Tahukah anda bahawa sinaran adalah pelepasan yang semulajadi dalam persekitaran tempat kita tinggal? Ya, ia, dan ia juga boleh dihasilkan oleh aktiviti yang berkaitan dengan industri dan juga proses diagnostik perubatan. Anda ingin tahu bagaimana sinaran diukur?
X-ray pada badan
Biasanya, sinar-X digunakan dalam proses diagnostik dalam perubatan. Apabila ia melalui badan manusia, sebahagian daripadanya diserap dan yang melintasi itulah yang menghasilkan imej sinar-X. Yang berjaya melalui badan tidak menyebabkan peningkatan radiasi pada pesakit, tetapi yang diserap memang menyebabkan peningkatan, sebab itu wanita hamil tidak perlu melakukan x-ray, kerana kesan yang dihasilkan dan kita mesti tahu Bagaimanakah radioaktiviti diukur?
Ukuran sinaran yang dimiliki oleh seluruh badan dipanggil dos berkesan, dan unit ukurannya ialah millisievert (mSv). Doktor menggunakan dos berkesan ini, apabila mereka merujuk kepada kemungkinan kesan sekunder yang mereka hasilkan, dan mengambil kira sensitiviti kepada radiasi organ yang menyokongnya.
sinaran pengionan semula jadi
Semua manusia terdedah kepada sumber sinaran semula jadi. Menurut anggaran saintifik terkini, rata-rata orang di Amerika Syarikat mengalami dos berkesan kira-kira 3 mSv setahun daripada sinaran semula jadi, yang termasuk sinaran kosmik dari angkasa lepas, serta Ciri-ciri Sinaran Suria.
Begitu juga, terdapat pembolehubah seperti ketinggian tempat tinggal mereka, kerana orang yang tinggal di altitud tinggi menerima lebih kurang 1,5 mSv setiap tahun berbanding orang yang tinggal di kawasan berhampiran dengan paras laut. Sumber sinaran terbesar di dalam rumah adalah daripada gas radon, iaitu kira-kira 2 mSv setahun.
Bagaimanakah sinaran diukur?
Bagaimanakah jumlah sinaran ini diukur dan dikawal, iaitu,bagaimana sinaran diukur? Ia dijalankan dengan instrumen yang dipanggil dosimeters. Dan terdapat pelbagai jenis mereka, jadi penting untuk anda memilih yang paling sesuai, mengikut penggunaan yang akan digunakan. Oleh itu, kami akan menerangkan bahawa terdapat dua kumpulan besar:
- Dosimeter peribadi, yang digunakan apabila perlu untuk mengukur dos yang diterima oleh orang tertentu. Terdapat beberapa jenis dosimeter untuk kegunaan peribadi, jenis cincin, untuk pergelangan tangan atau untuk digunakan pada lapel.
- Dosimeter kawasan, yang digunakan apabila perlu mengetahui dos yang diterima oleh orang di tempat atau tempat kerja.
Sejarah pengukuran sinaran
Sejak zaman yang paling jauh, manusia telah merasakan keperluan untuk mengukur, itulah sebabnya mereka bimbang dengan mencipta instrumen untuk tujuan itu, serta mencapai persetujuan tentang kegunaan yang mana ukuran ini boleh digunakan, satu aktiviti yang dilakukan. tidak mudah sama sekali. Nasib baik, kita kini mempunyai sistem unit pengukuran antarabangsa.
Galileo Galilei sudah berkata bahawa dia adalah seorang ahli astronomi, ahli falsafah, ahli matematik dan fizik Itali, yang pengaruhnya terhadap revolusi saintifik moden tidak dapat dinafikan. Dia datang untuk mengesahkan bahawa adalah perlu untuk mengukur apa yang boleh diukur dan cuba mengukur apa yang belum. Anda hanya perlu melihat pada sejarah fizik untuk mengesahkan keinginan untuk pengukuran yang sentiasa ada pada manusia.
Apabila fenomena semula jadi diperhatikan secara umum, adalah dianggap bahawa data yang diperolehi adalah tidak lengkap, melainkan maklumat kuantitatif telah diperolehi, iaitu, pengukuran yang sepadan telah dibuat untuk apa yang perlu diketahui. bagaimana sinaran diukur. Untuk mendapatkan maklumat yang dianggap boleh dipercayai, pengukuran sifat fizikal diperlukan.
Pengukuran adalah amalan yang melaluinya kita mempunyai keupayaan untuk menetapkan nombor kepada harta fizikal, yang dihasilkan sebagai hasil perbandingan harta tersebut dengan harta lain yang serupa yang diambil sebagai corak, yang akan kita panggil. ukuran.unit ukuran.
Kami ingin menunjukkan kepada anda melalui perbandingan cara sinaran diukur. Jika bilik mempunyai lantai yang ditutup dengan jubin dan kami mengambil jubin sebagai unit ukuran, dengan mengira bilangan jubin dan menambah ukurannya, kami akan dapat mengetahui apakah permukaan bilik itu. Pengukuran magnitud fizik yang sama, atau permukaan, boleh menimbulkan rupa dua kuantiti yang berbeza, kerana unit ukuran yang berbeza boleh digunakan.
Atas sebab ini, adalah perlu untuk menyeragamkan atau menentukan corak unit ukuran tunggal untuk sebarang magnitud, supaya data yang berasal daripada sebarang ukuran boleh difahami oleh semua orang.
Oleh itu, sinaran mengion tidak terkecuali daripada keperluan untuk pengukuran, jadi adalah amat penting untuk menentukan magnitud yang akan digunakan dengan cara yang piawai dan untuk mewujudkan unit unik bagi setiap magnitud yang disebutkan di atas.
Sinaran mengion tidak berbau, tidak berasa, senyap, tidak berwarna dan tidak kelihatan dan tidak boleh disentuh, oleh itu pastinya tidak dapat dikesan oleh deria manusia biasa. Walau bagaimanapun, ada kemungkinan bahawa mereka boleh dikesan dan diukur oleh proses yang berbeza seperti yang diterangkan dalam bahagian masa depan siaran ini.
Oleh kerana tidak mungkin untuk mengesannya melalui deria semula jadi kita, ini boleh menyebabkan kita berfikir, secara salah, bahawa ia tidak wujud atau ia tidak boleh menghasilkan sebarang kesan biologi kepada kita. Walau bagaimanapun, adalah perkara biasa bahawa kita boleh mengenali kewujudan mereka disebabkan oleh kesan yang dihasilkannya, kerana mereka mempunyai kapasiti yang besar untuk mengionkan bahan dan diserap olehnya, jadi adalah perlu untuk mengetahui ¿bagaimana sinaran diukur?
Dari situ timbul bahawa ia adalah perlu bahawa mereka diukur, yang berasal dari kesedaran beberapa kesan yang berbahaya kepada organisma hidup. Telah lama diketahui bahawa dos sinaran mengion yang tinggi mampu menyebabkan kecederaan pada tisu manusia. Malah, hanya enam bulan selepas penemuan sinar-X oleh Roentgen pada tahun 1895, kesan berbahaya pertama sinaran mengion telah pun diterangkan.
Supaya anda mempunyai pengetahuan untuk dapat mentafsir unit ukuran sinaran yang mungkin berkaitan dengannya, kami menunjukkan bahawa magnitud dan unit setaranya yang paling banyak digunakan untuk mengira sinaran mengion dan sebatian radioaktif ialah:
Kuantiti Proses fizikal diukur unit SI
Aktiviti Pereputan nuklear Becquerel (Bq)
Dos yang diserap Tenaga disimpan Kelabu (Gy)
Dos setara Kesan Biologi Sievert (Sv)
Risiko Dos Berkesan Sievert (Sv)
Sekarang kira-kira Dalam unit apakah sinaran diukur?, setiap unit mempunyai gandaan dan gandaan kecilnya. Dalam sistem antarabangsa (SI) subganda yang paling banyak kita gunakan ialah:
- mili(m) = 10-3
- mikro(µ)= 10-6
- nano(n)=10-9
aktiviti radioaktif
Ia biasanya diukur dalam becquerels (Bq), yang merupakan piawaian yang diperoleh daripada Sistem Unit Antarabangsa, dan bersamaan dengan satu perpecahan nuklear sesaat. Becquerel akan memberitahu kita berapa kelajuan bahan radioaktif hancur. Oleh itu, lebih banyak bilangan becquerel, lebih cepat unsur akan mereput nuklear dan, oleh itu, lebih aktif unsur itu.
Walau bagaimanapun, aktiviti atau bilangan becquerel tidak akan memberikan kita maklumat tentang kemungkinan kesan yang mungkin disebabkan oleh sumber sinaran terhadap kesihatan kita. Sumber di mana kita boleh mengukur kira-kira 100.000 juta Bq boleh menjadi tidak berbahaya sama sekali, jika ia telah dilindungi atau jauh dari badan kita, atau ia boleh menyebabkan kerosakan serius kepada kesihatan kita jika kita termakan unsur tersebut secara tidak sengaja.
Kerosakan yang boleh disebabkan oleh pendedahan
Untuk mengetahui kemungkinan kesan yang akan diperhatikan dalam kesihatan kita, akibat pendedahan kepada sinaran mengion, adalah perlu kita mengetahui tanggapan yang memberitahu kita tentang bahagian tenaga yang diserap oleh tisu. dan membolehkan kita dapat mengukur kerosakan biologi yang mungkin disebabkan. Maksudnya, kita mesti sedar tentang dos sinaran yang diterima.
Sinaran mengion berjaya berinteraksi dengan jirim, meninggalkan tenaga di dalamnya, menyebabkan pengionan dan, atas sebab itu, ia akan menghasilkan pengubahsuaian dalam molekul sel. Kerosakan biologi yang merupakan hasil sinaran mengion adalah berkaitan dengan jumlah tenaga yang telah dimendapkan per unit jisim, yang dipanggil magnitud yang dikenali sebagai dos yang diserap.
Seperti yang kita sedia maklum, tenaga dalam Sistem Antarabangsa diukur dalam Joule (J) dan jisim dalam Kilogram (Kg), oleh itu, dos yang diserap mesti diukur dalam J/Kg, iaitu unit yang dikenali dengan nama unit Kelabu (Gy). ).
Fakta lain yang perlu diambil kira ialah kerosakan biologi yang berlaku akibat sinaran bukan sahaja berkaitan dengan jumlah tenaga yang terdeposit dalam tisu atau organ, tetapi juga mempengaruhi jenis sinaran. Tidak semua jenis sinaran menghasilkan jumlah pengionan yang sama semasa ia melalui bahan hidup.
Sebagai contoh, zarah alfa menyebabkan ketumpatan pengionan yang lebih tinggi dalam bahan yang dilaluinya daripada sinar gamma, untuk jumlah dos yang diserap yang sama. Adalah diketahui bahawa sinaran yang menyebabkan ketumpatan pengionan yang lebih tinggi adalah lebih berbahaya walaupun dos adalah sama.
Dos Setara ialah apa yang ditakrifkan sebagai magnitud yang digunakan untuk menyatakan jumlah tenaga yang boleh didepositkan per unit jisim, iaitu dos yang diserap, dan jenis sinaran yang mengeluarkan tenaga tersebut. Magnitud ini juga boleh diukur dalam J/Kg, tetapi dipanggil Sievert (Sv).
Akhirnya, diketahui bahawa kerosakan yang boleh dihasilkan oleh sinaran mengion dalam hidupan, selain mematuhi dos yang diserap dan jenis sinaran, juga dikaitkan dengan tisu atau organ yang telah menerima penyinaran.
Sebabnya ialah tidak semua tisu badan manusia mempunyai kepekaan yang sama terhadap radiasi dan, oleh itu, tidak semuanya akan menyumbang sama kepada kerosakan yang akan ditimbulkan oleh pendedahan kepada kesihatan kita. Untuk mengambil kira data ini, magnitud Dos Berkesan telah dicipta, yang, seperti dos setara, diukur dalam Sv (J/Kg).
Supaya kami dapat memahami semua magnitud ini, kami mencadangkan anda membayangkan bahawa anda berada di bawah ribut hujan batu. Jumlah hujan batu yang telah turun adalah apa yang akan mewakili aktiviti radioaktif, tetapi tidak semua hujan batu yang turun akan memberi kesan kepada kita. Mereka yang melanda kita adalah yang akan menyebabkan kerosakan, oleh itu, bilangan hujan batu yang melanda kita mewakili jumlah dos yang diserap.
Sekarang, kerosakan yang boleh ditimbulkan oleh hujan batu bukan sahaja bergantung kepada jumlah hujan batu yang melanda kita, tetapi saiznya juga perlu diambil kira. Oleh itu, lebih banyak hujan batu yang melanda kita, lebih besar hujan batu, lebih banyak kerosakan yang akan berlaku kepada kita. Jumlah hujan batu yang sampai kepada kita dan saiznya ialah, untuk sinaran mengion, akan menunjukkan berapa dos yang setara.
Akhir sekali, jika kita benar-benar ingin mengetahui kerosakan yang akan ditimbulkan oleh hujan batu, serta jumlah hujan batu yang melanda kita dan saiznya, kita juga mesti menilai bahagian tubuh manusia yang mana telah terkena, kerana tidak semua mereka mempunyai sensitiviti yang sama. Nah, semua ini adalah pertimbangan yang mesti diambil kira apabila kita bercakap tentang sinaran mengion dan tisu badan kita, dan atas sebab itu adalah perlu untuk menggunakan ukuran dos yang berkesan.
Iaitu, magnitud yang berkaitan dengan dos sinaran mengion ialah:
- Dos yang diserap: tenaga terdeposit per unit jisim, diukur dalam Kelabu (Gy)/(J/Kg).
- Dos setara: dos yang diserap didarab dengan faktor pemberat yang mengambil kira jenis sinaran mengion yang menghasilkan pendedahan, yang diukur dalam Sievert (Sv)/ (J/Kg).
- Dos berkesan: jumlah dos yang setara dalam setiap organ/tisu, didarab dengan faktor pemberat yang mengambil kira sensitiviti organ dan tisu yang berbeza kepada sinaran mengion dan diukur dalam Sievert (Sv)/(J/Kg)
Terdapat magnitud yang juga akan mempengaruhi kesan yang akan dihasilkan oleh sinaran mengion terhadap kesihatan kita dan ia adalah Kadar Dos, yang akan menunjukkan dos sinaran yang telah diterima setiap unit masa. Secara saintifik diketahui bahawa dos yang diterima dalam tempoh masa yang lama adalah kurang berbahaya berbanding jika dos yang sama diterima tetapi hanya dalam tempoh saat atau minit.
Bagaimana kita mengesan mereka?
Seperti yang telah kita nyatakan sebelum ini, deria kita tidak dapat mengesan sinaran mengion. Walau bagaimanapun, pada masa ini terdapat pelbagai jenis instrumen yang dengannya sinaran mengion boleh dikesan dan diukur, yang mungkin anda kenali sebagai pembilang radioaktiviti dan dosimeter.
Tetapi, tidak semua dosimeter menggunakan kaedah yang sama untuk mengukur dos sinaran mengion. Beberapa instrumen yang digunakan ialah:
Dosimeter pen, dinamakan untuk bentuknya, yang menggunakan cas elektrik dan voltan kapasitor untuk mengesan dan mengukur sinaran mengion. Dosimeter ini boleh merekodkan sinaran gamma dan sinar-X serta sinaran beta.
Dosimeter filem, yang menggunakan kepingan filem yang menjadi gelap bergantung pada jumlah sinaran yang lebih kecil atau lebih besar yang boleh dilihatnya.
Thermoluminescence dosimeters, yang menggunakan kristal khas di mana sinaran X-ray atau sinar gamma menghasilkan perubahan mikroskopik, yang menghasilkan cahaya yang boleh dilihat apabila tenaga sinaran yang diserap dibebaskan dengan memanaskan kristal.
Dosimeter digital menggunakan penderia elektronik dan memproses isyarat, menunjukkan pada skrin dos sinaran yang diterima. Dan ia boleh dikonfigurasikan supaya ia mengeluarkan bunyi apabila tahap sinaran yang diterima adalah berbahaya.
