जब वे मानव शरीर से गुजरते हैं, तो उनमें से एक हिस्सा अवशोषित हो जाता है और जो पार हो जाता है वह एक्स-रे छवियां बनाता है। जो शरीर के माध्यम से गुजरने का प्रबंधन करता है, वह रोगियों में विकिरण में वृद्धि का कारण नहीं बनता है, लेकिन जो अवशोषित होता है वह वृद्धि का कारण बनता है, इसलिए गर्भवती महिलाओं को एक्स-रे नहीं करना चाहिए, क्योंकि वे जो प्रभाव पैदा करते हैं और हम जानना चाहिए रेडियोधर्मिता को कैसे मापा जाता है?

पूरे शरीर में विकिरण की माप को प्रभावी खुराक कहा जाता है, और इसकी माप की इकाई मिलीसीवर्ट (mSv) है। डॉक्टर इस प्रभावी खुराक का उपयोग तब करते हैं, जब वे संभावित माध्यमिक प्रभावों का उल्लेख करते हैं जो वे पैदा करते हैं, और इसका समर्थन करने वाले अंगों के विकिरण की संवेदनशीलता को ध्यान में रखते हैं।

प्राकृतिक आयनकारी विकिरण

सभी मनुष्य विकिरण के प्राकृतिक स्रोतों के संपर्क में हैं। नवीनतम वैज्ञानिक अनुमानों के अनुसार, संयुक्त राज्य में औसत व्यक्ति प्राकृतिक विकिरण से प्रति वर्ष लगभग 3 mSv की प्रभावी खुराक का शिकार होता है, जिसमें बाहरी अंतरिक्ष से ब्रह्मांडीय विकिरण, साथ ही साथ सौर विकिरण के लक्षण.

इसी तरह, जहां वे रहते हैं उस स्थान की ऊंचाई जैसे चर भी होते हैं, क्योंकि जो लोग उच्च ऊंचाई पर रहते हैं वे समुद्र तल के करीब के क्षेत्रों में रहने वाले लोगों की तुलना में प्रति वर्ष लगभग 1,5 mSv अधिक प्राप्त करते हैं। एक घर के अंदर विकिरण का सबसे बड़ा स्रोत रेडॉन गैस है, जो प्रति वर्ष लगभग 2 mSv है।

विकिरण कैसे मापा जाता है?

इस विकिरण की मात्रा को कैसे मापा और नियंत्रित किया जाता है, अर्थात,विकिरण कैसे मापा जाता है? इसे डॉसीमीटर नामक उपकरणों से किया जाता है। और उनमें से एक महान विविधता है, इसलिए यह महत्वपूर्ण है कि आप उस उपयोग के अनुसार सबसे उपयुक्त चुन सकते हैं जिसके लिए इसका उपयोग किया जा रहा है। इसलिए, हम यह समझाने जा रहे हैं कि दो बड़े समूह हैं:

• व्यक्तिगत डोसीमीटर, जिनका उपयोग किसी विशिष्ट व्यक्ति द्वारा प्राप्त खुराक को मापने के लिए आवश्यक होने पर किया जाता है। व्यक्तिगत उपयोग, रिंग प्रकार, कलाई के लिए या अंचल पर उपयोग के लिए कई प्रकार के डॉसीमीटर हैं।
• क्षेत्र डोसीमीटर, जिनका उपयोग तब किया जाता है जब लोगों द्वारा स्थानों या नौकरियों में प्राप्त खुराक को जानना आवश्यक होता है।

विकिरण माप का इतिहास

सबसे दूरस्थ समय से, मनुष्य ने मापने की आवश्यकता महसूस की है, यही कारण है कि वे उस उद्देश्य के लिए उपकरण बनाने के साथ-साथ उन उपयोगों पर एक समझौते तक पहुंचने के लिए चिंतित थे जिनके लिए इन मापों का उपयोग किया जा सकता था, एक गतिविधि जो यह थी बिल्कुल आसान नहीं। सौभाग्य से, अब हमारे पास माप की इकाइयों की एक अंतरराष्ट्रीय प्रणाली है।

गैलीलियो गैलीली ने पहले ही कहा था कि वह एक इतालवी खगोलशास्त्री, दार्शनिक, गणितज्ञ और भौतिक विज्ञानी थे, जिनका आधुनिक वैज्ञानिक क्रांति पर प्रभाव निर्विवाद है। उन्होंने पुष्टि की कि जो मापने योग्य था उसे मापना आवश्यक था और जो अभी तक नहीं था उसे मापने का प्रयास करना आवश्यक था। आपको बस देखना है भौतिकी का इतिहास माप की इच्छा को सत्यापित करने के लिए जो मनुष्य के पास हमेशा से रही है।

जब एक प्राकृतिक घटना को सामान्य रूप से देखा जाता है, तो यह माना जाता है कि प्राप्त डेटा अधूरा है, जब तक कि मात्रात्मक जानकारी प्राप्त नहीं की जाती है, अर्थात जो जानना है उसके लिए संबंधित माप किया गया है विकिरण कैसे मापा जाता है. विश्वसनीय मानी जाने वाली जानकारी प्राप्त करने के लिए, भौतिक संपत्ति के मापन की आवश्यकता होती है।

मापन एक अभ्यास है जिसके माध्यम से हम एक भौतिक संपत्ति के लिए एक संख्या निर्दिष्ट करने की क्षमता रखते हैं, जो उक्त संपत्ति की तुलना एक अन्य समान एक के साथ तुलना के परिणामस्वरूप उत्पन्न होती है जिसे एक पैटर्न के रूप में लिया जाता है, जिसे हम कॉल करने जा रहे हैं माप। माप की इकाई।

हम आपको एक तुलना के माध्यम से दिखाना चाहते हैं कि विकिरण कैसे मापा जाता है. यदि किसी कमरे का फर्श टाइलों से ढका हुआ है और हम माप की इकाई के रूप में टाइल लेते हैं, तो टाइलों की संख्या की गणना करके और उनके मापों को जोड़कर, हम यह जान पाएंगे कि उस कमरे की सतह क्या है। एक ही भौतिक परिमाण या सतह का माप दो अलग-अलग मात्राओं के प्रकटन को जन्म दे सकता है, क्योंकि माप की विभिन्न इकाइयों का उपयोग किया जा सकता है।

इस कारण से, किसी भी परिमाण के लिए एकल माप इकाई पैटर्न को मानकीकृत या निर्धारित करना आवश्यक है, ताकि किसी भी माप से उत्पन्न होने वाले डेटा को सभी लोग समझ सकें।

इस प्रकार, आयनकारी विकिरण माप की आवश्यकता का अपवाद नहीं है, इसलिए यह परिभाषित करना महत्वपूर्ण है कि कौन से परिमाण मानकीकृत तरीके से उपयोग किए जाने वाले हैं और उपरोक्त प्रत्येक परिमाण के लिए अद्वितीय इकाइयाँ स्थापित करने के लिए।

आयनकारी विकिरण गंधहीन, स्वादहीन, मौन, रंगहीन और अदृश्य होता है और इसे छुआ नहीं जा सकता है, इसलिए निश्चित रूप से सामान्य मानव इंद्रियों द्वारा इसका पता नहीं लगाया जा सकता है। हालांकि, यह संभव है कि इस पोस्ट के भविष्य के खंड में वर्णित विभिन्न प्रक्रियाओं द्वारा उनका पता लगाया और मापा जा सकता है।

चूंकि हमारी प्राकृतिक इंद्रियों के माध्यम से उनका पता लगाना संभव नहीं है, यह हमें गलत तरीके से सोचने के लिए प्रेरित कर सकता है कि वे अस्तित्वहीन हैं या वे हम पर कोई जैविक प्रभाव उत्पन्न नहीं कर सकते हैं। हालाँकि, यह सामान्य है कि हम उनके अस्तित्व को उनके द्वारा उत्पन्न प्रभावों के कारण पहचान सकते हैं, क्योंकि उनके पास पदार्थ को आयनित करने और उसके द्वारा अवशोषित करने की एक बड़ी क्षमता है, इसलिए यह जानना आवश्यक हैविकिरण कैसे मापा जाता है?

वहाँ से उत्पन्न होता है कि यह आवश्यक है कि उन्हें मात्राबद्ध किया जाए, जो कि जीवों के लिए हानिकारक कई प्रभावों की प्राप्ति से उत्पन्न होता है। यह लंबे समय से ज्ञात है कि आयनकारी विकिरण की उच्च खुराक मानव ऊतक को चोट पहुंचाने में सक्षम हैं। वास्तव में, 1895 में रोएंटजेन द्वारा एक्स-रे की खोज के ठीक छह महीने बाद, आयनकारी विकिरण के पहले हानिकारक प्रभावों का पहले ही वर्णन किया जा चुका था।

ताकि आपके पास व्याख्या करने में सक्षम होने के लिए ज्ञान हो विकिरण माप इकाई जिसके साथ यह संबंधित हो सकता है, हम इंगित करते हैं कि आयनकारी विकिरण और रेडियोधर्मी यौगिकों को मापने के लिए सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले परिमाण और उनके समकक्ष इकाइयां हैं:

मात्रा भौतिक प्रक्रिया मापी गई SI इकाइयाँ

गतिविधि परमाणु क्षय बेकरेल (बीक्यू)

अवशोषित खुराक ऊर्जा जमा ग्रे (Gy)

समतुल्य खुराक जैविक प्रभाव सीवर्ट (Sv)

प्रभावी खुराक जोखिम सीवर्ट (एसवी)

अब के बारे में विकिरण को किस इकाई में मापा जाता है?, प्रत्येक इकाई के अपने गुणज और उपगुणक होते हैं। अंतर्राष्ट्रीय प्रणाली (SI) में हम जिन सबमल्टीपल का सबसे अधिक उपयोग करेंगे, वे होंगे:

• मिली (एम) = 10-3
• माइक्रो (μ) = 10-6
• नैनो (एन) = 10-9

रेडियोधर्मी गतिविधि

इसे आम तौर पर बेकरेल्स (बीक्यू) में मापा जाता है, जो कि अंतर्राष्ट्रीय सिस्टम ऑफ यूनिट्स से प्राप्त एक मानक है, और प्रति सेकंड एक परमाणु विघटन के बराबर है। बेकरेल हमें बताएंगे कि एक रेडियोधर्मी पदार्थ किस गति से विघटित होता है। इसलिए, जितनी अधिक संख्या में बीकरेल होंगे, उतनी ही तेजी से एक तत्व परमाणु क्षय होगा और इसलिए, तत्व जितना अधिक सक्रिय होगा।

हालांकि, गतिविधि या बीकरेल की संख्या हमें उन संभावित प्रभावों के बारे में जानकारी प्रदान नहीं करेगी जो एक विकिरण स्रोत का हमारे स्वास्थ्य पर हो सकता है। एक स्रोत जिसमें हम लगभग 100.000 मिलियन Bq माप सकते हैं, पूरी तरह से हानिरहित हो सकता है, अगर यह हमारे शरीर से परिरक्षित या दूर हो गया है, या यह हमारे स्वास्थ्य को गंभीर नुकसान पहुंचा सकता है यदि हम उस तत्व को गलती से निगल लेते हैं।

नुकसान जो एक्सपोजर से हो सकता है

यह जानने में सक्षम होने के लिए कि हमारे स्वास्थ्य पर कौन से संभावित प्रभाव देखे जा सकते हैं, आयनकारी विकिरण के संपर्क में आने के कारण, यह आवश्यक है कि हम उन धारणाओं को जान सकें जो हमें ऊतकों द्वारा अवशोषित ऊर्जा के हिस्से के बारे में सूचित करती हैं। और हमें होने वाली जैविक क्षति को मापने में सक्षम होने की अनुमति देता है। यानी हमें प्राप्त होने वाली विकिरण खुराक के बारे में पता होना चाहिए।

आयनकारी विकिरण पदार्थ के साथ परस्पर क्रिया करता है, उसमें ऊर्जा छोड़ता है, जिससे आयनीकरण होता है और इस कारण से, यह कोशिकाओं के अणुओं में संशोधन उत्पन्न करेगा। जैविक क्षति जो आयनकारी विकिरण का उत्पाद है, ऊर्जा की मात्रा से संबंधित है जो प्रति इकाई द्रव्यमान जमा की गई है, जिसे अवशोषित खुराक के रूप में जाना जाने वाला परिमाण कहा जाता है।

जैसा कि हम पहले से ही जानते हैं, अंतर्राष्ट्रीय प्रणाली में ऊर्जा को जूल (J) में और द्रव्यमान को किलोग्राम (Kg) में मापा जाता है, इसलिए अवशोषित खुराक को J/Kg में मापा जाना चाहिए, जो कि ग्रे इकाई नाम (Gy) से जानी जाने वाली इकाई है। )

एक और तथ्य जिसे ध्यान में रखा जाना चाहिए वह यह है कि विकिरण के कारण होने वाली जैविक क्षति न केवल एक ऊतक या अंग में जमा की गई ऊर्जा की मात्रा से संबंधित होती है, बल्कि विकिरण के प्रकार को भी प्रभावित करती है। सभी प्रकार के विकिरण समान मात्रा में आयनीकरण उत्पन्न नहीं करते हैं क्योंकि वे जीवित पदार्थ से गुजरते हैं।

उदाहरण के लिए, अल्फा कण अवशोषित खुराक की समान मात्रा के लिए गामा किरणों की तुलना में उस मामले में उच्च आयनीकरण घनत्व का कारण बनते हैं। यह ज्ञात है कि उच्च आयनीकरण घनत्व का कारण बनने वाले विकिरण अधिक हानिकारक होते हैं, भले ही खुराक समान हों।

समतुल्य खुराक वह है जिसे ऊर्जा की मात्रा को व्यक्त करने के लिए उपयोग की जाने वाली परिमाण के रूप में परिभाषित किया जाता है जिसे प्रति यूनिट द्रव्यमान में जमा किया जा सकता है, जो अवशोषित खुराक है, और उस तरह का विकिरण जो उक्त ऊर्जा को छोड़ देता है। इस परिमाण को J/Kg में भी मापा जा सकता है, लेकिन इसे Sievert (Sv) कहा जाता है।

अंत में, यह ज्ञात है कि अवशोषित खुराक और विकिरण के प्रकार का पालन करने के अलावा, आयनकारी विकिरण एक जीवित प्राणी में पैदा कर सकता है, यह विकिरण प्राप्त करने वाले ऊतक या अंग से भी जुड़ा हुआ है।

इसका कारण यह है कि मानव शरीर के सभी ऊतकों में विकिरण के प्रति समान संवेदनशीलता नहीं होती है और इसलिए, ये सभी उस नुकसान में समान रूप से योगदान नहीं देंगे जो हमारे स्वास्थ्य को नुकसान पहुंचाएगा। इस डेटा को ध्यान में रखने के लिए, प्रभावी खुराक परिमाण बनाया गया है, जो कि समतुल्य खुराक की तरह, Sv (J/Kg) में मापा जाता है।

ताकि हम इन सभी परिमाणों को समझ सकें, हमारा सुझाव है कि आप कल्पना करें कि आप एक ओलावृष्टि के नीचे हैं। जितने ओले गिरे हैं वह रेडियोधर्मी गतिविधि का प्रतिनिधित्व करने वाला है, लेकिन गिरने वाले सभी ओले हमें प्रभावित नहीं करने वाले हैं। जो हमें मारते हैं, वे नुकसान करने वाले हैं, इसलिए, जितने ओले गिरे हैं, वह अवशोषित खुराक की मात्रा का प्रतिनिधित्व करता है।

अब, ओलों से हमें जो नुकसान हो सकता है, वह न केवल हम पर पड़ने वाले ओलों की मात्रा पर निर्भर करेगा, बल्कि इसके आकार को भी ध्यान में रखा जाना चाहिए। इसलिए जितनी अधिक मात्रा में ओले हम पर गिरेंगे, उतने बड़े ओले हमें उतना ही अधिक नुकसान पहुंचाएंगे। ओलों की मात्रा जो हम तक पहुँचती है और उनका आकार आयनकारी विकिरण के लिए कितना है, यह इंगित करेगा कि समतुल्य खुराक क्या होगी।

अंत में, यदि हम वास्तव में ओलों से होने वाले नुकसान के बारे में जानना चाहते हैं, साथ ही ओलों की संख्या और उनके आकार को जानना चाहते हैं, तो हमें यह भी आकलन करना चाहिए कि मनुष्य के शरीर का कौन सा हिस्सा प्रभावित हुआ है, क्योंकि सभी नहीं उनमें समान संवेदनशीलता है। खैर, जब हम आयनकारी विकिरण और हमारे शरीर के ऊतकों के बारे में बात करते हैं, तो इन सभी बातों को ध्यान में रखा जाना चाहिए, और इस कारण से प्रभावी खुराक के उपाय का उपयोग करना आवश्यक है।

अर्थात्, आयनकारी विकिरण की खुराक से संबंधित परिमाण हैं:

• अवशोषित खुराक: प्रति यूनिट द्रव्यमान में जमा ऊर्जा, ग्रे (Gy)/(J/Kg) में मापा जाता है।
• समतुल्य खुराक: अवशोषित खुराक को एक भार कारक से गुणा किया जाता है जो एक्सपोजर पैदा करने वाले आयनकारी विकिरण के प्रकार को ध्यान में रखता है, जिसे सीवर्ट (एसवी)/(जे/केजी) में मापा जाता है।
• प्रभावी खुराक: प्रत्येक अंग/ऊतक में बराबर खुराक का योग, एक भार कारक से गुणा किया जाता है जो आयनकारी विकिरण के लिए अंगों और ऊतकों की विभिन्न संवेदनशीलता को ध्यान में रखता है और सीवर्ट (एसवी)/(जे/केजी) में मापा जाता है।

एक परिमाण है जो हमारे स्वास्थ्य पर आयनकारी विकिरण उत्पन्न करने वाले प्रभाव को भी प्रभावित करेगा और यह खुराक दर है, जो प्रति यूनिट समय प्राप्त विकिरण खुराक को इंगित करेगा। यह वैज्ञानिक रूप से ज्ञात है कि एक लंबी अवधि में प्राप्त एक खुराक एक ही खुराक प्राप्त करने की तुलना में कम हानिकारक है, लेकिन केवल सेकंड या मिनट की अवधि में।

हम उनका पता कैसे लगाते हैं?

जैसा कि हम पहले ही बता चुके हैं, हमारी इंद्रियाँ आयनकारी विकिरण का पता लगाने में असमर्थ होती हैं। हालांकि, वर्तमान में ऐसे कई प्रकार के उपकरण हैं जिनके साथ आयनकारी विकिरण का पता लगाया जा सकता है और मापा जा सकता है, जिसे आप शायद रेडियोधर्मिता काउंटर और डोसीमीटर के रूप में जानते हैं।

लेकिन, सभी डोसीमीटर आयनकारी विकिरण खुराक को मापने के लिए एक ही विधि का उपयोग नहीं करते हैं। उपयोग किए जाने वाले कई उपकरण हैं:

एक पेन डोसीमीटर, जिसका नाम उसके आकार के लिए रखा गया है, जो आयनकारी विकिरण का पता लगाने और मापने के लिए संधारित्र के विद्युत आवेश और वोल्टेज का उपयोग करता है। ये डोसीमीटर गामा और एक्स-रे विकिरण के साथ-साथ बीटा विकिरण को भी रिकॉर्ड कर सकते हैं।

फिल्म डोसीमीटर, जो फिल्म की एक शीट का उपयोग करता है जो कम या अधिक मात्रा में विकिरण के आधार पर अंधेरा हो सकता है।

थर्मोल्यूमिनेसेंस डोसीमीटर, जो विशेष क्रिस्टल का उपयोग करते हैं जिसमें एक्स-रे या गामा किरण विकिरण सूक्ष्म परिवर्तन उत्पन्न करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप दृश्य प्रकाश में अवशोषित विकिरण ऊर्जा क्रिस्टल को गर्म करके जारी की जाती है।

डिजिटल डोसीमीटर इलेक्ट्रॉनिक सेंसर का उपयोग करते हैं और सिग्नल को संसाधित करते हैं, स्क्रीन पर प्राप्त विकिरण की खुराक दिखाते हैं। और वे विन्यास योग्य हैं ताकि वे एक ध्वनि उत्सर्जित करें जब प्राप्त विकिरण का स्तर खतरनाक हो।