Wist je dat straling een emissie is die natuurlijk is in de omgeving waarin we leven? Welnu, dat is het, en het kan ook worden geproduceerd door activiteiten die verband houden met de industrie en zelfs met medische diagnostische processen. Je wilt weten hoe straling wordt gemeten?
Röntgenstralen op het lichaam
Normaal gesproken worden röntgenstralen gebruikt in diagnostische processen in de geneeskunde.Wanneer ze door het menselijk lichaam gaan, wordt een deel ervan geabsorbeerd en degene die de röntgenfoto's kruist, maakt de röntgenfoto's. Degene die erin slaagt door het lichaam te gaan, veroorzaakt geen toename van de straling bij patiënten, maar degene die wordt geabsorbeerd, veroorzaakt wel een toename, daarom zouden zwangere vrouwen geen röntgenfoto's moeten maken vanwege de effecten die ze produceren en we moet weten Hoe wordt radioactiviteit gemeten?
De meting van de straling die het hele lichaam bezit, wordt de effectieve dosis genoemd en de meeteenheid ervan is de millisievert (mSv). Artsen gebruiken deze effectieve dosis wanneer ze verwijzen naar de waarschijnlijke secundaire effecten die ze produceren, en rekening houden met de gevoeligheid voor straling van de organen die dit ondersteunen.
natuurlijke ioniserende straling
Alle mensen worden blootgesteld aan natuurlijke stralingsbronnen. Volgens de laatste wetenschappelijke schattingen lijdt de gemiddelde persoon in de Verenigde Staten aan een effectieve dosis van ongeveer 3 mSv per jaar door natuurlijke straling, waaronder kosmische straling uit de ruimte, evenals Kenmerken van zonnestraling.
Evenzo zijn er variabelen zoals de hoogte van de plaats waar ze wonen, omdat mensen die op grote hoogte wonen ongeveer 1,5 mSv meer per jaar ontvangen dan mensen die in gebieden dicht bij de zeespiegel wonen. De grootste bron van straling in een huis is afkomstig van radongas, dat ongeveer 2 mSv per jaar is.
Hoe wordt straling gemeten?
Hoe wordt de hoeveelheid van deze straling gemeten en gecontroleerd, dat wil zeggen,hoe straling wordt gemeten? Het wordt uitgevoerd met instrumenten die dosimeters worden genoemd. En er is een grote verscheidenheid aan, dus het is belangrijk dat u degene kunt kiezen die het meest geschikt is, afhankelijk van het gebruik waarvoor het zal worden gebruikt. Daarom gaan we uitleggen dat er twee grote groepen zijn:
- Persoonlijke dosismeters, die worden gebruikt wanneer het nodig is om de door een specifieke persoon ontvangen dosis te meten. Er zijn verschillende soorten dosimeters voor persoonlijk gebruik, ringtype, voor de polsen of voor gebruik op de revers.
- Gebiedsdosimeters, die worden gebruikt wanneer het nodig is om de doses te kennen die mensen op plaatsen of werkplekken hebben ontvangen.
Geschiedenis van stralingsmeting
Sinds de meest verre tijden hebben mensen de behoefte gevoeld om te meten, daarom waren ze bezig met het creëren van instrumenten voor dat doel, evenals het bereiken van overeenstemming over het gebruik waarvoor deze metingen konden worden gebruikt, een activiteit die het was helemaal niet gemakkelijk. Gelukkig hebben we nu een internationaal stelsel van meeteenheden.
Galileo Galilei zei al dat hij een Italiaanse astronoom, filosoof, wiskundige en natuurkundige was wiens invloed op de moderne wetenschappelijke revolutie onmiskenbaar was. Hij kwam tot de overtuiging dat het nodig was om te meten wat meetbaar was en te proberen te meten wat nog niet was. Je hoeft alleen maar naar de te kijken geschiedenis van de natuurkunde om het verlangen naar meten te verifiëren dat de mens altijd heeft gehad.
Wanneer een natuurverschijnsel in het algemeen wordt waargenomen, wordt aangenomen dat de verkregen gegevens onvolledig zijn, tenzij kwantitatieve informatie is verkregen, dat wil zeggen dat de overeenkomstige meting is gedaan voor wat er te weten valt hoe straling wordt gemeten. Om informatie te verkrijgen die als betrouwbaar wordt beschouwd, is de meting van een fysieke eigenschap nodig.
Meting is een praktijk waardoor we de mogelijkheid hebben om een nummer toe te kennen aan een fysieke eigenschap, die wordt geproduceerd als resultaat van de vergelijking van die eigenschap met een andere soortgelijke eigenschap die als een patroon wordt genomen, wat we gaan noemen de maateenheid.
We willen je door middel van een vergelijking laten zien hoe straling wordt gemeten. Als een kamer een vloer heeft die bedekt is met tegels en we nemen een tegel als maateenheid, door het aantal tegels te tellen en hun afmetingen op te tellen, zullen we kunnen weten wat de oppervlakte van die kamer is. De meting van dezelfde fysieke grootte, of oppervlakte, kan aanleiding geven tot het verschijnen van twee verschillende grootheden, omdat verschillende meeteenheden kunnen worden gebruikt.
Om deze reden is het noodzakelijk om voor elke grootte één enkel meeteenheidpatroon te standaardiseren of te bepalen, zodat de gegevens die afkomstig zijn van elke meting door iedereen kunnen worden begrepen.
Ioniserende straling is dus geen uitzondering op de behoefte aan metingen, dus het is van vitaal belang om te definiëren welke magnitudes op een gestandaardiseerde manier zullen worden gebruikt en om unieke eenheden vast te stellen voor elk van de bovengenoemde magnitudes.
Ioniserende straling is reukloos, smaakloos, stil, kleurloos en onzichtbaar en kan niet worden aangeraakt, dus absoluut niet waarneembaar door de normale menselijke zintuigen. Het is echter mogelijk dat ze kunnen worden gedetecteerd en gemeten door verschillende processen, zoals beschreven in een toekomstig gedeelte van dit bericht.
Omdat het niet mogelijk is om ze met onze natuurlijke zintuigen te detecteren, zou dit ertoe kunnen leiden dat we ten onrechte denken dat ze niet bestaan of dat ze geen biologisch effect op ons kunnen hebben. Het is echter normaal dat we hun bestaan kunnen herkennen aan de effecten die ze produceren, aangezien ze een groot vermogen hebben om materie te ioniseren en erdoor te worden geabsorbeerd, dus het is noodzakelijk om te weten ¿hoe wordt straling gemeten?
Daaruit volgt dat het noodzakelijk is ze te kwantificeren, hetgeen voortvloeit uit de realisatie van een aantal effecten die schadelijk zijn voor levende organismen. Het is al lang bekend dat hoge doses ioniserende straling schade aan menselijk weefsel kunnen veroorzaken. Sterker nog, slechts zes maanden na de ontdekking van röntgenstraling door Röntgen in 1895 werden de eerste schadelijke effecten van ioniserende straling al beschreven.
Zodat je kennis hebt om de te kunnen interpreteren straling meeteenheid waarmee het verband kan houden, geven we aan dat de magnitudes en hun equivalente eenheden die het meest worden gebruikt om ioniserende straling en radioactieve verbindingen te kwantificeren zijn:
Hoeveelheid Fysisch proces gemeten SI-eenheden
Activiteit Nucleair verval Becquerel (Bq)
Geabsorbeerde dosis Afgezette energie Grijs (Gy)
Equivalente dosis Biologisch effect Sievert (Sv)
Effectieve dosisrisico's Sievert (Sv)
nu ongeveer In welke eenheden wordt straling gemeten?, elke eenheid heeft zijn veelvouden en subveelvouden. In het internationale systeem (SI) zijn de subveelvouden die we het meest zullen gebruiken:
- milli(m) = 10-3
- micro(µ)= 10-6
- nano(n)=10-9
radioactieve activiteit
Het wordt normaal gemeten in becquerel (Bq), een standaard afgeleid van het International System of Units, en komt overeen met één nucleaire desintegratie per seconde. De becquerels vertellen ons met welke snelheid een radioactieve stof uiteenvalt. Daarom, hoe groter het aantal becquerels, hoe sneller een element nucleair vervalt en dus hoe actiever het element zou zijn.
De activiteit of het aantal becquerels geeft ons echter geen informatie over de waarschijnlijke effecten die een stralingsbron op onze gezondheid kan hebben. Een bron waarin we ongeveer 100.000 miljoen Bq kunnen meten, kan volkomen onschadelijk zijn, als het is afgeschermd of weg van ons lichaam, of het kan ernstige schade toebrengen aan onze gezondheid als we dat element per ongeluk binnenkrijgen.
Schade die kan worden veroorzaakt door blootstelling
Om te weten wat de waarschijnlijke effecten zijn die op onze gezondheid zullen worden waargenomen als gevolg van blootstelling aan ioniserende straling, is het noodzakelijk dat we de noties kennen die ons informeren over het deel van de energie dat door de weefsels wordt geabsorbeerd en stelt ons in staat om de biologische schade die kan worden veroorzaakt te kwantificeren. Dat wil zeggen, we moeten ons bewust zijn van de ontvangen stralingsdosis.
Ioniserende straling slaagt erin om te interageren met materie, er energie in achter te laten, ionisaties te veroorzaken en om die reden modificaties in de moleculen van de cellen teweeg te brengen. De biologische schade die het product is van ioniserende straling houdt verband met de hoeveelheid energie die is afgezet per massa-eenheid, wat een magnitude wordt genoemd die bekend staat als de geabsorbeerde dosis.
Zoals we al weten, wordt energie in het internationale systeem gemeten in Joules (J) en massa in kilogram (Kg), daarom moet de geabsorbeerde dosis worden gemeten in J/Kg, een eenheid die bekend staat onder de naam Grijze eenheid (Gy ).
Een ander gegeven waarmee rekening moet worden gehouden, is dat de biologische schade die ontstaat door straling niet alleen samenhangt met de hoeveelheid energie die in een weefsel of orgaan is afgezet, maar ook van invloed is op het soort straling. Niet alle soorten straling produceren dezelfde hoeveelheid ionisatie als ze door levende materie gaan.
Alfadeeltjes veroorzaken bijvoorbeeld een hogere ionisatiedichtheid in de materie waar ze doorheen gaan dan gammastralen, voor dezelfde hoeveelheid geabsorbeerde dosis. Het is bekend dat de stralingen die een hogere ionisatiedichtheid veroorzaken schadelijker zijn, zelfs als de doses gelijk zijn.
De equivalente dosis is wat wordt gedefinieerd als de grootte die wordt gebruikt om de hoeveelheid energie uit te drukken die per massaeenheid kan worden afgezet, wat de geabsorbeerde dosis is, en het soort straling dat deze energie vrijgeeft. Deze grootte kan ook worden gemeten in J/Kg, maar wordt Sievert (Sv) genoemd.
Ten slotte is bekend dat de schade die ioniserende straling kan veroorzaken in een levend wezen, naast het gehoorzamen aan de geabsorbeerde dosis en het type straling, ook verband houdt met het weefsel of orgaan dat de bestraling heeft ontvangen.
De reden hiervoor is dat niet alle weefsels van het menselijk lichaam even gevoelig zijn voor straling en daarom niet allemaal in gelijke mate zullen bijdragen aan de schade die blootstelling aan onze gezondheid zal veroorzaken. Om met deze gegevens rekening te houden, is de Effectieve Dosis-grootte gecreëerd, die, net als de equivalente dosis, wordt gemeten in Sv (J/Kg).
Zodat we al deze grootheden kunnen begrijpen, raden we je aan je voor te stellen dat je onder een hagelstorm zit. De hoeveelheid hagel die is gevallen, zal de radioactieve activiteit vertegenwoordigen, maar niet alle hagel die valt, zal ons beïnvloeden. Degenen die ons raken, zijn degenen die schade zullen veroorzaken, daarom vertegenwoordigt het aantal hagelstenen dat ons treft de hoeveelheid geabsorbeerde dosis.
De schade die hagel ons kan toebrengen, hangt niet alleen af van de hoeveelheid hagel die ons treft, maar ook met de omvang ervan. Daarom, hoe groter de hoeveelheid hagel die ons treft, hoe groter de hagel, hoe meer schade het ons zal toebrengen. De hoeveelheid hagelstenen die ons bereikt en hun grootte is wat, voor ioniserende straling, zal aangeven wat de equivalente dosis zal zijn.
Ten slotte, als we echt de schade willen weten die de hagel zal aanrichten, evenals het aantal hagelstenen dat ons heeft getroffen en hun grootte, moeten we ook beoordelen welk deel van het lichaam van de mens is getroffen, aangezien niet alle ze hebben dezelfde gevoeligheid. Welnu, dit zijn allemaal overwegingen waarmee rekening moet worden gehouden als we het hebben over ioniserende straling en de weefsels van ons lichaam, en daarom is het noodzakelijk om de maat van de effectieve dosis te gebruiken.
Dat wil zeggen, de magnitudes die gerelateerd zijn aan de dosis ioniserende straling zijn:
- Geabsorbeerde dosis: energie afgezet per massa-eenheid, gemeten in grijs (Gy)/(J/Kg).
- Equivalente dosis: geabsorbeerde dosis vermenigvuldigd met een wegingsfactor die rekening houdt met het type ioniserende straling dat de blootstelling veroorzaakt, gemeten in Sievert (Sv)/ (J/Kg).
- Effectieve dosis: som van de equivalente dosis in elk orgaan/weefsel, vermenigvuldigd met een wegingsfactor die rekening houdt met de verschillende gevoeligheid van organen en weefsels voor ioniserende straling en wordt gemeten in Sievert (Sv)/(J/Kg)
Er is een grootte die ook het effect zal beïnvloeden dat ioniserende straling zal hebben op onze gezondheid en het is de Dose Rate, die de stralingsdosis aangeeft die per tijdseenheid is ontvangen. Het is wetenschappelijk bekend dat een dosis die gedurende een lange periode wordt toegediend, minder schadelijk is dan wanneer dezelfde dosis wordt toegediend, maar alleen in een periode van seconden of minuten.
Hoe detecteren we ze?
Zoals we al eerder hebben aangegeven, zijn onze zintuigen niet in staat ioniserende straling waar te nemen. Er is momenteel echter een grote verscheidenheid aan instrumenten waarmee ioniserende straling kan worden gedetecteerd en gemeten, die u waarschijnlijk kent als radioactiviteitstellers en dosimeters.
Maar niet alle dosimeters gebruiken dezelfde methode om ioniserende stralingsdoses te meten. Een aantal van de gebruikte instrumenten zijn:
Een pendosismeter, genoemd naar zijn vorm, die de elektrische lading en spanning van een condensator gebruikt om ioniserende straling te detecteren en te meten. Deze dosimeters kunnen zowel gamma- en röntgenstraling als bètastraling registreren.
Filmdosismeter, die een filmlaag gebruikt die donkerder wordt afhankelijk van de kleinere of grotere hoeveelheid straling die het kan waarnemen.
Thermoluminescentie-dosimeters, die speciale kristallen gebruiken waarin röntgen- of gammastraling microscopische veranderingen veroorzaakt, die resulteren in zichtbaar licht wanneer geabsorbeerde stralingsenergie vrijkomt door het kristal te verwarmen.
Digitale dosimeters gebruiken elektronische sensoren en verwerken het signaal, waarbij op een scherm de ontvangen stralingsdosis wordt weergegeven. En ze zijn zo configureerbaar dat ze een geluid uitzenden wanneer het ontvangen stralingsniveau gevaarlijk is.
