Bạn có biết rằng bức xạ là sự phát xạ tự nhiên trong môi trường chúng ta đang sống? Vâng, đúng như vậy, và nó cũng có thể được tạo ra bởi các hoạt động liên quan đến công nghiệp và thậm chí là các quy trình chẩn đoán y tế. Bạn muốn biết cách đo bức xạ?
X-quang trên cơ thể
Thông thường, tia X được sử dụng trong quá trình chẩn đoán trong y học, khi đi qua cơ thể con người, một phần của chúng sẽ được hấp thụ và phần đi qua là thứ tạo ra hình ảnh tia X. Chất nào có thể đi qua cơ thể không gây ra sự gia tăng bức xạ ở bệnh nhân, nhưng chất được hấp thụ sẽ gây ra sự gia tăng, vì lý do đó phụ nữ mang thai không nên chụp X-quang, do tác động của chúng tạo ra và chúng ta. phải biết Độ phóng xạ được đo như thế nào?
Phép đo bức xạ mà toàn bộ cơ thể sở hữu được gọi là liều hiệu dụng, và đơn vị đo của nó là milisievert (mSv). Các bác sĩ sử dụng liều hiệu quả này, khi họ đề cập đến các tác dụng phụ có thể xảy ra mà chúng tạo ra và tính đến độ nhạy với bức xạ của các cơ quan hỗ trợ nó.
bức xạ ion hóa tự nhiên
Tất cả con người đều tiếp xúc với các nguồn bức xạ tự nhiên. Theo ước tính khoa học mới nhất, một người bình thường ở Hoa Kỳ phải chịu một liều lượng hiệu dụng khoảng 3 mSv mỗi năm từ bức xạ tự nhiên, bao gồm bức xạ vũ trụ từ bên ngoài không gian, cũng như Đặc điểm của bức xạ mặt trời.
Tương tự như vậy, có những biến số như độ cao của nơi họ sống, bởi vì những người sống ở độ cao nhận được nhiều hơn khoảng 1,5 mSv mỗi năm so với những người sống ở khu vực gần với mực nước biển. Nguồn bức xạ lớn nhất trong nhà là từ khí radon, khoảng 2 mSv mỗi năm.
Bức xạ được đo như thế nào?
Lượng bức xạ này được đo lường và kiểm soát như thế nào, nghĩa làcách đo bức xạ? Nó được thực hiện với các dụng cụ gọi là liều kế. Và có rất nhiều loại trong số chúng, vì vậy điều quan trọng là bạn có thể chọn một trong những phù hợp nhất, tùy theo mục đích sử dụng mà nó sẽ được sử dụng. Do đó, chúng tôi sẽ giải thích rằng có hai nhóm lớn:
- Liều kế cá nhân, được sử dụng khi cần đo liều lượng mà một người cụ thể nhận được. Có một số loại liều kế dùng cho mục đích cá nhân, loại đeo nhẫn, dùng cho cổ tay hoặc dùng trên ve áo.
- Liều kế diện tích, được sử dụng khi cần biết liều lượng người ở nơi hoặc công việc nhận được.
Lịch sử của phép đo bức xạ
Kể từ những thời kỳ xa xôi nhất, con người đã cảm thấy cần phải đo lường, đó là lý do tại sao họ quan tâm đến việc tạo ra các công cụ cho mục đích đó, cũng như đạt được thỏa thuận về việc sử dụng các phép đo này, một hoạt động mà nó đã không dễ dàng chút nào. May mắn thay, hiện nay chúng ta đã có một hệ thống đơn vị đo lường quốc tế.
Galileo Galilei đã nói rằng ông là một nhà thiên văn học, triết học, toán học và vật lý học người Ý, người có ảnh hưởng đến cuộc cách mạng khoa học hiện đại là không thể phủ nhận. Bạn chỉ cần nhìn vào lịch sử vật lý để xác minh mong muốn đo lường mà người đàn ông luôn có.
Khi một hiện tượng tự nhiên được quan sát nói chung, người ta cho rằng dữ liệu thu được là không đầy đủ, trừ khi đã thu được thông tin định lượng, tức là đã thực hiện phép đo tương ứng cho những gì cần biết. cách đo bức xạ. Để có được thông tin được coi là đáng tin cậy, việc đo lường một đặc tính vật lý là cần thiết.
Đo lường là một phương pháp thực hành mà qua đó chúng ta có khả năng gán một số cho một thuộc tính vật lý, được tạo ra từ kết quả của việc so sánh thuộc tính đã nói với một thuộc tính tương tự khác được lấy làm mẫu, đó là cái mà chúng ta sẽ gọi là đơn vị đo lường.
Chúng tôi muốn cho bạn thấy bằng cách so sánh cách đo bức xạ. Nếu một căn phòng có sàn được lát bằng gạch và chúng tôi lấy gạch làm đơn vị đo lường, bằng cách đếm số lượng gạch và cộng các số đo của chúng, chúng tôi sẽ có thể biết bề mặt của căn phòng đó là bao nhiêu. Phép đo có cùng độ lớn vật lý hoặc bề mặt có thể làm xuất hiện hai đại lượng khác nhau, vì có thể sử dụng các đơn vị đo khác nhau.
Vì lý do này, cần phải tiêu chuẩn hóa hoặc xác định một mẫu đơn vị đo lường duy nhất cho bất kỳ độ lớn nào, để mọi người có thể hiểu được dữ liệu bắt nguồn từ bất kỳ phép đo nào.
Do đó, bức xạ ion hóa không phải là một ngoại lệ đối với nhu cầu đo lường, vì vậy điều tối quan trọng là phải xác định cường độ nào sẽ được sử dụng theo cách tiêu chuẩn hóa và thiết lập các đơn vị duy nhất cho mỗi cường độ nói trên.
Bức xạ ion hóa không mùi, không vị, im lặng, không màu, không nhìn thấy được và không thể chạm vào, do đó chắc chắn không thể phát hiện bằng các giác quan thông thường của con người. Tuy nhiên, có thể chúng có thể được phát hiện và đo lường bằng các quy trình khác nhau như được mô tả trong phần tương lai của bài đăng này.
Vì không thể phát hiện chúng thông qua các giác quan tự nhiên của chúng ta, điều này có thể khiến chúng ta nghĩ sai rằng chúng không tồn tại hoặc chúng không thể tạo ra bất kỳ tác dụng sinh học nào đối với chúng ta. Tuy nhiên, điều bình thường là chúng ta có thể nhận ra sự tồn tại của chúng do những tác động mà chúng tạo ra, vì chúng có khả năng ion hóa vật chất và bị nó hấp thụ rất lớn, vì vậy cần phải biết ¿bức xạ được đo như thế nào?
Từ đó nảy sinh rằng cần phải định lượng chúng, xuất phát từ việc nhận ra một số tác động có hại cho cơ thể sống. Từ lâu, người ta đã biết rằng bức xạ ion hóa liều cao có khả năng gây thương tích cho mô người. Trên thực tế, chỉ sáu tháng sau khi Roentgen phát hiện ra tia X vào năm 1895, tác hại đầu tiên của bức xạ ion hóa đã được mô tả.
Vì vậy, bạn có thể có kiến thức để có thể giải thích đơn vị đo bức xạ mà nó có thể liên quan, chúng tôi chỉ ra rằng độ lớn và các đơn vị tương đương của chúng được sử dụng nhiều nhất để định lượng bức xạ ion hóa và các hợp chất phóng xạ là:
Số lượng Quá trình vật lý đo lường đơn vị SI
Hoạt động Phân rã hạt nhân Becquerel (Bq)
Liều hấp thụ Năng lượng lắng đọng Màu xám (Gy)
Liều tương đương Hiệu ứng sinh học Sievert (Sv)
Rủi ro liều lượng hiệu quả Sievert (Sv)
Bây giờ về Bức xạ được đo bằng đơn vị nào?, mỗi đơn vị có bội số và bội số con của nó. Trong hệ thống quốc tế (SI), các bội con mà chúng ta sẽ sử dụng nhiều nhất sẽ là:
- milli (m) = 10-3
- micro (µ) = 10-6
- nano (n) = 10-9
hoạt động phóng xạ
Nó thường được đo bằng becquerels (Bq), là một tiêu chuẩn bắt nguồn từ Hệ thống Đơn vị Quốc tế, và tương đương với một lần phân hủy hạt nhân trong một giây. Các becquerels sẽ cho chúng ta biết tốc độ phân hủy một chất phóng xạ là bao nhiêu. Do đó, số lượng becquerel càng lớn, thì một nguyên tố sẽ phân rã hạt nhân càng nhanh và do đó, nguyên tố đó càng hoạt động.
Tuy nhiên, hoạt động hoặc số lượng becquerel sẽ không cung cấp cho chúng tôi thông tin về những tác động có thể xảy ra mà nguồn bức xạ có thể có đối với sức khỏe của chúng tôi. Một nguồn mà chúng ta có thể đo được khoảng 100.000 triệu Bq có thể hoàn toàn vô hại, nếu nó đã được che chắn hoặc cách xa cơ thể của chúng ta, hoặc nó có thể gây ra thiệt hại nghiêm trọng cho sức khỏe của chúng ta nếu chúng ta vô tình ăn phải nguyên tố đó.
Thiệt hại có thể gây ra do phơi nhiễm
Để có thể biết được những tác động có thể xảy ra đối với sức khỏe của chúng ta, do tiếp xúc với bức xạ ion hóa, chúng ta cần biết các khái niệm thông báo cho chúng ta về phần năng lượng được các mô hấp thụ. và cho phép chúng tôi có thể định lượng thiệt hại sinh học có thể gây ra. Đó là, chúng ta phải biết về liều lượng bức xạ nhận được.
Bức xạ ion hóa tương tác với vật chất, để lại năng lượng trong nó, gây ra ion hóa và vì lý do đó, nó sẽ tạo ra những thay đổi trong các phân tử của tế bào. Thiệt hại sinh học là sản phẩm của bức xạ ion hóa có liên quan đến lượng năng lượng được tích tụ trên một đơn vị khối lượng, được gọi là cường độ được gọi là liều hấp thụ.
Như chúng ta đã biết, năng lượng trong Hệ thống quốc tế được đo bằng Joules (J) và khối lượng bằng Kilôgam (Kg), do đó, liều lượng hấp thụ phải được đo bằng J / Kg, là một đơn vị được biết đến với tên đơn vị Xám (Gy ).
Một thực tế khác cũng cần phải lưu ý là thiệt hại sinh học xảy ra do bức xạ không chỉ liên quan đến lượng năng lượng được tích tụ trong một mô hoặc cơ quan, mà còn ảnh hưởng đến loại bức xạ. Không phải tất cả các loại bức xạ đều tạo ra cùng một lượng ion hóa khi chúng truyền qua vật chất sống.
Ví dụ, các hạt alpha gây ra mật độ ion hóa trong vật chất mà chúng đi qua cao hơn so với tia gamma, với cùng một lượng liều lượng hấp thụ. Người ta biết rằng các bức xạ gây ra mật độ ion hóa cao hơn sẽ có hại hơn ngay cả khi liều lượng bằng nhau.
Liều lượng tương đương được định nghĩa là độ lớn được sử dụng để biểu thị lượng năng lượng có thể tích tụ trên một đơn vị khối lượng, là liều lượng hấp thụ và loại bức xạ tạo ra năng lượng nói trên. Độ lớn này cũng có thể được đo bằng J / Kg, nhưng được gọi là Sievert (Sv).
Cuối cùng, người ta biết rằng thiệt hại mà bức xạ ion hóa có thể tạo ra trong một sinh vật, ngoài việc tuân theo liều lượng hấp thụ và loại bức xạ, còn liên quan đến mô hoặc cơ quan đã nhận được bức xạ.
Lý do cho điều này là không phải tất cả các mô của cơ thể con người đều có độ nhạy cảm với bức xạ như nhau và do đó, không phải tất cả chúng đều góp phần như nhau vào thiệt hại mà việc tiếp xúc sẽ gây ra cho sức khỏe của chúng ta. Để tính đến dữ liệu này, cường độ Liều lượng hiệu quả đã được tạo, giống như liều lượng tương đương, được đo bằng Sv (J / Kg).
Để có thể hiểu được tất cả những cường độ này, chúng tôi khuyên bạn nên tưởng tượng rằng bạn đang ở dưới một cơn bão mưa đá. Lượng mưa đá rơi xuống đại diện cho hoạt động phóng xạ, nhưng không phải tất cả các trận mưa đá rơi xuống đều sẽ tác động đến chúng ta. Những viên trúng chúng tôi là những viên sẽ gây ra thiệt hại, do đó, số lượng mưa đá rơi vào chúng tôi đại diện cho lượng liều hấp thụ.
Giờ đây, thiệt hại mà mưa đá có thể gây ra cho chúng ta sẽ không chỉ phụ thuộc vào lượng mưa đá giáng xuống chúng ta, mà còn phải tính đến quy mô của nó. Do đó, lượng mưa đá đổ vào chúng ta càng nhiều, mưa đá càng lớn thì càng gây ra nhiều thiệt hại cho chúng ta. Lượng mưa đá tiếp cận chúng ta và kích thước của chúng là bao nhiêu, đối với bức xạ ion hóa, sẽ cho biết liều lượng tương đương sẽ là bao nhiêu.
Cuối cùng, nếu chúng ta thực sự muốn biết thiệt hại mà mưa đá sẽ gây ra, cũng như số lượng các hạt mưa đá đã giáng xuống chúng ta và kích thước của chúng, chúng ta cũng phải đánh giá bộ phận nào của cơ thể con người đã bị ảnh hưởng, vì không phải tất cả chúng có cùng độ nhạy. Tất cả những điều này là những cân nhắc phải được tính đến khi chúng ta nói về bức xạ ion hóa và các mô của cơ thể chúng ta, và vì lý do đó, cần phải sử dụng thước đo liều lượng hiệu quả.
Đó là, các cường độ có liên quan đến liều lượng bức xạ ion hóa là:
- Liều hấp thụ: năng lượng tích tụ trên một đơn vị khối lượng, được đo bằng Grey (Gy) / (J / Kg).
- Liều tương đương: liều hấp thụ nhân với hệ số trọng số có tính đến loại bức xạ ion hóa tạo ra sự phơi nhiễm, được đo bằng Sievert (Sv) / (J / Kg).
- Liều hiệu quả: tổng của liều tương đương trong mỗi cơ quan / mô, nhân với hệ số trọng số có tính đến độ nhạy khác nhau của các cơ quan và mô đối với bức xạ ion hóa và được đo bằng Sievert (Sv) / (J / Kg)
Có một cường độ cũng sẽ ảnh hưởng đến tác động mà bức xạ ion hóa sẽ tạo ra đối với sức khỏe của chúng ta và đó là Tỷ lệ liều lượng, sẽ cho biết liều lượng bức xạ đã nhận được trên một đơn vị thời gian. Khoa học biết rằng một liều nhận được trong một thời gian dài sẽ ít có hại hơn nếu nhận cùng một liều nhưng chỉ trong khoảng thời gian vài giây hoặc vài phút.
Làm thế nào để chúng tôi phát hiện chúng?
Như chúng ta đã chỉ ra trước đây, các giác quan của chúng ta không thể phát hiện ra bức xạ ion hóa. Tuy nhiên, hiện nay có rất nhiều công cụ có thể phát hiện và đo bức xạ ion hóa, mà bạn có thể biết đến như máy đếm phóng xạ và liều kế.
Nhưng, không phải tất cả các liều kế đều sử dụng cùng một phương pháp để đo liều bức xạ ion hóa. Một số công cụ được sử dụng là:
Một máy đo liều lượng dạng bút, được đặt tên theo hình dạng của nó, sử dụng điện tích và điện áp của tụ điện để phát hiện và đo bức xạ ion hóa. Những liều kế này có thể ghi lại bức xạ gamma và tia X cũng như bức xạ beta.
Máy đo liều lượng phim, sử dụng một tấm phim chuyển sang màu đen tùy thuộc vào lượng bức xạ ít hay nhiều mà nó có thể cảm nhận được.
Máy đo liều lượng phát quang nhiệt, sử dụng các tinh thể đặc biệt, trong đó bức xạ tia X hoặc tia gamma tạo ra những thay đổi cực nhỏ, dẫn đến ánh sáng nhìn thấy khi năng lượng bức xạ hấp thụ được giải phóng bằng cách đốt nóng tinh thể.
Máy đo liều kỹ thuật số sử dụng cảm biến điện tử và xử lý tín hiệu, hiển thị trên màn hình liều lượng bức xạ nhận được. Và chúng có thể cấu hình để chúng phát ra âm thanh khi mức bức xạ nhận được là nguy hiểm.
