Да ли сте знали да је зрачење емисија која је природна у окружењу у којем живимо? Па, јесте, а може се произвести и активностима везаним за индустрију, па чак и за медицинске дијагностичке процесе. Ти желиш да знаш како се мери радијација?
Рендгенски зраци на телу
Обично се рендгенски зраци користе у дијагностичким процесима у медицини.Када прођу кроз људско тело, део њих се апсорбује и онај који пређе ствара рендгенске слике. Онај који успе да прође кроз тело не изазива повећање зрачења код пацијената, али онај који се апсорбује изазива повећање, из тог разлога труднице не би требало да имају рендгенске зраке, због ефеката које производе и ми мора да зна Како се мери радиоактивност?
Мерење зрачења које поседује цело тело назива се ефективна доза, а његова мерна јединица је милизиверт (мСв). Лекари користе ову ефикасну дозу, када се позивају на вероватне секундарне ефекте које производе, и узимају у обзир осетљивост на зрачење органа који то подржавају.
природно јонизујуће зрачење
Сва људска бића су изложена природним изворима зрачења. Према последњим научним проценама, просечна особа у Сједињеним Државама трпи ефективну дозу од око 3 мСв годишње од природног зрачења, што укључује космичко зрачење из свемира, као и Карактеристике сунчевог зрачења.
Исто тако, постоје варијабле као што је надморска висина места где живе, јер људи који живе на великим надморским висинама добијају око 1,5 мСв више годишње од људи који живе у подручјима близу нивоа мора. Највећи извор зрачења у кући је гас радон, који износи око 2 мСв годишње.
Како се мери радијација?
Како се мери и контролише количина овог зрачења, тј.како се мери радијација? Изводи се инструментима који се зову дозиметри. А има их много, тако да је важно да изаберете онај који вам највише одговара, у складу са намени за коју ће се користити. Стога ћемо објаснити да постоје две велике групе:
- Лични дозиметри, који се користе када је потребно измерити дозу коју прима одређена особа. Постоји неколико врста дозиметара за личну употребу, прстенастих, за зглобове или за употребу на реверу.
- Површински дозиметри, који се користе када је потребно знати дозе које примају људи на местима или на пословима.
Историја мерења зрачења
Људска бића су још од давнина осећала потребу за мерењем, због чега су се бавила стварањем инструмената за ту намену, као и постизањем договора за које би се та мерења могла користити, што је активност која је била нимало лако. На срећу, сада имамо међународни систем мерних јединица.
Галилео Галилеј је већ рекао да је италијански астроном, филозоф, математичар и физичар, чији је утицај на савремену научну револуцију неоспоран, дошао је до потврде да је неопходно измерити оно што је мерљиво и покушати да измери оно што још није. Само треба да погледате историја физике како би се проверила жеља за мерењем коју је човек одувек имао.
Када се неки природни феномен посматра уопштено, сматра се да су добијени подаци непотпуни, осим ако нису добијене квантитативне информације, односно да је извршено одговарајуће мерење за оно што се мора знати. како се мери радијација. Да би се добиле информације које се сматрају поузданим, потребно је мерење физичке особине.
Мерење је пракса кроз коју имамо могућност да доделимо број физичкој особини, која се производи као резултат поређења поменуте особине са другом сличном која се узима као образац, што ћемо назвати јединица мере.
Желимо да вам покажемо помоћу поређења како се мери радијација. Ако соба има под обложен плочицама и као јединицу мере узмемо плочицу, тако што ћемо пребројати број плочица и сабрати њихове мере, моћи ћемо да знамо колика је површина те просторије. Мерење исте физичке величине, или површине, може довести до појаве две различите величине, јер се могу користити различите мерне јединице.
Из тог разлога, неопходно је стандардизовати или одредити јединствени образац мерне јединице за било коју величину, тако да сви људи могу да разумеју податке који потичу из било ког мерења.
Дакле, јонизујуће зрачење није изузетак од потребе за мерењем, тако да је од виталног значаја дефинисати које ће се величине користити на стандардизован начин и успоставити јединствене јединице за сваку од поменутих величина.
Јонизујуће зрачење је без мириса, укуса, нечујно, безбојно и невидљиво и не може се додирнути, стога га нормална људска чула дефинитивно не могу открити. Међутим, могуће је да се могу открити и измерити различитим процесима као што је описано у наредном одељку овог поста.
Пошто их није могуће открити нашим природним чулима, то би нас могло навести да погрешно помислимо да они не постоје или да не могу произвести никакав биолошки ефекат на нас. Међутим, нормално је да можемо препознати њихово постојање по ефектима које производе, јер имају велики капацитет да јонизују материју и да их апсорбују, па је неопходно знати ¿како се мери радијација?
Одатле произилази да је неопходно да се они квантификују, што произилази из реализације низа ефеката који су штетни по живе организме. Одавно је познато да високе дозе јонизујућег зрачења могу да изазову повреде људског ткива. У ствари, само шест месеци након што је Рентген открио рендгенске зраке 1895. године, већ су описани први штетни ефекти јонизујућег зрачења.
Тако да можда имате знање да бисте могли да протумачите јединица за мерење зрачења са којима то може бити повезано, указујемо да су величине и њихове еквивалентне јединице које се најчешће користе за квантификацију јонизујућег зрачења и радиоактивних једињења:
Количина Измерени физички процес СИ јединице
Активност Нуклеарни распад Бекерел (Бк)
Апсорбована доза Депонована енергија Греи (Ги)
Еквивалентна доза Биолошки ефекат Сиверт (Св)
Ефективна доза Ризици Сиверт (Св)
Сада о У којим јединицама се мери зрачење?, свака јединица има своје вишекратнике и подмноже. У међународном систему (СИ) подмножитељи које ћемо највише користити биће:
- мили(м) = 10-3
- микро(µ)= 10-6
- нано(н)=10-9
радиоактивна активност
Обично се мери у бекерелима (Бк), што је стандард изведен из Међународног система јединица, и еквивалентан је једном нуклеарном распаду у секунди. Бекерели ће нам рећи којом брзином се радиоактивна супстанца распада. Дакле, што је већи број бекерела, то ће се елемент брже нуклеарно распадати и самим тим би елемент био активнији.
Међутим, активност или број бекерела неће нам дати информације о вероватним ефектима које извор зрачења може имати на наше здравље. Извор у коме можемо да измеримо око 100.000 милиона Бк може бити потпуно безопасан, ако је био заштићен или удаљен од нашег тела, или може да изазове озбиљну штету нашем здрављу ако случајно унесемо тај елемент.
Оштећења која могу бити узрокована излагањем
Да бисмо могли да знамо који су вероватни ефекти који ће се уочити на наше здравље, услед излагања јонизујућим зрачењима, неопходно је да знамо појмове који нас обавештавају о делу енергије који ткива апсорбују. и омогућава нам да можемо квантификовати биолошку штету која може бити проузрокована. То јест, морамо бити свесни примљене дозе зрачења.
Јонизујуће зрачење успева да ступи у интеракцију са материјом, остављајући енергију у њој, изазивајући јонизацију и из тог разлога ће производити модификације у молекулима ћелија. Биолошко оштећење које је производ јонизујућег зрачења повезано је са количином енергије која је депонована по јединици масе, а која се назива величина позната као апсорбована доза.
Као што већ знамо, енергија у међународном систему се мери у џулима (Ј), а маса у килограмима (Кг), па се апсорбована доза мора мерити у Ј/Кг, што је јединица позната по називу јединице Греј (Ги ).
Друга чињеница која се мора узети у обзир јесте да биолошка оштећења која настају услед зрачења нису везана само за количину енергије која је депонована у ткиву или органу, већ утиче и на врсту зрачења. Не производе све врсте зрачења исту количину јонизације док пролазе кроз живу материју.
На пример, алфа честице изазивају већу густину јонизације у материји кроз коју пролазе него гама зраци, за исту количину апсорбоване дозе. Познато је да су зрачења која изазивају већу густину јонизације штетнија чак и ако су дозе једнаке.
Еквивалентна доза је оно што се дефинише као величина која се користи за изражавање количине енергије која се може депоновати по јединици масе, што је апсорбована доза, и врста зрачења која ослобађа поменуту енергију. Ова величина се такође може мерити у Ј/Кг, али се назива Сиверт (Св).
Најзад, познато је да је оштећење које јонизујуће зрачење може да произведе код живог бића, поред повиновања апсорбованој дози и врсти зрачења, повезано и са ткивом или органом који је добио зрачење.
Разлог томе је што немају сва ткива људског тела исту осетљивост на зрачење и стога неће сва подједнако допринети штети коју ће излагање нанети нашем здрављу. Да би се ови подаци узели у обзир, креирана је величина ефективне дозе која се, као и еквивалентна доза, мери у Св (Ј/Кг).
Да бисмо разумели све ове величине, предлажемо да замислите да сте под олујом са градом. Количина туче која је пала је оно што ће представљати радиоактивну активност, али неће сав град који падне утицати на нас. Они који нас погоде су они који ће проузроковати штету, тако да број туче која нас погоди представља количину апсорбоване дозе.
Сада, штета коју град може да нам изазове неће зависити само од количине града која нас погоди, већ се мора узети у обзир и њена величина. Дакле, што је већа количина града која нас погоди, што је већи град, то ће нам нанети већу штету. Количина града који доспе до нас и њихова величина је оно што ће за јонизујуће зрачење показати колика ће бити еквивалентна доза.
Коначно, ако заиста желимо да знамо штету коју ће град проузроковати, као и број камена града који нас је погодио и њихову величину, морамо проценити и који део људског тела је погођен, јер нису сви имају исту осетљивост. Па, све су то разматрања која се морају узети у обзир када говоримо о јонизујућем зрачењу и ткивима нашег тела, па је из тог разлога неопходно користити меру ефективне дозе.
Односно, величине које се односе на дозу јонизујућег зрачења су:
- Апсорбована доза: енергија депонована по јединици масе, мерено у Греј (Ги)/(Ј/Кг).
- Еквивалентна доза: апсорбована доза помножена са тежинским фактором који узима у обзир врсту јонизујућег зрачења које производи изложеност, а која се мери у Сиверту (Св)/ (Ј/Кг).
- Ефективна доза: збир еквивалентне дозе у сваком органу/ткиву, помножен са тежинским фактором који узима у обзир различиту осетљивост органа и ткива на јонизујуће зрачење и мери се у Сиверту (Св)/(Ј/Кг)
Постоји величина која ће такође утицати на ефекат који ће јонизујуће зрачење произвести на наше здравље, а то је брзина дозе, која ће указати на дозу зрачења која је примљена у јединици времена. Научно је познато да је доза примљена током дужег временског периода мање штетна него ако се иста доза прими, али само у периоду од неколико секунди или минута.
Како их откривамо?
Као што смо већ рекли, наша чула нису у стању да открију јонизујуће зрачење. Међутим, тренутно постоји велики избор инструмената помоћу којих се може детектовати и мерити јонизујуће зрачење, које вероватно познајете као бројаче радиоактивности и дозиметри.
Али, не користе сви дозиметри исти метод за мерење доза јонизујућег зрачења. Неколико коришћених инструмената су:
Дозиметар оловке, назван по свом облику, који користи електрични набој и напон кондензатора за детекцију и мерење јонизујућег зрачења. Ови дозиметри могу да снимају гама и рендгенско зрачење, као и бета зрачење.
Филмски дозиметар, који користи лист филма који постаје црн у зависности од мање или веће количине зрачења које може да осети.
Термолуминисцентни дозиметри, који користе посебне кристале у којима рендгенско или гама зрачење производи микроскопске промене, које резултирају видљивом светлошћу када се апсорбована енергија зрачења ослобађа загревањем кристала.
Дигитални дозиметри користе електронске сензоре и обрађују сигнал, показујући на екрану примљену дозу зрачења. И могу се конфигурисати тако да емитују звук када је ниво примљеног зрачења опасан.
