Știați că radiația este o emisie naturală în mediul în care trăim? Ei bine, este și poate fi produs și de activități legate de industrie și chiar de procese de diagnostic medical. Tu vrei să știi cum se măsoară radiația?
Raze X pe corp
În mod normal, razele X sunt folosite în procesele de diagnostic în medicină.Când trec prin corpul uman, o parte din ele este absorbită și cea care traversează este cea care creează imaginile cu raze X. Cel care reușește să treacă prin corp nu provoacă o creștere a radiațiilor la pacienți, dar cel care este absorbit provoacă o creștere, din acest motiv femeile însărcinate nu ar trebui să facă radiografii, din cauza efectelor pe care le produc și noi. trebuie știut Cum se măsoară radioactivitatea?
Măsurarea radiației pe care o posedă întregul corp se numește doză efectivă, iar unitatea sa de măsură este milisievert (mSv). Medicii folosesc această doză eficientă, atunci când se referă la efectele secundare probabile pe care le produc, și țin cont de sensibilitatea la radiații a organelor care o susțin.
radiații ionizante naturale
Toate ființele umane sunt expuse la surse naturale de radiații. Conform celor mai recente estimări științifice, o persoană medie din Statele Unite suferă o doză eficientă de aproximativ 3 mSv pe an din cauza radiațiilor naturale, care includ radiațiile cosmice din spațiul cosmic, precum și Caracteristicile radiației solare.
La fel, există variabile precum altitudinea locului în care locuiesc, deoarece persoanele care locuiesc la altitudini mari primesc cu aproximativ 1,5 mSv mai mult pe an decât persoanele care locuiesc în zone apropiate de nivelul mării. Cea mai mare sursă de radiație în interiorul unei case este gazul radon, care este de aproximativ 2 mSv pe an.
Cum se măsoară radiația?
Cum se măsoară și se controlează cantitatea acestei radiații, adicăcum se măsoară radiația? Se realizează cu instrumente numite dozimetre. Și există o mare varietate de ele, așa că este important să-l poți alege pe cel mai potrivit, în funcție de utilizarea pentru care va fi folosit. Prin urmare, vom explica că există două grupuri mari:
- Dozimetre personale, care sunt utilizate atunci când este necesar să se măsoare doza primită de o anumită persoană. Exista mai multe feluri de dozimetre de uz personal, tip inel, pentru incheieturi sau pentru utilizare pe rever.
- Dozimetre de suprafață, care se folosesc atunci când este necesar să se cunoască dozele primite de oameni în locuri sau locuri de muncă.
Istoricul măsurării radiațiilor
Încă din cele mai îndepărtate vremuri, ființele umane au simțit nevoia să măsoare, motiv pentru care s-au preocupat să creeze instrumente în acest scop, precum și să ajungă la un acord asupra utilizărilor pentru care puteau fi utilizate aceste măsurători, activitate pe care a fost deloc usor. Din fericire, acum avem un sistem internațional de unități de măsură.
Galileo Galilei spunea deja că a fost un astronom, filozof, matematician și fizician italian, a cărui influență asupra revoluției științifice moderne este incontestabilă.A ajuns să afirme că este necesar să se măsoare ceea ce era măsurabil și să încerce să măsoare ceea ce nu era încă. Trebuie doar să te uiți la istoria fizicii pentru a verifica dorinta de masura pe care omul a avut-o intotdeauna.
Când se observă în general un fenomen natural, se consideră că datele obținute sunt incomplete, cu excepția cazului în care s-au obținut informații cantitative, adică s-a făcut măsurarea corespunzătoare pentru ceea ce este de știut. cum se măsoară radiația. Pentru a obține informații care sunt considerate de încredere, este necesară măsurarea unei proprietăți fizice.
Măsurarea este o practică prin care avem capacitatea de a atribui un număr unei proprietăți fizice, care este produsă ca urmare a comparării respectivei proprietăți cu o alta similară care este luată ca tipar, ceea ce vom numi măsură.unitate de măsură.
Dorim să vă arătăm prin intermediul unei comparații cum se măsoară radiația. Dacă o cameră are podeaua acoperită cu gresie și luăm ca unitate de măsură o gresie, numărând numărul de gresie, și adunând măsurătorile acestora, vom putea ști care este suprafața acelei încăperi. Măsurarea aceleiași mărimi fizice, sau suprafețe, poate da naștere la apariția a două mărimi diferite, deoarece pot fi utilizate unități de măsură diferite.
Din acest motiv, este necesar să se standardizeze sau să se determine un singur model de unitate de măsură pentru orice magnitudine, astfel încât datele provenite din orice măsurătoare să poată fi înțelese de către toți oamenii.
Astfel, radiațiile ionizante nu reprezintă o excepție de la necesitatea măsurării, de aceea este de o importanță vitală să se definească care magnitudini vor fi utilizate într-un mod standardizat și să se stabilească unități unice pentru fiecare dintre mărimile menționate mai sus.
Radiațiile ionizante sunt inodore, fără gust, silențioase, incolore și invizibile și nu pot fi atinse, prin urmare, cu siguranță nu pot fi detectate de simțurile umane normale. Cu toate acestea, este posibil ca acestea să poată fi detectate și măsurate prin diferite procese, așa cum este descris într-o secțiune viitoare a acestei postări.
Deoarece nu este posibil să le detectăm prin simțurile noastre naturale, acest lucru ne-ar putea face să credem, greșit, că sunt inexistente sau că nu pot produce niciun efect biologic asupra noastră. Cu toate acestea, este normal să le putem recunoaște existența datorită efectelor pe care le produc, întrucât au o mare capacitate de a ioniza materia și de a fi absorbite de aceasta, de aceea este necesar să știm ¿cum se masoara radiatia?
De aici rezultă că este necesar ca acestea să fie cuantificate, ceea ce derivă din realizarea unui număr de efecte dăunătoare organismelor vii. Se știe de mult timp că dozele mari de radiații ionizante sunt capabile să provoace leziuni țesutului uman. De fapt, la doar șase luni de la descoperirea razelor X de către Roentgen în 1895, au fost deja descrise primele efecte nocive ale radiațiilor ionizante.
Pentru ca tu să ai cunoștințe pentru a putea interpreta unitate de măsurare a radiațiilor cu care poate fi înrudit, indicăm că mărimile și unitățile lor echivalente cele mai utilizate pentru cuantificarea radiațiilor ionizante și a compușilor radioactivi sunt:
Cantitate Proces fizic măsurat unități SI
Activitate Dezintegrare nucleară Becquerel (Bq)
Doza absorbită Energie depusă Gri (Gy)
Doză echivalentă Efect biologic Sievert (Sv)
Riscuri de doză eficientă Sievert (Sv)
Acum cam În ce unități se măsoară radiația?, fiecare unitate are multiplii și submultiplii săi. În sistemul internațional (SI) submultiplii pe care îi vom folosi cel mai mult vor fi:
- mili(m) = 10-3
- micro(p)= 10-6
- nano(n)=10-9
activitate radioactivă
Se măsoară în mod normal în becquereli (Bq), care este un standard derivat din Sistemul Internațional de Unități și este echivalentul unei dezintegrari nucleare pe secundă. Becquerelii ne vor spune care este viteza cu care se dezintegrează o substanță radioactivă. Prin urmare, cu cât numărul de becquereli este mai mare, cu atât un element se va descompune mai repede nuclear și, prin urmare, cu atât elementul ar fi mai activ.
Totuși, activitatea sau numărul de becquereli nu ne va oferi informații despre efectele probabile pe care le poate avea o sursă de radiații asupra sănătății noastre. O sursă în care putem măsura aproximativ 100.000 de milioane de Bq poate fi complet inofensivă, dacă a fost protejată sau îndepărtată din corpul nostru, sau poate provoca daune grave sănătății noastre dacă ingerăm acel element accidental.
Daune care pot fi cauzate de expunere
Pentru a putea cunoaște care sunt efectele probabile care se vor observa în sănătatea noastră, din cauza expunerii la radiații ionizante, este necesar să cunoaștem noțiunile care ne informează despre porțiunea de energie care este absorbită de țesuturi. și ne permite să putem cuantifica daunele biologice care pot fi cauzate. Adică trebuie să fim conștienți de doza de radiații primită.
Radiațiile ionizante reușesc să interacționeze cu materia, lăsând energie în ea, provocând ionizări și, din acest motiv, vor produce modificări în moleculele celulelor. Daunele biologice care sunt produsul radiațiilor ionizante sunt legate de cantitatea de energie care a fost depusă pe unitatea de masă, care se numește o magnitudine cunoscută sub numele de doză absorbită.
După cum știm deja, energia în Sistemul Internațional se măsoară în Jouli (J) și masa în Kilograme (Kg), prin urmare, doza absorbită trebuie măsurată în J/Kg, care este o unitate cunoscută sub denumirea de unitate Gray (Gy). ).
Un alt fapt care trebuie luat în considerare este că daunele biologice care se produc din cauza radiațiilor nu sunt legate doar de cantitatea de energie care a fost depusă într-un țesut sau organ, ci influențează și tipul de radiație. Nu toate tipurile de radiații produc aceeași cantitate de ionizare pe măsură ce trec prin materia vie.
De exemplu, particulele alfa provoacă o densitate de ionizare mai mare în materia prin care trec decât razele gamma, pentru aceeași cantitate de doză absorbită. Se știe că radiațiile care provoacă o densitate de ionizare mai mare sunt mai dăunătoare chiar dacă dozele sunt egale.
Doza echivalentă este ceea ce este definită ca mărimea utilizată pentru a exprima cantitatea de energie care poate fi depusă pe unitatea de masă, care este doza absorbită și tipul de radiație care emite energia respectivă. Această mărime poate fi măsurată și în J/Kg, dar se numește Sievert (Sv).
În sfârșit, se știe că daunele pe care radiațiile ionizante le pot produce la o ființă vie, pe lângă respectarea dozei absorbite și tipului de radiație, sunt legate și de țesutul sau organul care a primit iradierea.
Motivul pentru aceasta este că nu toate țesuturile corpului uman au aceeași sensibilitate la radiații și, prin urmare, nu toate vor contribui în mod egal la daunele pe care expunerea le va provoca sănătății noastre. Pentru a lua în considerare aceste date, a fost creată magnitudinea Dozei Eficiente, care, la fel ca doza echivalentă, se măsoară în Sv (J/Kg).
Pentru a putea înțelege toate aceste magnitudini, vă sugerăm să vă imaginați că vă aflați sub o furtună de grindină. Cantitatea de grindină căzută este ceea ce va reprezenta activitatea radioactivă, dar nu toată grindina căzută ne va afecta. Cei care ne lovesc sunt cei care urmeaza sa produca daune, prin urmare, numarul de grindina care ne loveste reprezinta cantitatea de doza absorbita.
Acum, pagubele pe care ni le poate provoca grindina nu vor depinde doar de cantitatea de grindină care ne lovește, ci trebuie să se țină seama și de dimensiunea acesteia. Prin urmare, cu cât cantitatea de grindină care ne lovește este mai mare, cu atât grindina este mai mare, cu atât ne va produce mai multe daune. Cantitatea de grindină care ajunge la noi și dimensiunea lor este ceea ce, pentru radiațiile ionizante, va indica care va fi doza echivalentă.
În sfârșit, dacă vrem cu adevărat să cunoaștem daunele pe care le va provoca grindina, precum și numărul de grindină care ne-au lovit și dimensiunea acestora, trebuie să evaluăm și ce parte a corpului ființei umane a fost afectată, deoarece nu toate au aceeasi sensibilitate. Ei bine, toate acestea sunt considerentele care trebuie luate în considerare atunci când vorbim despre radiații ionizante și țesuturile corpului nostru și, din acest motiv, este necesar să folosim măsura dozei efective.
Adică, mărimile care sunt legate de doza de radiații ionizante sunt:
- Doza absorbită: energie depusă pe unitatea de masă, măsurată în gri (Gy)/(J/Kg).
- Doza echivalentă: doza absorbită înmulțită cu un factor de ponderare care ia în considerare tipul de radiații ionizante care produce expunerea, care se măsoară în Sievert (Sv)/ (J/Kg).
- Doza efectivă: suma dozei echivalente din fiecare organ/țesut, înmulțită cu un factor de ponderare care ia în considerare sensibilitatea diferită a organelor și țesuturilor la radiațiile ionizante și se măsoară în Sievert (Sv)/(J/Kg)
Există o magnitudine care va influența și efectul pe care radiațiile ionizante îl vor produce asupra sănătății noastre și este Rata Dozei, care va indica doza de radiații care a fost primită pe unitatea de timp. Este cunoscut din punct de vedere științific că o doză primită pe o perioadă lungă de timp este mai puțin dăunătoare decât dacă se primește aceeași doză, dar numai într-o perioadă de secunde sau minute.
Cum le detectăm?
După cum am indicat deja înainte, simțurile noastre nu sunt capabile să detecteze radiațiile ionizante. Cu toate acestea, în prezent există o mare varietate de instrumente cu ajutorul cărora radiațiile ionizante pot fi detectate și măsurate, pe care probabil le cunoașteți ca contoare și dozimetre de radioactivitate.
Dar, nu toate dozimetrele folosesc aceeași metodă pentru a măsura dozele de radiații ionizante. Câteva dintre instrumentele folosite sunt:
Un dozimetru stilou, numit după forma sa, care utilizează sarcina electrică și tensiunea unui condensator pentru a detecta și măsura radiațiile ionizante. Aceste dozimetre pot înregistra radiații gamma și X, precum și radiațiile beta.
Dozimetru de film, care folosește o foaie de film care se întunecă în funcție de cantitatea mai mică sau mai mare de radiație pe care o poate percepe.
Dozimetre cu termoluminescență, care folosesc cristale speciale în care radiațiile cu raze X sau gama produc modificări microscopice, care au ca rezultat lumină vizibilă atunci când energia de radiație absorbită este eliberată prin încălzirea cristalului.
Dozimetrele digitale folosesc senzori electronici și procesează semnalul, arătând pe un ecran doza de radiație primită. Și sunt configurabile astfel încât să emită un sunet atunci când nivelul de radiație primit este periculos.
