Radyasyonun yaşadığımız çevrede doğal olan bir emisyon olduğunu biliyor muydunuz? Eh, öyle ve endüstri ile ilgili faaliyetler ve hatta tıbbi teşhis süreçleri ile de üretilebilir. bilmek istiyorsun radyasyon nasıl ölçülür?
vücuttaki röntgenler
Normalde X-ışınları tıpta tanı süreçlerinde kullanılır.İnsan vücudundan geçerken bir kısmı emilir ve geçen kısım X-ışını görüntülerini oluşturur. Vücuda geçmeyi başaran hastalarda radyasyon artışına neden olmaz, ancak emilen radyasyon artışına neden olur, bu nedenle hamile kadınların ürettikleri etkilerden dolayı röntgen çekmemeleri gerekir ve biz bilmeli Radyoaktivite nasıl ölçülür?
Tüm vücudun sahip olduğu radyasyonun ölçüsüne etkin doz denir ve ölçü birimi milisievert (mSv) dir. Doktorlar bu etkili dozu, ürettikleri olası ikincil etkilere atıfta bulunduklarında ve onu destekleyen organların radyasyona duyarlılığını dikkate aldıklarında kullanırlar.
doğal iyonlaştırıcı radyasyon
Tüm insanlar doğal radyasyon kaynaklarına maruz kalmaktadır. En son bilimsel tahminlere göre, Amerika Birleşik Devletleri'ndeki ortalama bir kişi, dış uzaydan gelen kozmik radyasyonun yanı sıra doğal radyasyondan yılda yaklaşık 3 mSv'lik etkili bir dozdan muzdariptir. Güneş Radyasyonunun Özellikleri.
Aynı şekilde yaşadıkları yerin rakımı gibi değişkenler de vardır, çünkü yüksek rakımlarda yaşayan insanlar, deniz seviyesine yakın bölgelerde yaşayan insanlara göre yılda yaklaşık 1,5 mSv daha fazla alırlar. Bir ev içindeki en büyük radyasyon kaynağı, yılda yaklaşık 2 mSv olan radon gazından gelir.
Radyasyon nasıl ölçülür?
Bu radyasyonun miktarı nasıl ölçülür ve kontrol edilir, yani,radyasyon nasıl ölçülür? Dozimetre denilen aletlerle yapılır. Ve bunların büyük bir çeşitliliği vardır, bu nedenle, kullanılacağı kullanıma göre en uygun olanı seçmeniz önemlidir. Bu nedenle, iki büyük grup olduğunu açıklayacağız:
- Belirli bir kişi tarafından alınan dozu ölçmek gerektiğinde kullanılan kişisel dozimetreler. Kişisel kullanım için, yüzük tipi, bilekler için veya yakada kullanım için birkaç çeşit dozimetre vardır.
- Yerlerde veya işlerde kişilerin aldığı dozların bilinmesi gerektiğinde kullanılan alan dozimetreleri.
Radyasyon ölçümünün tarihçesi
En eski zamanlardan beri insanoğlu ölçme ihtiyacı hissetmiştir, bu nedenle bu amaç için araçlar yaratmanın yanı sıra bu ölçümlerin kullanılabileceği kullanımlar üzerinde bir anlaşmaya varmakla ilgilenmişlerdir. hiç kolay değil. Neyse ki, artık uluslararası bir ölçü birimleri sistemimiz var.
Galileo Galilei, modern bilimsel devrim üzerindeki etkisi yadsınamaz bir İtalyan astronom, filozof, matematikçi ve fizikçi olduğunu zaten söyledi.Ölçülebilir olanı ölçmenin ve henüz olmayanı ölçmeye çalışmanın gerekli olduğunu onaylamaya geldi. şuraya bakmanız yeterli fizik tarihi insanın her zaman sahip olduğu ölçüm arzusunu doğrulamak için.
Genel olarak bir doğa olayı gözlemlendiğinde, nicel bilgi elde edilmedikçe, yani bilinmesi gerekenler için karşılık gelen ölçüm yapılmadıkça, elde edilen verilerin eksik olduğu düşünülür. radyasyon nasıl ölçülür. Güvenilir kabul edilen bilgileri elde etmek için fiziksel bir özelliğin ölçümü gereklidir.
Ölçme, fiziksel bir özelliğe bir sayı atama yeteneğine sahip olduğumuz, söz konusu özelliğin kalıp olarak alınan benzer başka bir özellik ile karşılaştırılması sonucunda üretilen bir uygulamadır, buna diyeceğiz. ölçü. ölçü birimi.
Radyasyonun nasıl ölçüldüğünü bir karşılaştırma yoluyla size göstermek istiyoruz.. Bir odanın zemini fayansla kaplıysa ve bir fayansı ölçü birimi olarak alırsak, fayans sayısını sayarak ve ölçülerini ekleyerek o odanın yüzeyinin ne olduğunu bilebileceğiz. Aynı fiziksel büyüklük veya yüzeyin ölçümü, farklı ölçü birimleri kullanılabildiğinden, iki farklı niceliğin ortaya çıkmasına neden olabilir.
Bu nedenle herhangi bir ölçümden kaynaklanan verilerin tüm insanlar tarafından anlaşılabilmesi için herhangi bir büyüklük için tek bir ölçü birimi örüntüsünün standartlaştırılması veya belirlenmesi gerekmektedir.
Bu nedenle, iyonlaştırıcı radyasyon ölçüm ihtiyacının bir istisnası değildir, bu nedenle hangi büyüklüklerin standart bir şekilde kullanılacağını tanımlamak ve yukarıda belirtilen büyüklüklerin her biri için benzersiz birimler oluşturmak hayati önem taşımaktadır.
İyonlaştırıcı radyasyon kokusuz, tatsız, sessiz, renksiz ve görünmezdir ve dokunulamaz, bu nedenle kesinlikle normal insan duyuları tarafından algılanamaz. Ancak, bu yazının gelecekteki bir bölümünde açıklandığı gibi farklı süreçlerle tespit edilip ölçülmeleri mümkündür.
Bunları doğal duyularımızla tespit etmemiz mümkün olmadığı için, yanlış bir şekilde var olmadıklarını veya üzerimizde herhangi bir biyolojik etki yaratamayacaklarını düşünmemize neden olabilir. Ancak, maddeyi iyonize etme ve madde tarafından emilme kapasiteleri büyük olduğundan, ürettikleri etkilerden dolayı varlıklarını tanımamız normaldir, bu yüzden bilmek gerekir ¿Radyasyon nasıl ölçülür?
Oradan, canlı organizmalar için zararlı olan bir dizi etkinin gerçekleşmesinden türetilen nicelleştirilmelerinin gerekli olduğu ortaya çıkar. Yüksek dozlarda iyonlaştırıcı radyasyonun insan dokusuna zarar verebileceği uzun zamandır bilinmektedir. Aslında, 1895'te Röntgen tarafından X-ışınlarının keşfinden sadece altı ay sonra, iyonlaştırıcı radyasyonun ilk zararlı etkileri zaten tarif edilmişti.
Böylece konuyu yorumlayabilecek bilgiye sahip olabilirsiniz. radyasyon ölçüm birimi İlişkili olabileceği durumlarda, iyonlaştırıcı radyasyon ve radyoaktif bileşikleri ölçmek için en çok kullanılan büyüklüklerin ve bunların eşdeğer birimlerinin şunlar olduğunu belirtiyoruz:
Miktar Fiziksel süreç ölçülen SI birimleri
Etkinlik Nükleer bozunma Becquerel (Bq)
Absorbe edilen doz Depolanan Enerji Gray (Gy)
Eşdeğer doz Biyolojik Etki Sievert (Sv)
Efektif Doz Riskleri Sievert (Sv)
Şimdi hakkında Radyasyon hangi birimlerde ölçülür?, her birimin kendi katları ve alt katları vardır. Uluslararası sistemde (SI) en çok kullanacağımız alt katlar:
- milli(m) = 10-3
- mikro(µ)= 10-6
- nano(n)=10-9
radyoaktif aktivite
Normalde, Uluslararası Birimler Sisteminden türetilen bir standart olan ve saniyede bir nükleer parçalanmaya eşdeğer olan bekerel (Bq) cinsinden ölçülür. Bekereller bize bir radyoaktif maddenin parçalanma hızının ne olduğunu söyleyecektir. Bu nedenle, bekerel sayısı ne kadar fazlaysa, bir element o kadar hızlı nükleer bozunur ve bu nedenle element o kadar aktif olur.
Bununla birlikte, bekerel aktivitesi veya sayısı, bir radyasyon kaynağının sağlığımız üzerindeki olası etkileri hakkında bize bilgi sağlamayacaktır. Yaklaşık 100.000 milyon Bq ölçebildiğimiz bir kaynak, korunaklıysa veya vücudumuzdan uzaktaysa tamamen zararsız olabilir veya o elementi kazara yutarsak sağlığımıza ciddi zararlar verebilir.
Maruz kalmanın neden olabileceği hasar
İyonlaştırıcı radyasyona maruz kalmanın sağlığımızda gözlemleyeceği olası etkilerin neler olduğunu bilebilmek için, enerjinin dokular tarafından emilen kısmı hakkında bizi bilgilendiren kavramları bilmemiz gerekir. ve neden olabilecek biyolojik hasarı ölçebilmemizi sağlar. Yani alınan radyasyon dozunun farkında olmalıyız.
İyonlaştırıcı radyasyon madde ile etkileşmeyi başarır, içinde enerji bırakarak iyonlaşmalara neden olur ve bu nedenle hücre moleküllerinde değişiklikler meydana getirir. İyonlaştırıcı radyasyonun ürünü olan biyolojik hasar, birim kütle başına biriken enerji miktarı ile ilişkilidir ve bu büyüklük olarak adlandırılan, absorbe edilen doz olarak bilinir.
Bildiğimiz gibi, Uluslararası Sistemde enerji Joule (J) ve kütle Kilogram (Kg) cinsinden ölçülür, bu nedenle absorbe edilen doz Gray birim adıyla (Gy) bilinen bir birim olan J/Kg cinsinden ölçülmelidir. ).
Dikkate alınması gereken bir diğer gerçek de radyasyona bağlı olarak meydana gelen biyolojik hasarın sadece bir doku veya organda depolanan enerji miktarı ile ilgili olmayıp radyasyonun türünü de etkilediğidir. Tüm radyasyon türleri, canlı maddeden geçerken aynı miktarda iyonlaşma üretmez.
Örneğin, alfa parçacıkları, aynı miktarda soğurulan doz için gama ışınlarından daha yüksek bir iyonlaşma yoğunluğuna neden olurlar. Daha yüksek iyonlaşma yoğunluğuna neden olan radyasyonların dozları eşit olsa bile daha zararlı olduğu bilinmektedir.
Eşdeğer Doz, birim kütle başına depolanabilecek enerji miktarını, yani soğurulan dozu ve söz konusu enerjiyi yayan radyasyon türünü ifade etmek için kullanılan büyüklük olarak tanımlanan şeydir. Bu büyüklük J/Kg olarak da ölçülebilir, ancak Sievert (Sv) olarak adlandırılır.
Son olarak, iyonlaştırıcı radyasyonun canlıda üretebileceği hasarın, absorbe edilen doza ve radyasyonun türüne uymanın yanı sıra, radyasyonu alan doku veya organla da bağlantılı olduğu bilinmektedir.
Bunun nedeni, insan vücudundaki tüm dokuların radyasyona karşı aynı duyarlılığa sahip olmaması ve bu nedenle maruz kalmanın sağlığımıza vereceği zarara hepsinin eşit oranda katkıda bulunmamasıdır. Bu verileri dikkate almak için, eşdeğer doz gibi Sv (J/Kg) cinsinden ölçülen Efektif Doz büyüklüğü oluşturulmuştur.
Tüm bu büyüklükleri anlayabilmemiz için, bir dolu fırtınası altında olduğunuzu hayal etmenizi öneririz. Düşen dolu miktarı radyoaktif aktiviteyi temsil edecek, ancak düşen dolunun tamamı bizi etkilemeyecek. Bize çarpanlar zarar verecek olanlardır, bu nedenle bize çarpan dolu tanelerinin sayısı emilen dozun miktarını temsil eder.
Şimdi, dolunun bize verebileceği hasar sadece bize çarpan dolu miktarına bağlı olmayacak, aynı zamanda büyüklüğü de dikkate alınmalıdır. Bu nedenle, bize çarpan dolu miktarı ne kadar fazlaysa, bize o kadar fazla zarar verir. Bize ulaşan dolu taneleri miktarı ve boyutları iyonlaştırıcı radyasyon için eşdeğer dozun ne olacağını gösterecektir.
Son olarak, eğer dolunun neden olacağı hasarı, bize çarpan dolu tanelerinin sayısını ve boyutlarını gerçekten bilmek istiyorsak, insan vücudunun hangi bölümünün etkilendiğini de değerlendirmeliyiz, çünkü bunların tümü değil. aynı hassasiyete sahiptirler. İşte tüm bunlar iyonlaştırıcı radyasyondan ve vücudumuzdaki dokulardan bahsederken göz önünde bulundurulması gereken hususlardır ve bu nedenle etkili dozun ölçüsünü kullanmak gerekir.
Yani iyonlaştırıcı radyasyon dozu ile ilgili büyüklükler şunlardır:
- Absorbe edilen doz: birim kütle başına depolanan enerji, Gray (Gy)/(J/Kg) cinsinden ölçülür.
- Eşdeğer doz: Sievert (Sv)/ (J/Kg) cinsinden ölçülen, maruziyeti oluşturan iyonlaştırıcı radyasyon türünü hesaba katan bir ağırlık faktörü ile çarpılan emilen doz.
- Etkili doz: Organların ve dokuların iyonlaştırıcı radyasyona karşı farklı duyarlılığını hesaba katan ve Sievert (Sv)/(J/Kg) cinsinden ölçülen bir ağırlık faktörü ile çarpılan her organ/dokudaki eşdeğer dozun toplamı
İyonlaştırıcı radyasyonun sağlığımız üzerinde yaratacağı etkiyi de etkileyecek bir büyüklük vardır ve birim zamanda alınan radyasyon dozunu gösterecek olan Doz Hızıdır. Bilimsel olarak, uzun bir süre boyunca alınan bir dozun, aynı dozun yalnızca saniyeler veya dakikalar içinde alınmasından daha az zararlı olduğu bilinmektedir.
Onları nasıl tespit ederiz?
Daha önce de belirttiğimiz gibi, duyularımız iyonlaştırıcı radyasyonu algılayamaz. Bununla birlikte, muhtemelen radyoaktivite sayaçları ve dozimetreler olarak bildiğiniz iyonlaştırıcı radyasyonun tespit edilip ölçülebildiği çok çeşitli aletler bulunmaktadır.
Ancak, iyonlaştırıcı radyasyon dozlarını ölçmek için tüm dozimetreler aynı yöntemi kullanmaz. Kullanılan enstrümanlardan bazıları şunlardır:
İyonlaştırıcı radyasyonu tespit etmek ve ölçmek için bir kapasitörün elektrik yükünü ve voltajını kullanan, adını şekliyle alan bir kalem dozimetresi. Bu dozimetreler, beta radyasyonunun yanı sıra gama ve X-ışını radyasyonunu da kaydedebilir.
Algılayabileceği daha az veya daha fazla radyasyon miktarına bağlı olarak siyaha dönen bir film tabakası kullanan film dozimetresi.
X-ışını veya gama ışını radyasyonunun mikroskobik değişiklikler ürettiği özel kristaller kullanan termolüminesans dozimetreler, kristal ısıtılarak emilen radyasyon enerjisi serbest bırakıldığında görünür ışıkla sonuçlanır.
Dijital dozimetreler elektronik sensörler kullanır ve sinyali işleyerek alınan radyasyon dozunu ekranda gösterir. Ve alınan radyasyon seviyesi tehlikeli olduğunda bir ses çıkaracak şekilde yapılandırılabilirler.
