Visste du att strålning är ett utsläpp som är naturligt i den miljö vi lever i? Jo, det är så det är, och det kan också produceras av verksamheter relaterade till industrin och till och med till medicinska diagnostiska processer. Du vill veta hur strålning mäts?
Röntgen på kroppen
Normalt används röntgenstrålar i diagnostiska processer inom medicinen, när de passerar genom människokroppen absorberas en del av dem och den som korsar är det som skapar röntgenbilderna. Den som lyckas passera genom kroppen orsakar inte en ökning av strålningen hos patienter, men den som absorberas orsakar en ökning, av den anledningen bör gravida kvinnor inte röntgas, på grund av de effekter de ger och vi måste veta Hur mäts radioaktivitet?
Mätningen av strålningen som hela kroppen besitter kallas den effektiva dosen, och dess måttenhet är millisievert (mSv). Läkare använder sig av denna effektiva dos, när de hänvisar till de troliga biverkningar de ger, och tar hänsyn till känsligheten för strålning hos de organ som stöder den.
naturlig joniserande strålning
Alla människor utsätts för naturliga strålningskällor. Enligt de senaste vetenskapliga uppskattningarna lider den genomsnittliga personen i USA av en effektiv dos på cirka 3 mSv per år av naturlig strålning, vilket inkluderar kosmisk strålning från yttre rymden såväl som Karakteristika för solstrålning.
Likaså finns det variabler som höjden på platsen där de bor, eftersom människor som bor på hög höjd får cirka 1,5 mSv mer per år än människor som bor i områden nära havsnivån. Den största strålkällan i ett hem kommer från radongas, som är cirka 2 mSv per år.
Hur mäts strålning?
Det sätt på vilket mängden av denna strålning mäts och kontrolleras, det vill säga hurhur strålning mäts? Det görs med instrument som kallas dosimetrar. Och det finns en stor variation av dem, så det är viktigt att du kan välja den som är mest lämplig, beroende på vilken användning den ska användas för. Därför kommer vi att förklara att det finns två stora grupper:
- Personliga dosimetrar, som är de som används vid tillfällen då det är nödvändigt att mäta den dos som tas emot av en specifik person. Det finns flera typer av dosimetrar för personligt bruk, ringtyp, handledsburen eller lapelburen.
- Områdesdosimetrar, som används när det är nödvändigt att veta de doser som människor får på platser eller jobb.
Historik om strålningsmätning
Sedan de mest avlägsna tiderna har människan känt ett behov av att mäta, varför han var mån om att skapa instrument för detta ändamål, samt att nå en överenskommelse om de användningsområden som dessa mätningar kunde användas för, en aktivitet som inte alls var lätt. Lyckligtvis har vi nu ett internationellt system av måttenheter.
Galileo Galilei, som var en italiensk astronom, filosof, matematiker och fysiker, vars inflytande på den moderna vetenskapliga revolutionen är obestridlig, sa redan att han gick så långt som att intyga att det var nödvändigt att mäta det som var mätbart och försöka ha det som ännu inte är uppmätt. Du måste bara titta på fysikens historia för att kunna verifiera det måttbegär som människan alltid haft.
När ett naturfenomen observeras i allmänhet, tror man att de erhållna uppgifterna är ofullständiga, såvida inte kvantitativ information kunde ha erhållits, det vill säga att motsvarande mätning kunde ha gjorts för vad som finns att veta hur strålning mäts. För att få information som anses tillförlitlig behövs mätningen av en fysisk egenskap.
Mätning är en praxis genom vilken vi har förmågan att tilldela ett nummer till en fysisk egenskap, som produceras som en konsekvens av att jämföra egenskapen med en annan liknande egenskap som tas som ett mönster, vilket är vad vi kommer att kalla måttenheten.
Vi vill visa dig genom en jämförelse hur strålning mäts. Om ett rum har ett golv täckt med kakel och vi tar en kakel som en måttenhet, genom att räkna antalet plattor och lägga till deras mått, kommer vi att kunna veta vilken yta på rummet är. Mätningen av samma fysiska storlek, eller yta, kan ge upphov till uppkomsten av två olika storheter, eftersom olika måttenheter kan användas.
Av denna anledning är det nödvändigt att standardisera eller bestämma ett enda måttenhetsmönster för vilken kvantitet som helst, så att data som härrör från någon mätning kan förstås av alla människor.
Joniserande strålning är alltså inte heller ett undantag från behovet av mätning, varför det är av avgörande betydelse att definiera vilka magnituder som ska användas på ett standardiserat sätt och att etablera unika enheter för var och en av de tidigare nämnda magnituderna.
Joniserande strålning är luktfri, smaklös, tyst, färglös och osynlig och kan inte vidröras, därför kan den definitivt inte upptäckas med normala mänskliga sinnen. Det är dock möjligt att de kan upptäckas och mätas genom olika processer som beskrivs i ett framtida avsnitt av detta inlägg.
Eftersom det inte är möjligt att upptäcka dem genom våra naturliga sinnen, kan detta leda till att vi felaktigt tror att de inte finns eller att de inte kan ge någon biologisk effekt på oss. Det är dock normalt att vi kan känna igen deras existens på grund av de effekter de producerar, eftersom de har en stor förmåga att jonisera materia och absorberas av den, så det är nödvändigt att veta ¿hur mäts strålning?
Därifrån uppstår att det är nödvändigt att de kvantifieras, vilket härrör från realiseringen av ett antal effekter som är skadliga för levande organismer. Det har länge varit känt att höga doser av joniserande strålning kan orsaka skada på mänsklig vävnad. Faktum är att bara sex månader efter upptäckten av röntgenstrålning av Roentgen 1895, har de första skadliga effekterna av joniserande strålning redan beskrivits.
Så att du kan ha kunskap för att kunna tolka strålningsmätenhet som det kan vara relaterat till, indikerar vi att storleken och deras ekvivalenta enheter som används mest för att kvantifiera joniserande strålning och radioaktiva föreningar är:
Kvantitet Uppmätt fysisk process SI-enheter
Aktivitet Becquerel Nuclear Decay (Bq)
Absorberad dos Energideponerad Grå (Gy)
Ekvivalent dos Biologisk effekt Sievert (Sv)
Effektiva Dos Sievert Risks (Sv)
Nu ungefär Vilka enheter mäts strålning i?, varje enhet har sina multiplar och submultiplar. I det internationella systemet (SI) kommer de submultipler som vi kommer att använda mest att vara:
- milli(m) = 10-3
- mikro(µ)=10-6
- nano(n)=10-9
radioaktiv aktivitet
Det mäts normalt i becquerel (Bq), vilket är en standard som härrör från International System of Units, och motsvarar en kärnkraftsupplösning per sekund. Becquerels kommer att indikera den hastighet med vilken ett radioaktivt ämne sönderfaller. Därför, ju fler becquerel, desto snabbare kommer ett element att sönderfalla nukleärt och därför desto mer aktivt skulle elementet vara.
Men aktiviteten eller mängden av becquerel kommer inte att ge oss information om de sannolika effekter som en strålningskälla kan ha på vår hälsa. En källa där vi kan mäta cirka 100.000 XNUMX miljoner Bq kan vara helt ofarlig, om den har avskärmats eller tagits bort från vår kropp, eller så kan den orsaka allvarliga skador på vår hälsa om vi får i oss det elementet av misstag.
Skador som kan uppstå genom exponering
För att kunna veta vilka är de troliga effekterna som kommer att observeras på vår hälsa, på grund av exponering för joniserande strålning, är det nödvändigt att vi kan känna till de föreställningar som informerar oss om den del av energi som absorberas av vävnaderna och gör att vi kan kvantifiera de biologiska skador som kan orsakas. Det vill säga att vi måste vara medvetna om den mottagna stråldosen.
Joniserande strålning lyckas interagera med materia, lämnar energi i den, orsakar joniseringar och av denna anledning kommer den att producera förändringar i cellernas molekyler. Den biologiska skadan som är produkten av joniserande strålning är relaterad till mängden energi som har avsatts per massenhet, vilket kallas storleken som kallas absorberad dos.
Som vi redan vet mäts energi i det internationella systemet i Joule (J) och massa i kilogram (Kg), därför måste den absorberade dosen mätas i J/Kg, vilket är en enhet som kallas den grå enheten (Gy).
Ett annat faktum som måste beaktas är att den biologiska skadan som uppstår på grund av strålning inte bara är relaterad till mängden energi som avsatts i en vävnad eller ett organ, utan också har inflytande på typen av strålning. Inte alla typer av strålning producerar samma mängd jonisering när de passerar genom levande materia.
Till exempel orsakar alfapartiklar en högre joniseringstäthet i det ämne de passerar än gammastrålar, för samma mängd absorberad dos. Det är känt att strålningen som orsakar en högre joniseringstäthet är mer skadlig även om doserna är desamma.
Den ekvivalenta dosen är vad som definieras som storleken som används för att uttrycka mängden energi som kan avsättas per massenhet, vilket är den absorberade dosen, och den typ av strålning som frigör nämnda energi. Denna magnitud kan också mätas i J/Kg, men kallas Sievert (Sv).
Slutligen är det känt att de skador som joniserande strålning kan orsaka hos en levande varelse, förutom att lyda den absorberade dosen och typen av strålning, även är kopplad till den vävnad eller det organ som har mottagit bestrålningen.
Anledningen till detta är att inte alla vävnader i människokroppen har samma känslighet för strålning och därför kommer inte alla att lägga sina sandkorn på samma sätt till den skada som exponeringen kommer att orsaka vår hälsa. För att dessa data ska kunna tas med i beräkningen har den effektiva dosstorleken skapats, som liksom motsvarande dos mäts i Sv (J/Kg).
För att vi ska kunna förstå alla dessa magnituder föreslår vi att du föreställer dig att du befinner dig under en hagelstorm. Mängden hagel som fallit är vad som kommer att representera den radioaktiva aktiviteten, men inte allt hagel som faller kommer att påverka oss. De som träffar oss är de som kommer att orsaka skada, därför representerar antalet hagel som träffar oss mängden absorberad dos.
Skadorna som hageln kan orsaka oss kommer dock inte bara att bero på mängden hagel som påverkar oss, utan dess storlek måste också beaktas. Därför, ju större mängd hagel som träffar oss, ju större dessa hagelstenar är, desto mer skada kommer det att orsaka oss. Mängden hagel som når oss och deras storlek är det som för joniserande strålning kommer att indikera vad den ekvivalenta dosen blir.
Slutligen, om vi verkligen vill veta skadorna som hageln kommer att orsaka, samt antalet hagelstenar som har träffat oss och deras storlek, måste vi också bedöma vilken del av människans kropp som har påverkats, eftersom inte alla de har samma känslighet. Tja, alla dessa är de överväganden som måste tas i beaktande när vi talar om joniserande strålning och vävnaderna i vår kropp, och av den anledningen är det nödvändigt att använda måttet på den effektiva dosen.
Det vill säga storleken som är relaterade till dosen av joniserande strålning är:
- Absorberad dos: energi avsatt per massenhet, som mäts i grått (Gy)/(J/Kg).
- Ekvivalent dos: absorberad dos multiplicerad med en viktningsfaktor som tar hänsyn till vilken typ av joniserande strålning som ger exponeringen, vilket mäts i Sievert (Sv)/ (J/Kg).
- Effektiv dos: summan av ekvivalentdosen i varje organ/vävnad, multiplicerad med en viktningsfaktor som tar hänsyn till organens och vävnadernas olika känslighet för joniserande strålning och mäts i Sievert (Sv)/(J/Kg)
Det finns en magnitud som också kommer att påverka effekten som joniserande strålning kommer att ge på vår hälsa och det är Dos Rate, som kommer att indikera stråldosen som har mottagits per tidsenhet. Det är vetenskapligt känt att en dos som tas emot under lång tid är mindre skadlig än om samma dos tas emot men bara inom sekunder eller minuter.
Hur upptäcker vi dem?
Som vi redan har antytt tidigare är våra sinnen oförmögna att upptäcka joniserande strålning. Men det finns för närvarande en mängd olika instrument med vilka joniserande strålning kan detekteras och mätas, som du förmodligen känner som radioaktivitetsräknare och dosimetrar.
Men alla dosimetrar använder inte samma metod för att mäta joniserande strålningsdoser. Flera av de instrument som används är:
Pendosimeter, uppkallad efter sin form, som använder elektrisk laddning och spänning från en kondensator för att upptäcka och mäta joniserande strålning. Dessa dosimetrar kan registrera gamma- och röntgenstrålning, såväl som betastrålning.
Filmdosimeter, som använder ett filmark som svärtar beroende på den mindre eller större mängd strålning den kan uppfatta.
Termoluminescensdosimeter, som använder speciella kristaller där röntgen- eller gammastrålning producerar mikroskopiska förändringar, som producerar synligt ljus när absorberad strålningsenergi frigörs genom att kristallen värms upp.
Digitala dosimetrar använder elektroniska sensorer och bearbetar signalen och visar stråldosen som tas emot på en skärm. Och de är konfigurerbara så att de avger ett ljud när den mottagna strålningsnivån är farlig.
