طريقة لقياس النشاط الإشعاعي في الهواء الجوي. الطرق الأساسية لقياس النشاط الإشعاعي متطلبات إعداد التقارير

1. الإشعاعات المؤينة
2. طرق الكشف والقياس
3. وحدات القياس
4. وحدات النشاط الإشعاعي
5. وحدات الإشعاع المؤين
6. قيم قياس الجرعات
7. أجهزة الاستطلاع الإشعاعي وقياس الجرعات
8. مقاييس الجرعات المنزلية
9. رهاب الإشعاع

إشعاعات أيونية

إشعاعات أيونية - أي إشعاع يؤدي تفاعله مع البيئة إلى تكوين شحنات كهربائية ذات علامات مختلفة.
أثناء الانفجار النووي والحوادث في محطات الطاقة النووية والتحولات النووية الأخرى، يظهر ويعمل الإشعاع غير المرئي أو الملموس للإنسان. بطبيعته، يمكن أن يكون الإشعاع النووي كهرومغناطيسيًا، مثل إشعاع جاما، أو يمكن أن يكون عبارة عن تيار من الجسيمات الأولية سريعة الحركة - النيوترونات والبروتونات وجسيمات بيتا وألفا. أي إشعاع نووي يتفاعل مع مواد مختلفة يؤين ذراتها وجزيئاتها. يكون تأين البيئة أقوى، كلما زاد معدل جرعة الإشعاع المخترق أو النشاط الإشعاعي للإشعاع والتعرض له لفترات طويلة.

ويتمثل تأثير الإشعاعات المؤينة على الإنسان والحيوان في تدمير الخلايا الحية في الجسم، مما قد يؤدي إلى درجات متفاوتة من المرض، وفي بعض الحالات، إلى الوفاة. لتقييم تأثير الإشعاعات المؤينة على الإنسان (الحيوانات)، يجب أن تؤخذ في الاعتبار خاصيتان رئيسيتان: القدرة على التأين والاختراق. دعونا نلقي نظرة على هاتين القدرة على إشعاع ألفا وبيتا وجاما والنيوترون. إشعاع ألفا هو تيار من نواة الهيليوم بشحنتين موجبتين. تتميز القدرة المؤينة لإشعاع ألفا في الهواء بتكوين ما متوسطه 30 ألف زوج من الأيونات لكل 1 سم من السفر. هذا كثير. وهذا هو الخطر الرئيسي لهذا الإشعاع. القدرة على الاختراق، على العكس من ذلك، ليست كبيرة جدا. في الهواء، تتحرك جسيمات ألفا مسافة 10 سم فقط، ويتم إيقافها بورقة عادية.

إشعاع بيتا هو تيار من الإلكترونات أو البوزيترونات بسرعة قريبة من سرعة الضوء. قدرة التأين منخفضة وتبلغ 40 - 150 زوجًا من الأيونات لكل 1 سم من السفر في الهواء. قوة الاختراق أعلى بكثير من قوة إشعاع ألفا، حيث تصل إلى 20 سم في الهواء.

إشعاع جاما هو إشعاع كهرومغناطيسي ينتقل بسرعة الضوء. قدرة التأين في الهواء هي فقط بضعة أزواج من الأيونات لكل 1 سم من المسار. لكن قوة الاختراق عالية جدًا - 50 - 100 مرة أكبر من قوة إشعاع بيتا وتصل إلى مئات الأمتار في الهواء.
الإشعاع النيوتروني عبارة عن تيار من الجسيمات المحايدة التي تطير بسرعة 20 - 40 ألف كيلومتر في الثانية. تبلغ قدرة التأين عدة آلاف من أزواج الأيونات لكل 1 سم من المسار. قوة الاختراق عالية للغاية وتصل إلى عدة كيلومترات في الهواء.
وبالنظر إلى القوى المؤينة والاختراقية، يمكننا استخلاص نتيجة. يتمتع إشعاع ألفا بقدرة عالية على التأين وقدرة اختراق ضعيفة. الملابس العادية تحمي الشخص تمامًا. وأخطرها دخول جسيمات ألفا إلى الجسم مع الهواء والماء والغذاء. يتمتع إشعاع بيتا بقدرة تأين أقل من إشعاع ألفا، ولكنه يتمتع بقدرة اختراق أكبر. لم تعد الملابس قادرة على توفير الحماية الكاملة، فأنت بحاجة إلى استخدام أي نوع من أنواع الأغطية. سيكون أكثر موثوقية. تتمتع إشعاعات جاما والنيوترونات بقدرة اختراق عالية جدًا، ولا يمكن توفير الحماية منها إلا عن طريق الملاجئ وملاجئ الإشعاع والأقبية والأقبية الموثوقة.

طرق الكشف والقياس

نتيجة لتفاعل الإشعاع المشع مع البيئة الخارجية، يحدث تأين وإثارة ذراته وجزيئاته المحايدة. تغير هذه العمليات الخواص الفيزيائية والكيميائية للوسط المشعع. وبأخذ هذه الظواهر كأساس، يتم استخدام طرق التأين والكيمياء والتلألؤ لتسجيل وقياس الإشعاعات المؤينة.

طريقة التأين.يكمن جوهرها في حقيقة أنه تحت تأثير الإشعاع المؤين في وسط (حجم الغاز)، يحدث تأين الجزيئات، مما يؤدي إلى زيادة التوصيل الكهربائي لهذه الوسيلة. إذا تم وضع قطبين فيه، حيث يتم تطبيق جهد ثابت، تحدث حركة موجهة للأيونات بين الأقطاب الكهربائية، أي. ويمر من خلاله ما يسمى بتيار التأين، والذي يمكن قياسه بسهولة. تسمى هذه الأجهزة أجهزة الكشف عن الإشعاع. تُستخدم غرف التأين وعدادات تفريغ الغاز بمختلف أنواعها ككاشفات في أدوات قياس الجرعات.
طريقة التأين هي الأساس لتشغيل أدوات قياس الجرعات مثل DP-5A (B، V)، DP-22V وID-1.

الطريقة الكيميائية.يكمن جوهرها في حقيقة أن جزيئات بعض المواد تتفكك نتيجة التعرض للإشعاعات المؤينة وتشكل مركبات كيميائية جديدة. يمكن تحديد كمية المواد الكيميائية المشكلة حديثًا بطرق مختلفة. تعتمد الطريقة الأكثر ملاءمة لذلك على التغيير في كثافة لون الكاشف الذي يتفاعل معه المركب الكيميائي المشكل حديثًا. يعتمد مبدأ تشغيل مقياس الجرعات الكيميائية DP-70 MP لإشعاعات جاما والنيوترونات على هذه الطريقة.

طريقة التلألؤ. تعتمد هذه الطريقة على حقيقة أن بعض المواد (كبريتيد الزنك، يوديد الصوديوم، تنغستات الكالسيوم) تتوهج عند تعرضها للإشعاعات المؤينة. ظهور التوهج هو نتيجة لإثارة الذرات تحت تأثير الإشعاع: عند العودة إلى الحالة الأرضية، تنبعث الذرات من فوتونات الضوء المرئي ذات السطوع المتفاوت (التلألؤ). يتم التقاط فوتونات الضوء المرئي بواسطة جهاز خاص - ما يسمى بأنبوب المضاعف الضوئي، القادر على اكتشاف كل وميض. يعتمد تشغيل جهاز قياس الجرعة الفردي ID-11 على طريقة التلألؤ للكشف عن الإشعاعات المؤينة.

وحدات القياس

ومع اكتشاف العلماء للنشاط الإشعاعي والإشعاع المؤين، بدأت وحدات قياسهم في الظهور. على سبيل المثال: الأشعة السينية، كوري. لكنها لم تكن متصلة بأي نظام، وبالتالي تسمى الوحدات غير النظامية. يوجد الآن نظام قياس موحد في جميع أنحاء العالم - SI (النظام الدولي). في بلدنا، يخضع للتطبيق الإلزامي اعتبارًا من 1 يناير 1982. وبحلول 1 يناير 1990، كان لا بد من إكمال هذا الانتقال. ولكن بسبب الصعوبات الاقتصادية وغيرها، تم تأجيل العملية. ومع ذلك، فإن جميع المعدات الجديدة، بما في ذلك معدات قياس الجرعات، كقاعدة عامة، تتم معايرةها في وحدات جديدة.

وحدات النشاط الإشعاعي

وحدة النشاط هي تحويل نووي واحد في الثانية. ولأغراض التخفيض، يتم استخدام مصطلح أبسط - تفكك واحد في الثانية (اضمحلال/ثانية)، وفي نظام SI، تسمى هذه الوحدة بالبيكريل (Bq). في ممارسة مراقبة الإشعاع، بما في ذلك في تشيرنوبيل، حتى وقت قريب، كانت وحدة النشاط خارج النظام - كوري (Ci) - تستخدم على نطاق واسع. كوري واحد هو 3.7 * 1010 تحولات نووية في الثانية. عادة ما يتم تحديد تركيز المادة المشعة من خلال تركيز نشاطها. ويتم التعبير عنها بوحدات النشاط لكل وحدة كتلة: Ci/t، mCi/g، kBq/kg، وما إلى ذلك (نشاط محدد). لكل وحدة حجم: Ci/m3، mCi/l، Bq/cm3. وما إلى ذلك وهلم جرا. (التركيز الحجمي) أو لكل وحدة مساحة: Ci/km3، mCi/s m2. ، باربكيو/م2. وما إلى ذلك وهلم جرا.

وحدات الإشعاع المؤين

ولقياس الكميات المميزة للإشعاعات المؤينة، كانت وحدة "الرونتجن" أول من ظهر تاريخيا. هذا مقياس لجرعة التعرض للأشعة السينية أو إشعاع جاما. وفي وقت لاحق، تمت إضافة "راد" لقياس الجرعة الممتصة من الإشعاع.

جرعة الإشعاع(الجرعة الممتصة) - طاقة الإشعاع المشع التي يمتصها الشخص أو وحدة المادة المشععة. مع زيادة وقت التشعيع، تزيد الجرعة. في ظل نفس ظروف التشعيع، يعتمد ذلك على تكوين المادة. تعطل الجرعة الممتصة العمليات الفسيولوجية في الجسم وتؤدي في بعض الحالات إلى مرض إشعاعي بدرجات متفاوتة من الخطورة. كوحدة للجرعة الإشعاعية الممتصة، يوفر نظام SI وحدة خاصة - الرمادي (Gy). 1 جراي هي وحدة الجرعة الممتصة التي يبلغ فيها 1 كجم. تمتص المادة المشععة طاقة مقدارها 1 جول (J). لذلك 1 جراي = 1 جول/كجم.
الجرعة الممتصة من الإشعاع هي كمية فيزيائية تحدد درجة التعرض للإشعاع.

معدل الجرعة(معدل الجرعة الممتصة) - زيادة الجرعة لكل وحدة زمنية. ويتميز بمعدل تراكم الجرعة ويمكن أن يزيد أو ينقص مع مرور الوقت. وحدتها في نظام C رمادية في الثانية. هذا هو معدل الجرعة الممتصة من الإشعاع في 1 ثانية. يتم إنشاء جرعة إشعاعية قدرها 1 غراي في المادة. من الناحية العملية، لتقدير الجرعة الممتصة من الإشعاع، لا تزال وحدة خارج النظام لمعدل الجرعة الممتصة مستخدمة على نطاق واسع - راد في الساعة (rad/h) أو راد في الثانية (rad/s).

جرعة مكافئة.تم تقديم هذا المفهوم للحساب الكمي للآثار البيولوجية الضارة لأنواع مختلفة من الإشعاع. يتم تحديده بواسطة الصيغة Deq = Q*D، حيث D هي الجرعة الممتصة لنوع معين من الإشعاع، Q هو عامل جودة الإشعاع، والذي يتم قبوله للأشعة السينية بالنسبة لأنواع مختلفة من الإشعاعات المؤينة ذات التركيبة الطيفية غير المعروفة. وإشعاع جاما-1، لإشعاع بيتا-1، للنيوترونات ذات الطاقة من 0.1 إلى 10 ميجا إلكترون فولت-10، لأشعة ألفا ذات الطاقة الأقل من 10 ميجا إلكترون فولت-20. يتضح من الأرقام الواردة أنه مع نفس الجرعة الممتصة، يسبب إشعاع النيوترون وإشعاع ألفا، على التوالي، آثارًا ضارة أكبر بمقدار 10 و20 مرة. في نظام SI، يتم قياس الجرعة المكافئة بالسيفرت (Sv). والسيفرت يساوي جراي واحد مقسومًا على عامل الجودة. بالنسبة لـ Q = 1 نحصل على

1 سيفرت = 1 جراي = 1 ي/ك= 100 راد= 100 ريم.
س س س

الريم (المعادل البيولوجي للأشعة السينية) هو وحدة غير نظامية للجرعة المكافئة، مثل الجرعة الممتصة من أي إشعاع تسبب نفس التأثير البيولوجي مثل 1 أشعة سينية من إشعاع جاما. نظرًا لأن عامل الجودة بيتا و إشعاع غاما يساوي 1، ثم على الأرض ملوثة بالمواد المشعة تحت إشعاع خارجي قدره 1 سيفرت = 1 غراي؛ 1 ريم = 1 راد؛ 1 راد » 1 ر.
ومن هذا يمكننا أن نستنتج أن الجرعات المكافئة والممتصة والتعرض للأشخاص الذين يرتدون معدات الحماية في منطقة ملوثة متساوية تقريبًا.

معدل الجرعة المكافئة- نسبة الزيادة في الجرعة المكافئة خلال فترة زمنية معينة. يتم التعبير عنها بالسيفرت في الثانية. وبما أن الوقت الذي يبقى فيه الشخص في مجال الإشعاع عند مستويات مقبولة يتم قياسه عادةً بالساعات، فمن الأفضل التعبير عن معدل الجرعة المكافئة بالميكروسيفرت في الساعة.
وفقًا لاستنتاج اللجنة الدولية للوقاية من الإشعاع، يمكن أن تحدث تأثيرات ضارة على البشر عند تناول جرعات مكافئة لا تقل عن 1.5 سيفرت/سنة (150 ريم/سنة)، وفي حالات التعرض على المدى القصير - عند جرعات أعلى من 0.5 سيفرت ( 50 ريم). عندما يتجاوز التعرض للإشعاع عتبة معينة، يحدث مرض الإشعاع.
ويتراوح معدل الجرعة المكافئة الناتجة عن الإشعاع الطبيعي (الأرضي والكوني) من 1.5 إلى 2 ملي سيفرت/السنة، بالإضافة إلى المصادر الاصطناعية (الطب، التساقط الإشعاعي) من 0.3 إلى 0.5 ملي سيفرت/السنة. لذلك اتضح أن الشخص يتلقى من 2 إلى 3 ملي سيفرت سنويًا. هذه الأرقام تقريبية وتعتمد على ظروف محددة. ووفقا لمصادر أخرى، فهي أعلى وتصل إلى 5 ملي سيفرت / سنة.

جرعة التعرض- مقياس لتأثير التأين لإشعاع الفوتون، والذي يحدده تأين الهواء في ظل ظروف التوازن الإلكتروني.
وحدة جرعة التعرض في النظام الدولي للوحدات (SI) هي كولوم واحد لكل كيلوغرام (C/kg). الوحدة خارج النظامية هي الرونتجن (R)، 1R - 2.58*10-4 C/kg. بدوره، 1 C/kg » 3.876 * 103 R. للراحة في العمل، عند إعادة حساب القيم الرقمية لجرعة التعرض من نظام وحدات إلى آخر، عادةً ما يتم استخدام الجداول المتوفرة في الأدبيات المرجعية.

معدل جرعة التعرض- زيادة جرعة التعرض لكل وحدة زمنية. وحدتها في النظام الدولي للوحدات هي أمبير لكل كيلوغرام (A/kg). ومع ذلك، خلال الفترة الانتقالية، يمكنك استخدام وحدة غير نظامية - رونتجنز في الثانية (R/s).

1 دورة/ثانية = 2.58*10-4 أمبير/كجم

يجب أن نتذكر أنه بعد 1 يناير 1990، لا ينصح باستخدام مفهوم جرعة التعرض وقوتها على الإطلاق. لذلك، خلال الفترة الانتقالية، لا ينبغي الإشارة إلى هذه القيم بوحدات النظام الدولي (C/kg، A/kg)، ولكن بالوحدات غير النظامية - رونتجنز ورونتجنز في الثانية.

أجهزة الاستطلاع الإشعاعي وقياس الجرعات

تسمى الأدوات المصممة لكشف وقياس الإشعاع الإشعاعي بأدوات قياس الجرعات. عناصرها الرئيسية هي جهاز استشعار، ومضخم تيار التأين، وجهاز قياس، ومحول الجهد، ومصدر التيار.

كيف يتم تصنيف أجهزة قياس الجرعات؟

المجموعة الأولى- هذه هي أجهزة قياس الأشعة السينية. وهي تحدد مستويات الإشعاع في المنطقة وتلوث الأجسام والأسطح المختلفة. يتضمن ذلك مقياس معدل الجرعة DP-5V (A، B) - النموذج الأساسي. يتم استبدال هذا الجهاز بـ IMD-5.

المجموعة الثانية.مقاييس الجرعات لتحديد جرعات الإشعاع الفردية. تشمل هذه المجموعة: مقياس الجرعات DP-70MP، ومجموعة من أجهزة قياس الجرعات الفردية ID-11.

المجموعة الثالثة.أدوات قياس الجرعات المنزلية. أنها تمكن السكان من التنقل في الوضع الإشعاعي في المنطقة والحصول على فكرة عن تلوث مختلف الأشياء والمياه والغذاء.

مقياس معدل الجرعة DP-5Vمصمم لقياس مستويات إشعاع جاما والتلوث الإشعاعي (التلوث) لمختلف الأجسام (الأشياء) بواسطة إشعاع جاما. يتم تحديد معدل جرعة التعرض لإشعاع جاما بالملليروجين أو الرونتجنز في الساعة (mR/h, R/h). يمكن لهذا الجهاز أيضًا اكتشاف التلوث بيتا. يتراوح نطاق قياس إشعاع جاما من 0.05 mR/h إلى 200 R/h. ولهذا الغرض، هناك ستة نطاقات فرعية للقياس. يتم أخذ القراءات على طول سهم الجهاز. بالإضافة إلى ذلك، تم تثبيت إشارة صوتية يمكن سماعها باستخدام سماعات الرأس. عند اكتشاف نشاط إشعاعي ملوث، ينحرف السهم، ويتم سماع نقرات في الهواتف، ويزداد ترددها مع زيادة طاقة إشعاع جاما.

يتم توفير الطاقة من عنصرين من نوع 1.6 PMC. وزن الجهاز 3.2 كجم. تم وصف إجراءات إعداد الجهاز للتشغيل والعمل معه في التعليمات المرفقة.
إجراءات قياس مستويات الإشعاع هي كما يلي. يتم وضع شاشة المسبار في الوضع "G" (إشعاع جاما). ثم مد يدك بالمسبار إلى الجانب وأمسكه على ارتفاع 0.7 - 1 متر من الأرض. تأكد من أن توقفات المسبار متجهة لأسفل. لا يمكنك إزالة المسبار أو أخذه بيدك، بل اتركه في علبة الجهاز، ولكن بعد ذلك يجب ضرب القراءات بمعامل تدريع الجسم الذي يساوي 1.2
يتم قياس درجة النشاط الإشعاعي للأشياء الملوثة، كقاعدة عامة، في المناطق غير الملوثة أو في الأماكن التي لا تتجاوز فيها خلفية جاما الخارجية الحد الأقصى المسموح به لتلوث الجسم بأكثر من ثلاث مرات.

يتم قياس خلفية جاما على مسافة 15 - 20 م من الأجسام الملوثة، على غرار قياس مستويات الإشعاع على الأرض.

لقياس تلوث الأسطح بإشعاع جاما، يتم وضع شاشة المسبار في الوضع "G". ثم يتم إجراء المسبار بالقرب من الجسم تقريبًا (على مسافة 1 - 1.5 سم). يتم تحديد موقع الإصابة الأكبر من خلال انحراف السهم والحد الأقصى لعدد النقرات في سماعات الرأس.

مقياس معدل الجرعة IMD-5يؤدي نفس الوظائف وفي نفس النطاق. في المظهر، ومقابض التحكم وإجراءات التشغيل، لا تختلف عمليا عن DP-5V. لديها ميزات التصميم الخاصة بها. على سبيل المثال، يتم توفير الطاقة من عنصرين A-343، مما يضمن التشغيل المستمر لمدة 100 ساعة.

مقياس معدل الجرعة IMD-22له ميزتان مميزتان. أولاً، يمكنه قياس الجرعة الممتصة ليس فقط من إشعاع جاما، ولكن أيضًا من إشعاع النيوترونات، وثانيًا، يمكن استخدامه على المركبات المتنقلة والأجسام الثابتة (نقاط التحكم، الهياكل الواقية). لذلك يمكن تشغيله من الشبكة الموجودة على متن السيارة أو ناقلة الجنود المدرعة أو من الشبكة المعتادة المستخدمة للإضاءة عند 220 فولت. نطاق القياس لمركبات الاستطلاع هو من 1 × 10-2 إلى 1 × 104 راد/ساعة، لنقاط التحكم الثابتة - من 1 إلى 1 × 104 راد/ساعة.

مقياس الجرعات DP-70MPمصمم لقياس جرعة تشعيع جاما والنيوترون في حدود 50 إلى 800 ر. وهو عبارة عن أمبولة زجاجية تحتوي على محلول عديم اللون. يتم وضع الأمبولة في علبة بلاستيكية (DP-70MP) أو معدنية (DP-70M). يتم إغلاق العلبة بغطاء يوجد بداخله معيار لون يتوافق مع لون المحلول بجرعة تشعيع تبلغ 100 R (rad). والحقيقة هي أنه عندما يتم تشعيع المحلول، فإنه يتغير لونه. هذه الخاصية هي الأساس لتشغيل مقياس الجرعات الكيميائية. يجعل من الممكن تحديد الجرعات لكل من التشعيع الفردي والمتعدد. يزن مقياس الجرعات 46 جرام، ويمكن حمله في جيب الملابس. من أجل تحديد جرعة الإشعاع المستلمة، تتم إزالة الأمبولة من العلبة وإدخالها في جسم مقياس الألوان. ومن خلال تدوير القرص بالمرشحات، يبحثون عن تطابق بين لون الأمبولة ولون الفلتر الذي كتبت عليه جرعة الإشعاع. إذا كانت شدة لون الأمبولة (مقياس الجرعات) متوسطة بين مرشحين متجاورين، فسيتم تحديد الجرعة كقيمة متوسطة للجرعات المشار إليها على هذه المرشحات.

مجموعة أجهزة قياس الجرعات الفردية ID-11مُصمم للمراقبة الفردية لتعرض الأشخاص بغرض التشخيص الأولي للإصابات الإشعاعية. تشتمل المجموعة على 500 جهاز قياس جرعة ID-11 فردي وجهاز قياس. يوفر ID-11 قياس الجرعة الممتصة من إشعاع جاما وإشعاع جاما نيوترون المختلط في النطاق من 10 إلى 500 راد (رونتجن). ومع تكرار التشعيع، يتم تجميع الجرعات وتخزينها بواسطة الجهاز لمدة 12 شهرًا. وزن ID-11 هو 25 جرام فقط ويمكن حمله في جيب الملابس.
تم تصنيع جهاز القياس بحيث يمكنه العمل في الظروف الميدانية والثابتة. مريحة للاستخدام. يحتوي على تقرير قراءة رقمي على اللوحة الأمامية.
للحفاظ على حياة وصحة الناس، يتم تنظيم السيطرة على التعرض للإشعاع. يمكن أن تكون فردية أو جماعية. من خلال الطريقة الفردية، يتم إصدار مقاييس الجرعات لكل شخص - وعادة ما يتم استلامها من قبل قادة التشكيلات وضباط الاستطلاع وسائقي السيارات وغيرهم من الأشخاص الذين يقومون بمهام منفصلة عن وحداتهم الرئيسية.

يتم استخدام طريقة التحكم الجماعي لبقية أفراد التشكيلات والسكان. في هذه الحالة، يتم إصدار مقاييس الجرعات الفردية لواحد أو اثنين من الوحدة أو المجموعة أو الفريق أو لقائد الملجأ، وهو كبير في الملجأ. يتم احتساب الجرعة المسجلة كجرعة فردية لكل شخص ويتم تسجيلها في دفتر السجل.

مقاييس الجرعات المنزلية

نتيجة لحادث تشيرنوبيل، سقطت النويدات المشعة على مساحة ضخمة. ولحل مشكلة الوعي العام، طورت اللجنة الوطنية للوقاية من الإشعاع (NCRP) "مفهوم إنشاء وتشغيل نظام مراقبة الإشعاع الذي يقوم به السكان". ووفقا له، يجب أن يكون الناس قادرين على تقييم الوضع الإشعاعي بشكل مستقل في مكان إقامتهم أو موقعهم، بما في ذلك تقييم التلوث الإشعاعي للأغذية والأعلاف.

ولهذا الغرض، تنتج الصناعة أدوات بسيطة ومحمولة ورخيصة - مؤشرات توفر، على الأقل، تقييمًا لمعدل جرعة الإشعاع الخارجي من القيم الخلفية وإشارة إلى مستوى معدل جرعة إشعاع جاما المسموح به.
العديد من الأدوات التي يستخدمها السكان (مقاييس الحرارة، البارومترات، أجهزة الاختبار) تقيس الكميات الدقيقة (درجة الحرارة، الضغط، الجهد، التيار). تسجل أدوات قياس الجرعات الكميات الدقيقة، أي العمليات التي تحدث على المستوى النووي (عدد الاضمحلالات النووية، وتدفقات الجسيمات الفردية والكميات). ولذلك، بالنسبة للكثيرين، فإن وحدات القياس ذاتها التي يستخدمونها

تصطدم. علاوة على ذلك، فإن القياسات الفردية لا توفر قراءات دقيقة. من الضروري إجراء عدة قياسات وتحديد القيمة المتوسطة. ثم يجب مقارنة جميع القيم المقاسة بالمعايير من أجل تحديد النتيجة واحتمالية التأثير على جسم الإنسان بشكل صحيح. كل هذا يجعل العمل مع مقاييس الجرعات المنزلية محددًا إلى حد ما. جانب آخر يجب ذكره. لسبب ما، كان لدي انطباع بأنه في جميع البلدان يتم إنتاج مقاييس الجرعات بكميات كبيرة، ويتم بيعها بحرية ويشتريها السكان عن طيب خاطر. لا شيء من هذا القبيل. وبالفعل هناك شركات تنتج وتبيع مثل هذه الأجهزة. لكنها ليست رخيصة على الإطلاق. على سبيل المثال، في الولايات المتحدة الأمريكية، تبلغ تكلفة مقاييس الجرعات ما بين 125 إلى 140 دولارًا، وفي فرنسا، حيث يوجد عدد أكبر من محطات الطاقة النووية مما لدينا، لا يتم بيع مقاييس الجرعات للجمهور. ولكن هناك، كما يقول القادة، لا توجد مثل هذه الحاجة.
إن أجهزة قياس الجرعات المنزلية الخاصة بنا متاحة حقًا للسكان، ومن حيث أدائها ومستوىها العالي وجودتها وتصميمها فهي تتفوق على العديد من الأجهزة الأجنبية. وهنا بعض منها: "بيلا"، RKSB-104، Master-1، "Bereg"، SIM-05، IRD-02B

رهاب الإشعاع

نتيجة للحادث الذي وقع في محطة تشيرنوبيل للطاقة النووية، واجه الناس ظاهرة غير عادية وغير مفهومة في كثير من الحالات - الإشعاع. لا يمكنك اكتشافه بحواسك، لا يمكنك الشعور به في لحظة التعرض (الإشعاع)، لا يمكنك رؤيته. ولذلك نشأت كل أنواع الإشاعات والمبالغات والتحريفات. مما اضطر البعض إلى تحمل ضغوط نفسية هائلة، والتي ترجع بالدرجة الأولى إلى ضعف المعرفة بخصائص الإشعاع ووسائل وطرق الحماية منه.
هنا، على سبيل المثال، ما حدث في نهاية عام 1990 في Subpolar Nadym في المنزل رقم 13 في شارع مولودجنايا. بدأ شخص ما، لديه مقياس الجرعات، بدافع الفضول، في قياس مستويات الإشعاع وأثبت أنه من المفترض أنه كان ضعف المستوى الطبيعي. كيف قاس ذلك، وما هي المعايير التي قارنها، لا يعلمها إلا الله، لكن الكثيرين اعتبروا الحديث عن "غزو" المنزل حقيقة موثوقة. انزعج الناس وهرعوا للفرار من شققهم. أين؟ لماذا؟ ماذا نسمي كل هذا؟

مثال آخر. في أوائل مارس 1989، في ناخودكا، أيدت جلسة لمجلس المدينة مطلب السكان بعدم السماح للسفينة النووية الجديدة سيفيروموربوت بالدخول إلى ميناء فوستوشني. لا يمكن تسمية مثل هذه الأفعال بأي شيء آخر غير الجهل العادي. ألا يعلم الناس أن عددًا كبيرًا من السفن المزودة بمحطات الطاقة النووية تعمل في العالم منذ فترة طويلة ولا يحتج أحد، ولا حتى سكان مورمانسك، حيث ترسو كاسحات الجليد النووية. وأطقم هذه السفن لا تعاني من مرض الإشعاع ولا تتركهم في حالة من الذعر. بالنسبة لهم، كلمة "الإشعاع" معروفة ومفهومة. بعض الناس، بعد أن سمعوا كلمة "الإشعاع"، أصبحوا مستعدين للهرب إلى أي مكان ما عدا المكان البعيد. ولكن ليست هناك حاجة للتشغيل، ليست هناك حاجة. يوجد إشعاع الخلفية الطبيعي في كل مكان، مثل الأكسجين الموجود في الهواء. لا يجب أن تخاف من الإشعاع، لكن لا يجب أن تهمله أيضًا. في الجرعات الصغيرة فهو غير ضار ويتحمله الإنسان بسهولة، ولكن في الجرعات الكبيرة يمكن أن يكون مميتًا. وفي الوقت نفسه، حان الوقت لنفهم أن الإشعاع ليس شيئًا يمكن المزاح بشأنه، بل إنه ينتقم من الناس بسببه. يجب على الجميع أن يعرفوا بشكل راسخ أن الإنسان يولد ويعيش في ظروف إشعاع مستمر. يتطور في العالم ما يسمى بخلفية الإشعاع الطبيعي، بما في ذلك الإشعاع الكوني والإشعاع الناتج عن العناصر المشعة الموجودة دائمًا في القشرة الأرضية. الجرعة الإجمالية لهذه الإشعاعات، التي تشكل الخلفية الإشعاعية الطبيعية، تختلف في مناطق مختلفة ضمن حدود واسعة جدًا ومتوسطها 100 - 200 مليريم (1-2 ملي سيفرت) سنويًا أو حوالي 8 - 20 ميكرومتر / ساعة.

تلعب المصادر المشعة التي أنشأها الإنسان دورًا مهمًا، وتستخدم في الطب، وفي إنتاج الطاقة الكهربائية والحرارية، وفي الإشارة إلى الحرائق وصنع أقراص الساعات المضيئة، والعديد من الأدوات، والبحث عن المعادن، وفي الشؤون العسكرية.
تعتبر الإجراءات الطبية والعلاجات التي تنطوي على استخدام النشاط الإشعاعي هي المساهم الرئيسي في الجرعة التي يتلقاها البشر من مصادر من صنع الإنسان. يستخدم الإشعاع لكل من التشخيص والعلاج. ومن أكثر الأجهزة شيوعًا جهاز الأشعة السينية، ويعتبر العلاج الإشعاعي هو الطريقة الرئيسية لمكافحة السرطان. عندما تذهب إلى العيادة للحصول على غرفة الأشعة السينية، يبدو أنك لا تدرك تمامًا أنك بنفسك، بمحض إرادتك، أو بالأحرى، بدافع الضرورة، تسعى جاهدة للحصول على إشعاع إضافي. إذا كنت تريد إجراء تصوير فلوري للصدر، فأنت بحاجة إلى معرفة وفهم أن مثل هذا الإجراء سيؤدي إلى جرعة لمرة واحدة تبلغ 3.7 ملي سيفرت (370 مليريم). سوف تعطي الأشعة السينية للسن أكثر - 30 ملي سيفرت (3 ريم). وإذا كنت تخطط لإجراء تنظير للمعدة، فإن 300 ملي سيفرت (30 ريم) من الإشعاع المحلي في انتظارك هنا. ومع ذلك، يفعل الناس ذلك من تلقاء أنفسهم، ولا أحد يجبرهم، ولا يوجد ذعر حول هذا الأمر. لماذا؟ نعم، لأن هذا التشعيع يهدف من حيث المبدأ إلى شفاء المريض. هذه الجرعات صغيرة جدًا، ويتمكن جسم الإنسان من شفاء الأضرار الإشعاعية الطفيفة في فترة زمنية قصيرة واستعادة حالته الأصلية.
يوجد في المؤسسات والمؤسسات الطبية في روسيا مئات الآلاف من المصادر المشعة ذات القدرات والأغراض المختلفة. تم تسجيل أكثر من خمسة آلاف شركة ومنظمة ومؤسسة تستخدم النظائر المشعة في سانت بطرسبرغ ومنطقة لينينغراد وحدها. لسوء الحظ، يتم تخزينها بشكل سيء للغاية. لذلك، من إحدى الشركات في سانت بطرسبرغ، سرق عامل مركبًا مضيءًا كان ينبعث منه إشعاع بقوة وقوة، وقام بطلاء نعاله ومفاتيح الإضاءة في غرفه به: دعهم يتوهجون في الظلام!
إن بؤس معرفة الإنسان بالطبيعة التي يعيش فيها أمر ملفت للنظر، والجهل الكثيف يثير الدهشة. هذا الرجل الصغير لا يدرك أنه يعرض نفسه وعائلته للإشعاع المستمر، الأمر الذي لن يؤدي إلى أي خير.
المصدر الأكثر شيوعًا للتعرض هو الساعات ذات الأقراص المضيئة. أنها تعطي جرعة سنوية أعلى 4 مرات من تلك الناجمة عن التسربات في محطات الطاقة النووية. تعد أجهزة التلفاز الملونة أيضًا مصادر للأشعة السينية. إذا شاهدت البرامج يوميًا لمدة 3 ساعات لمدة عام، فسيؤدي ذلك إلى تعرض إضافي لجرعة قدرها 0.001 ملي سيفرت (0.1 مليريم). وإذا كنت تطير بالطائرة، فستتلقى إشعاعا إضافيا بسبب حقيقة أن سمك الهواء الواقي يتناقص مع زيادة الارتفاع. يصبح الإنسان أكثر انفتاحاً على الأشعة الكونية. لذلك عند الطيران لمسافة 2400 كم. - 10 ميكروسيفرت (0.01 ملي سيفرت أو 1 مليريم)، عند السفر من موسكو إلى خاباروفسك، سيكون هذا الرقم بالفعل 40 - 50 ملي سيفرت (4 - 5 مليريم).
ما تأكله وتشربه وتتنفسه - كل هذا يؤثر أيضًا على الجرعات التي تتلقاها من المصادر الطبيعية. على سبيل المثال، بسبب تناول عنصر البوتاسيوم-40، يزداد النشاط الإشعاعي لجسم الإنسان بشكل ملحوظ.
توفر المنتجات الغذائية أيضًا حملًا إشعاعيًا إضافيًا. تحتوي منتجات المخابز، على سبيل المثال، على نشاط إشعاعي أكبر قليلاً من الحليب والقشدة الحامضة والزبدة والكفير والخضروات والفواكه. لذا فإن تناول العناصر المشعة داخل الإنسان يرتبط بشكل مباشر بمجموعة الأطعمة التي يتناولها.
يجب أن نفهم أن الإشعاع يحيط بنا في كل مكان، لقد ولدنا ونعيش في هذه البيئة، ولا يوجد شيء غير طبيعي هنا.

رهاب الإشعاع هو مرض جهلنا.ولا يمكن شفاءه إلا بالمعرفة.

وزارة التربية والتعليم في الاتحاد الروسي

الدولة الروسية

الأرصاد الجوية الهيدرولوجية

جامعة

قسم

الفيزياء التجريبية

أَجواء

العمل المختبري رقم 16

بالانضباط

"طرق ووسائل قياسات الأرصاد الجوية الهيدرولوجية."

قياس النشاط الإشعاعي

الاتجاه - الأرصاد الجوية الهيدرولوجية

التخصص - الأرصاد الجوية

سان بطرسبورج

يو دي سي 5

العمل المخبري رقم 16. قياس النشاط الإشعاعي. في تخصص "طرق ووسائل قياسات الأرصاد الجوية الهيدرولوجية". – سانت بطرسبرغ: RGGMU، 2004، 14 ص.

يحتوي وصف العمل المخبري على معلومات نظرية حول مسألة قياس النشاط الإشعاعي، وقائمة بالعمليات العملية التي يقوم بها الطلاب. ويولى اهتمام خاص لوحدات قياس النشاط الإشعاعي. يصبح العمل أكثر أهمية لأنه يوجد حاليًا عدد كبير جدًا من المواقع الملوثة على أراضي روسيا.

Ó الجامعة الروسية الحكومية للأرصاد الجوية الهيدرولوجية (RGHMU)، 2004.

وحدات قياس النشاط الإشعاعي

يحدث الإشعاع الإشعاعي عندما تتحلل النوى. يشع الإشعاع الصلب الأجسام، مما يسبب تغيرات في المادة التي تتكون منها. ولذلك، هناك عدة كميات تصف الإشعاع المشع. ويتعلق بعضها بالمواد المشعة نفسها، والبعض الآخر يصف التغيرات في المادة المشععة. دعونا قائمة لهم.

1. النشاط الإشعاعي(أ). هذا هو عدد الاضمحلال النووي الذي يحدث في عينة من المواد المشعة في ثانية واحدة. وبطبيعة الحال، تعتمد قيمة A على طبيعة المادة المشعة وكميتها. يتم قياس النشاط الإشعاعي بـ بيكريل(بكريل):

هذه وحدة SI. لكنها صغيرة جدًا للاستخدام العملي. يتم استخدامه فقط عندما يكون النشاط الإشعاعي لمادة ما منخفضًا بشكل واضح - على سبيل المثال، عند وصف النشاط الإشعاعي للغذاء أو الماء أو المواد غير النشطة (الرمل، التربة، إلخ.) وفي هذه الحالة، يتم استخدام المفهوم نشاط معين،تقاس بالبيكريل لكل كيلوغرام، أو النشاط الحجمي,تقاس بالبيكريل لكل لتر. لوصف المواد المشعة، يتم استخدام وحدة أخرى تسمى كوري(كي). والكوري الواحد هو النشاط الإشعاعي لجرام واحد من الراديوم. ومن المعروف أنه في ثانية واحدة يحدث 3.7 × 1010 اضمحلالًا نوويًا في جرام واحد من الراديوم. لذلك يمكننا إثبات العلاقة:

1 كي = 3.71010 بيكريل

عند دراسة التلوث الإشعاعي لمنطقة ما، تكون الوحدة المستخدمة هي كوري لكل كيلومتر مربع (Ci/km2).

2. الجرعة الممتصةد. هذه هي نسبة الطاقة (W) التي يمتصها الجسم المشعع إلى كتلة هذا الجسم (م):

وبطبيعة الحال، يتم قياس الجرعة الممتصة بالجول لكل كيلوغرام. تم استدعاء هذه الوحدة رمادي(غرام):

1 جراي = 1 جول/كجم

3. جرعة التعرض J. هذه هي نسبة الشحنة (Q) المتكونة في الهواء الجاف أثناء التشعيع إلى كتلة الهواء الجاف (m):

يتم قياس جرعة التعرض بالكولوم لكل كيلوغرام، أو بالرونتجنز (r):

1 ص = 2.58·10-4 درجة مئوية/كجم

(يظهر 10-4 متعددة عند تحويل وحدات الشحن إلى SI وحجم الهواء إلى الكتلة).

يمكن إنشاء العلاقة التالية بسهولة:

1 ص = 8.77·10-3 غراي

الوحدات شائعة الاستخدام هي رونتجن في الساعة (ملي رونتجن في الساعة، ميكرو رونتجن في الساعة).

4. معدل الجرعةد·. هذه هي نسبة الجرعة الممتصة إلى وقت الامتصاص (τ):

يمكنك ربط معدل الجرعة بالنشاط الإشعاعي:

حيث r هي المسافة بين المادة المشعة والجسم المشعع، K – ثابت التأين,المعامل الذي يميز المادة المشعة. دعونا نقدم قيمة K لبعض النظائر.


ك، ي م2/كجم

عند دراسة التلوث الإشعاعي لمنطقة ما، وفقاً للمعايير المقبولة، يتم إجراء القياسات على ارتفاع 1.5 متر من سطح الأرض. ثم:

لكن الأهم هو تأثير الإشعاع على جسم الإنسان. لذلك تم تقديم وحدة خامسة أخرى.

5. جرعة مكافئةدي. وهي الجرعة الممتصة مضروبة في المعامل (ke)، حسب نوع الإشعاع. تم تسمية الوحدة المقابلة سيفرت(سيفرت):

وترد قيمة المعامل ke في الجدول 2.

نوع الإشعاع

الأشعة السينية,

γ - الأشعة،

النيوترونات السريعة

وكما يتبين من الجدول، فإن أخطرها هي شظايا الانشطار النووي.

لوصف النشاط الإشعاعي لمنطقة ما، يتم استخدام وحدات متعددة - ملي سيفرت، ميكروسيفرت (mSv، μSv)، ولتحديد معدل الجرعة - ملي سيفرت في الساعة، ميكروسيفرت في الساعة (ملي سيفرت / ساعة، μSv / ساعة). يمكنك بسهولة ضبط النسبة:

1 ميكرومتر/ساعة = 100 ميكروسيفرت/ساعة،

1 ملي ر/ساعة = 100 ملي سيفرت/ساعة.

الآن دعونا نلقي نظرة على المعايير الحالية للوحدات الأساسية للنشاط الإشعاعي.

فيما يتعلق بالتعرض الإشعاعي، ينقسم السكان إلى المجموعات الثلاث التالية.

1. الأخصائيون - الأشخاص الذين يعملون بالمواد المشعة ويخضعون لمراقبة طبية متكررة.

2. الأشخاص الذين يعملون أحيانًا بالمواد المشعة.

3. بقية السكان.

معايير هؤلاء السكان مختلفة. حيث أن المجموعة الأولى تخضع لفحوصات طبية متكررة، ويكون للأطباء موقفهم منها تنبيه الإشعاع، فالقواعد بالنسبة لهذه المجموعة هي الأعلى. بالنسبة للمجموعة الثانية، فإن المعايير المعتمدة أقل بعشر مرات، للثالث - مائة مرة أقل من الأول. ويبين الجدول 3 معايير هذه المجموعات الثلاث.

المجموعة السكانية	D▪، ميكرو/ساعة	دي، μSv/ساعة



الخلفية الطبيعية

هنا في الجدول. ويبين الجدول 3 قيم خلفية الإشعاع الطبيعي. وقد تختلف في مناطق مختلفة. على سبيل المثال، تحتوي الصخور (الرخام والجرانيت وما إلى ذلك) على نظائر مشعة، وبالتالي فإن الخلفية المشعة في المناطق الصخرية تزداد قليلاً، لتصل إلى 0.3 - 0.4 ميكروسيفرت/ساعة. انها ليست خطيرة. ومع ذلك، إذا تجاوز معدل الجرعة 0.60 ميكروسيفرت/ساعة (60 ميكروسيفرت/ساعة)، فإن خبير الأرصاد الجوية المراقب ملزم بإخطار السلطات.

قيمة النشاط النوعي التقريبي للمنتجات الغذائية هي بكريل/كجم. لا يُسمح باستخدام المنتجات الغذائية ذات النشاط المحدد الذي يزيد عن 1 كيلو بكريل/كجم لإشعاع بيتا و0.1 كيلو بكريل/كجم لإشعاع ألفا. بالنسبة لمواد البناء (الرمل والحجر المسحوق وما إلى ذلك) فإن القيم المسموح بها لا تزيد عن 4 كيلو بيكريل/كجم.

مبدأ تشغيل عداد جيجر

الجزء الرئيسي من جهاز القياس عبارة عن أنبوب تفريغ غاز يحتوي على غاز عند ضغط منخفض (الشكل 1).

عندما يطير جسيم (نيوترون، جسيم ألفا، وما إلى ذلك) داخل الأنبوب، يحدث تأين لجزيئات الغاز. تطير الأيونات الناتجة إلى الأقطاب الكهربائية المشحونة للأنبوب - الأنود (1) والكاثود (2). وفي طريقهم يلتقون بجزيئات غاز أخرى. متوسط المسار الحر (أي المسافة بين الجزيئات) يتيح للأيونات الوقت الكافي لاكتساب سرعة كافية لتأين الجزيء الذي تواجهه. ثم يتم تشكيل زوج جديد من الأيونات، والذي يطير أيضًا إلى الأقطاب الكهربائية، مما يؤدي إلى تأين الجزيئات الأخرى، وما إلى ذلك. تحدث عملية تأين تشبه الانهيار الجليدي لجميع جزيئات الغاز في الأنبوب. يضيء الأنبوب. تنخفض مقاومة الأنبوب Rtr بشكل حاد. وجود مقاومة التخميد R ~ 107 أوم يؤدي إلى حقيقة أنه عند Rtr<

يستخدم مقياس الجرعات DRGB-01 عدادًا رقميًا يحسب عدد النبضات خلال فترة زمنية معينة. يتم عرض الرقم المقابل لعدد النبضات المحسوبة على المؤشر الرقمي. يتم اختيار معلمات الجهاز بحيث يكون هذا الرقم مساويا للنشاط المقاس بالميكروسيفرت في الساعة أو بالكيلوبيكريل لكل كيلوغرام.

إجراءات التشغيل لجهاز DRGB-01

يتيح لك مقياس الجرعات DRGB-01 قياس الكميات التالية.

1. قيمة معدل الجرعة المكافئة لإشعاع γ (الوضع F)، معبرًا عنها بوحدة μSv/ساعة. يفترض هذا الوضع إمكانية إجراء قياسات فردية ودورية (دورية) بفترة 20 ثانية.

2. قيمة النشاط المحدد للأجسام، بسبب وجود النويدات المشعة التي تنبعث منها β وγ، معبرًا عنها بـ KBq/kg (الوضع A).

3. قيمة كثافة التدفق السطحي لجسيمات بيتا، بسبب تلوث أي سطح بالنويدات المشعة التي ينبعث منها بيتا (الوضع ب).

في هذا العمل، من المفترض أنه سيتم استخدام مقياس الجرعات فقط في الوضعين الأولين.

تظهر اللوحة الأمامية لمقياس الجرعات في الشكل. 2.

الإجراء الخاص بالعمل مع مقياس الجرعات في الوضعF(قياس معدل جرعة الإشعاع).

1. دون تحريك الشاشة البلاستيكية من الغطاء الخلفي، قم بتوجيه الجهاز ممسكًا به بين يديك على ارتفاع حوالي 1.5 متر فوق منطقة التربة التي يتم اختبارها.

2. قم بتشغيل الجهاز عن طريق تحريك المفتاح إلى أقصى الموضع الأيمن. وفي نفس الوقت يظهر حرف "F" على المؤشر الرقمي (1) ويبدأ ظهور الأرقام 0.00؛ ثم 0.01؛ 0.02 الخ

3. بعد 20 ثانية، سيظهر المؤشر القيمة المقاسة لمعدل الجرعة بـ μSv/ساعة. على سبيل المثال، قيمة F البالغة 0.15 تعني 0.15 ميكروسيفرت في الساعة (أو 15 ميكرو رونتجن في الساعة).

4. بدون عمليات إضافية، يدخل الجهاز وضع القياس الدوري.كل 20 ثانية تظهر قيمة معدل الجرعة الجديدة على المؤشر. يعد هذا الوضع مناسبًا للاستخدام في القياسات المستمرة، على سبيل المثال، قياس معدل الجرعة أثناء السير على طول الطريق. إذا تم تشغيل مؤشر الصوت في الوضع الدوري (تم ضبط المفتاح 4 على أقصى الموضع الأيمن)، فسيتم سماع الإشارة الصوتية عندما يتجاوز معدل الجرعة 0.60 ميكروسيفرت/ساعة (أو 60 ميكروسيفرت/ساعة).

5. إذا كان من المرغوب فيه تحويل الجهاز إلى وضع قياس واحد (كما هو مفترض في هذا العمل)، فأنت بحاجة إلى تشغيل طاقة الجهاز بالمفتاح (2)، ثم تشغيل إنذار الصوت بالمفتاح ( 4) ثم اضغط على الزر (3) مرة واحدة. تظهر علامات F 0.00 على الشاشة الرقمية؛ ثم ف 0.01؛ F 0.02، وما إلى ذلك. بعد 20 ثانية، ستشير إشارة صوتية إلى نهاية عملية القياس ويشير الرقم الذي يظهر على المؤشر إلى قيمة معدل الجرعة المكافئة بوحدة μSv/ساعة. يمكنك تكرار القياسات في وضع واحد فقط عن طريق إيقاف تشغيل الجهاز أولاً (يتم ضبط المفتاح على الموضع الأيسر)، ثم تشغيله مرة أخرى.

إجراء تشغيل مقياس الجرعات في الوضع A(تحديد النشاط المحدد للماء والتربة والغذاء وما إلى ذلك).

1. خذ وعاءًا منزليًا قياسيًا بسعة 0.5 لتر (زجاج أو بولي إيثيلين) واملأه بمنتج الاختبار بحيث لا يصل الحد الأعلى إلى حافة عنق الجرة بمقدار 3-5 ملم. العينة جاهزة للقياسات.

2. قم بإزالة الجهاز من الجرة على مسافة لا تقل عن 1.5 متر وقياس الخلفية. للقيام بذلك، قم بتشغيل الجهاز عن طريق التبديل إلى الوضع الصحيح، وتشغيل إنذار الصوت مع المفتاح (4) واضغط على الزر (3) مرتين. تظهر الإشارة R.00.0 على المؤشر، ثم تزداد القيمة على المؤشر. وبعد 520 ثانية (8 دقائق و40 ثانية)، يصدر الجهاز إشارة صوتية وتختفي النقطة الموجودة بعد الرقم الموجود في أقصى اليمين على المؤشر. ولا يمكن استخدام هذه الأرقام بشكل مستقل ولا ينبغي تسجيلها في سجل المراقبة.

3. أعد الجهاز إلى موقع العينة. بدون إزالة الشاشة، ضع الجهاز على عنق جرة العينة كما هو موضح في الشكل. 2. اضغط على الزر (3) مرة واحدة. وبعد 520 ثانية، يصدر الجهاز إشارة صوتية وتختفي النقطة الموجودة بعد الرقم الموجود في أقصى اليمين على المؤشر. هذه الأرقام الموجودة على المؤشر هي قيمة تقريبية للنشاط المحدد للمنتج، معبرًا عنها بـ KBq/kg.

4. لتحديد النشاط المحدد للمنتج بدقة، يجب ضرب القيمة المأخوذة من المؤشر بمعامل تصحيح مأخوذ من الجدول 1 (انظر الملحق).

5. لا يجوز إجراء القياس المتكرر لنشاط معين إلا بعد إيقاف تشغيل الجهاز وتكرار كافة العمليات المذكورة في الفقرات 2 - 4.

الانتهاء من العمل

1. احصل على مقياس الجرعات DRBG-01 من مساعد المختبر أو المعلم. قم بتشغيله وقياس مستوى الخلفية المشعة في المختبر في وضع F، وإجراء العمليات المناسبة (انظر أعلاه). هل هذه القيمة طبيعية؟

2. ضع مقياس الجرعات فوق مصدر إشعاعي منخفض الطاقة على ارتفاع سنتيمترات. لضمان السلامة التشغيلية، يتم تغطية المصدر بغطاء ويجب أن يكون موجودًا في شاشة معدنية أسطوانية. قم بإزالة الغطاء المعدني من المصدر، وفي الوضع F، قم بقياس مستوى الإشعاع من المصدر عند هذا الارتفاع.

3. ضع إحدى عينات البارافين على المصدر بعد تسجيل سمكها مسبقًا. قياس مستوى الإشعاع. بعد ذلك، كرر القياسات مع عينة أخرى أكثر سمكًا. قم بعمل جدول يوضح مدى اعتماد مستوى الإشعاع على سمك عينات البارافين. الجمع بين العينات عن طريق تكديسها فوق بعضها البعض وتحديد السماكة الإجمالية ح. قم بعمل رسم بياني للاعتماد الناتج De(h).

4. قياس النشاط الإشعاعي النوعي لمياه الصنبور، والتي يتم تحضير عينة لها عن طريق ملء وعاء زجاجي بماء الصنبور. قم بتسجيل القيمة الناتجة وحدد النشاط المحدد A بالكيلو بيكريل لكل كيلوغرام باستخدام عامل التصحيح (انظر الملحق).

5. قياس النشاط النوعي للجرانيت المسحوق باستخدام عينة جاهزة متوفرة في المختبر. قم بتسجيل القيمة الناتجة وحدد النشاط المحدد A بالكيلو بيكريل لكل كيلوغرام باستخدام عامل التصحيح (انظر الملحق). قارنه بنشاط ماء الصنبور. كيف تفسر الفرق في القيم؟

6. قم بإيقاف تشغيل الجهاز، وسلمه إلى مساعد المختبر أو المعلم وقم بتنظيف مكان عملك.

متطلبات التقرير

يجب أن يحتوي التقرير على:

1. وصف موجز لمبدأ تشغيل مقياس الجرعات DRBG-01.

2. ترتيب جميع تصرفاتك أثناء العمل.

3. قيمة الخلفية الإشعاعية في المختبر، معبرًا عنها بوحدة μSv/ساعة وμR/ساعة.

4. رسم بياني لاعتماد الإشعاع المشع من مصدر إشعاع منخفض الطاقة كدالة لسمك عينات البارافين De(h).

5. قيمة النشاط النوعي لمياه الصنبور وأحجار الجرانيت المكسرة بـ KBq/Kg.

6. شرح وتحليل النتائج التي تم الحصول عليها.

أسئلة التحكم

1. ما هو النشاط الإشعاعي وبأي وحدات يتم قياسه؟

2. اشرح معنى مفهومي "الجرعة الممتصة" و"معدل الجرعة"، ما هي الوحدات التي تقاس بها هذه الكميات؟

3. ما هي جرعة التعرض؟ اشرح المعنى المادي لمفهومي "الرونتجن" و"الرونتجن في الساعة". ما هي العلاقة بين هذه الوحدات ووحدات النظام الدولي؟

4. ما هي الجرعة المكافئة؟ ما هي الوحدات المستخدمة لقياس ذلك؟

5. ما هو النشاط الإشعاعي المحدد للمنتجات؟ في أي الوحدات يتم قياسه؟ ما هي قيم النشاط المحددة المسموح بها للمنتجات الغذائية؟ لمواد البناء ؟

6. ما هي المعايير الأساسية للتعرض الإشعاعي للسكان؟ لماذا تختلف هذه المعايير باختلاف المجموعات السكانية؟

7. أنت تقوم بقياس مستوى النشاط الإشعاعي في محطة الأرصاد الجوية. القيمة التي تلقيتها هي 0.7 ميكروسيفرت/ساعة. هل هذا طبيعي؟ أفعالك في هذه الحالة.

8. شرح مبدأ تشغيل عداد جيجر.

9. لماذا يتم تركيب مقاومة التخميد في دائرة عداد جيجر؟

فهرس

1. معايير السلامة من الإشعاع (NRB-99). وزارة الصحة في روسيا، 19 ق.

2. القواعد الصحية الأساسية لضمان السلامة من الإشعاع (OSPORB-99). وزارة الصحة في روسيا، 20س.

3. مقياس الجرعات الإشعاعية DRGB-01 - "ECO-1". دليل التعليمات ج.

طلب

عوامل التصحيح لقراءات مقياس الجرعات DRGB-01 لحساب النشاط الإشعاعي المحدد للمنتجات.

كثافة المنتج	اسم المنتج	معامل التصحيح
	الشاي والفطر المجفف والتوت والفواكه واللحوم المدخنة
	الماء والحليب ومنتجات الألبان والتوت الخام والفواكه والخضروات واللحوم
	التربة والرمل والحجر المسحوق وما إلى ذلك.

الطبعة التعليمية

العمل المختبري رقم 16

قياس النشاط الإشعاعي

محرر

ر.م رقم 000 بتاريخ 30/12/96

توقيع للطباعة مقاس 60×90 1/16

مجلة الكتاب الورقية.

تداول 50 أمر 3. مطبوعة....

RGGMU، مالوكتنسكي، ص 98.

الطرق الأساسية لقياس النشاط الإشعاعي

التأثير الكهروضوئي تأثير كومبتون تشكيل الزوج

2. في تشتت كومبتون ينقل كم جاما جزءًا من طاقته إلى أحد الإلكترونات الخارجية للذرة. هذا الإلكترون الارتدادي، الذي يكتسب طاقة حركية كبيرة، ينفقها على تأين المادة (هذا هو بالفعل تأين ثانوي، حيث أن الكم g، بعد أن أطاح بالإلكترون، قد أنتج بالفعل تأينًا أوليًا).

يفقد الكم g بعد الاصطدام جزءًا كبيرًا من طاقته ويغير اتجاه حركته، ᴛ.ᴇ. يتبدد.

لوحظ تأثير كومبتون في نطاق واسع من طاقات أشعة جاما (0.02-20 ميجا إلكترون فولت).

3. تكوين البخار. أشعة جاما التي تمر بالقرب من النواة الذرية ولها طاقة لا تقل عن 1.02 ميجا فولت تتحول إلى جسيمين، إلكترون وبوزيترون، تحت تأثير مجال النواة الذرية. يتم تحويل جزء من طاقة كم جاما إلى كتلة مكافئة لجسيمين (حسب علاقة أينشتاين E=2me*C²= 1.02 MeV). يتم نقل الطاقة المتبقية من كم جاما إلى الإلكترون والبوزترون الناشئين في شكل طاقة حركية. يؤين الإلكترون الناتج الذرات والجزيئات، ويفني البوزيترون مع أي إلكترون من إلكترونات الوسط، مكونًا شعاعي جاما جديدين بطاقة كل منهما 0.51 ميجا إلكترون فولت. تنفق كمات جاما الثانوية طاقتها على تأثير كومبتون ومن ثم على التأثير الكهروضوئي. كلما زادت طاقة أشعة جاما وكثافة المادة، زادت احتمالية عملية تكوين الزوج. ولهذا السبب، تُستخدم المعادن الثقيلة، مثل الرصاص، للحماية من أشعة غاما.

تتفاعل الأشعة السينية مع المادة بطريقة مماثلة بسبب هذه التأثيرات الثلاثة نفسها.

الأشعة السينية المميزة وbremsstrahlung. الاختلافات والتشابه بين الأشعة السينية وأشعة جاما. قانون التوهين من إشعاع جاما.

ينشأ الانحراف المميز نتيجة لإثارة الذرة، عندما تعود الإلكترونات التي انتقلت إلى المدار الخارجي إلى المدار الأقرب إلى النواة وتطلق طاقة زائدة على شكل إشعاع أشعة سينية مميز (ترددها مميز كل عنصر كيميائي). تستخدم أجهزة الأشعة السينية إشعاعات الأشعة السينية المميزة. عندما تتفاعل جسيمات بيتا (الإلكترونات) مع مادة ما، بالإضافة إلى تأين ذرات هذه المادة، فإن جسيمات بيتا (الإلكترونات)، التي تتفاعل مع الشحنة الموجبة للنواة، تنحني مسارها (تتباطأ) وفي نفس الوقت تفقد طاقتها في شكل أشعة سينية bremsstrahlung.

تنبعث أشعة جاما من نواة نظائر p/a أثناء اضمحلالها، وتنشأ الأشعة السينية أثناء تحولات الإلكترون داخل الأغلفة الإلكترونية للذرة، ويكون تردد أشعة جاما أعلى من تردد الأشعة السينية، ويكون اختراقها القوة في المادة وتأثيرات التفاعل هي نفسها تقريبًا.

كلما زادت سماكة الطبقة الماصة، زاد ضعف تدفق أشعة جاما التي تمر عبرها.

لكل مادة، تم إنشاء طبقة نصف التوهين D1/2 تجريبيًا (وهذا هو سمك أي مادة تخفف إشعاع جاما بمقدار النصف).

وهي متساوية للهواء -190 سم، والخشب -25 سم، والأنسجة البيولوجية -23 سم، والتربة -14 سم، والخرسانة -10 سم، والفولاذ -3 سم، والرصاص -2 سم. (د1/2 » ص /23)

التفكير بنفس الطريقة كما هو الحال عند استخلاص قانون p/a الاضمحلال، نحصل على:

د/د1/2-د/د1/2- 0.693 د/د1/2

أنا = آيو / 2أو أنا = آيو * 2(نوع آخر من التدوين I = Iоe)

حيث: I هي شدة أشعة جاما بعد مرورها عبر طبقة ماصة سمكها D؛

Iо - الشدة الأولية لأشعة جاما.

10. مشاكل قياس الجرعات وقياس الإشعاع. التشعيع الخارجي والداخلي للجسم. العلاقة بين النشاط والجرعة الناتجة عن إشعاع جاما. طرق الحماية من مصادر الإشعاع المحلية .

قياس الجرعات- هذا تحديد كمي ونوعي للكميات التي تميز تأثيرات الإشعاع المؤين على المادة باستخدام طرق فيزيائية مختلفة واستخدام معدات خاصة.

قياس الإشعاع- تطوير النظرية والتطبيق العملي لقياس النشاط الإشعاعي وتحديد النظائر المشعة.

يرجع التأثير البيولوجي للأشعة السينية والإشعاع النووي على الجسم إلى تأين وإثارة ذرات وجزيئات البيئة البيولوجية.

أ ¾¾¾® B.object

ب ¾¾¾® التأين

G ¾¾¾® يتناسب مع ¾¾¾®g

n ¾¾¾® الطاقة الممتصة ¾¾¾® n

r ¾¾¾® الإشعاع ¾¾¾® r (الأشعة السينية)

جرعة الإشعاعهي كمية طاقة الإشعاع المؤين الممتصة لكل وحدة حجم (كتلة) من المادة المشععة.

يسمى التشعيع من مصادر الإشعاع الخارجية بالتشعيع الخارجي. يؤدي التشعيع الناتج عن المواد المشعة التي تدخل الجسم مع الهواء والماء والغذاء إلى خلق إشعاع داخلي.

باستخدام قيمة Kg (قيمة ثابت جاما مذكورة في الكتب المرجعية لجميع نظائر p/a)، يمكنك تحديد معدل الجرعة لمصدر نقطي لأي نظير.

ف = كجم أ / ر²،أين

R - معدل جرعة التعرض، R/h

كجم - ثابت التأين للنظير، R/h cm² / mKu

أ - النشاط، mKu

ص - المسافة، سم.

يمكنك حماية نفسك من المصادر المحلية للإشعاع المشع عن طريق التدريع وزيادة المسافة إلى المصدر وتقليل وقت تعرضه للجسم.

11. الجرعة ومعدل الجرعة. وحدات قياس التعرض، الجرعة الممتصة، المكافئة، الفعالة.

جرعة الإشعاعهي كمية طاقة الإشعاع المؤين الممتصة لكل وحدة حجم (كتلة) من المادة المشععة. في الأدبيات، وثائق ICRP (اللجنة الدولية للوقاية من الإشعاع)، NCRP (اللجنة الوطنية لروسيا) وSCEAR (اللجنة العلمية المعنية بآثار الإشعاع الذري في الأمم المتحدة)، يتم تمييز المفاهيم التالية:

- جرعة التعرض (القوة المؤينة للأشعة السينية وأشعة جاما في الهواء) بالرونتجنز؛ الأشعة السينية (P) - جرعة التعرض للأشعة السينية أو إشعاع g (إشعاع الفوتون)، مما يخلق ملياري زوج أيوني في 1 سم مكعب من الهواء. (الأشعة السينية تقيس تعرض المصدر، أي مجال الإشعاع، كما يقول علماء الأشعة، الإشعاع الحادث).

- الجرعة الممتصة - طاقة الإشعاعات المؤينة التي تمتصها أنسجة الجسم بدلالة وحدة الكتلة بالراد والرمادي؛

مسرور (الجرعة الممتصة للإشعاع - إنجليزي) - الجرعة الممتصة من أي نوع من الإشعاعات المؤينة، حيث يتم امتصاص طاقة تساوي 100 إيرᴦ في 1 جرام من كتلة المادة. (في 1 جرام من الأنسجة البيولوجية ذات التركيب المختلف، يتم امتصاص كميات مختلفة من الطاقة.)

الجرعة بالراد = الجرعة بالرونتجين مضروبة بالكيلو طن، مما يعكس طاقة الإشعاع ونوع الأنسجة الممتصة. للهواء: 1 راد = 0.88 رونتجن؛

للمياه والأنسجة الرخوة 1rad = 0.93R (في الممارسة العملية يأخذون 1rad = 1R)

للأنسجة العظمية 1rad = (2-5)P

الوحدة المعتمدة في نظام C هي رمادي (1 كجم من الكتلة يمتص 1 J من طاقة الإشعاع). 1 جراي = 100 راد (100 ر)

- جرعة مكافئة - الجرعة الممتصة مضروبة في معامل يعكس قدرة نوع معين من الإشعاع على إتلاف أنسجة الجسم في ريم وسيفيرت. بير (المعادل البيولوجي للأشعة السينية) هي جرعة من أي إشعاع نووي ينشأ عندها نفس التأثير البيولوجي في بيئة بيولوجية كما هو الحال مع جرعة من الأشعة السينية أو إشعاع جاما تبلغ 1 رونتجن. D في العينية = D في الإيجارᴦ.*OBE. RBE - معامل الفعالية البيولوجية النسبية أو معامل الجودة (QC)

ل ب، ز والإيجار. الإشعاع RBE (KK) = 1؛ ل والبروتونات = 10؛

النيوترونات البطيئة = 3-5؛ النيوترونات السريعة = 10

سيفرت (سيفرت) هي جرعة مكافئة من أي نوع من الإشعاع يتم امتصاصها في 1 كجم من الأنسجة البيولوجية، مما يخلق نفس التأثير البيولوجي مثل الجرعة الممتصة البالغة 1 جراي من إشعاع الفوتون. 1 سيفرت = 100 ريم(ش = 100R)

-جرعة معادلة فعالة - الجرعة المكافئة مضروبة في معامل مع مراعاة اختلاف حساسية الأنسجة المختلفة للإشعاع، بالسيفرت.

معاملات خطر الإشعاع للأنسجة البشرية المختلفة (الأعضاء)، التي أوصت بها اللجنة الدولية للوقاية من الإشعاع: (على سبيل المثال، 0.12 - نخاع العظم الأحمر، 0.15 - الغدة الثديية، 0.25 - الخصية أو المبيضين؛) يُظهر المعامل حصة كل عضو فردي عند تشعيع موحد قدره الجسم كله

من الناحية البيولوجية، من المهم معرفة ليس فقط الجرعة الإشعاعية التي يتلقاها الجسم، ولكن الجرعة التي يتلقاها في كل وحدة زمنية.

معدل الجرعة هي الجرعة الإشعاعية لكل وحدة زمنية.

د = ف / رعلى سبيل المثال، R/hour، mR/hour، μR/hour، μSv/h، mrem/min، Gy/s، إلخ.

يتم التحدث عن معدل الجرعة الممتصة على أنه زيادة الجرعة لكل وحدة زمنية.

12 خصائص جسيمات أ، د، وإشعاع ز.

سننظر في خصائص الأنواع المختلفة من الإشعاعات المؤينة في شكل جدول.

نوع الإشعاع	ما أنه لا يمثل؟	تكلفة	وزن	الطاقة MeV	سرعة	التأين في الهواء عند مسار 1 سم	عدد الكيلومترات...في: الهواء البيولوجية. الأقمشة المعدنية
أ	تدفق نوى الهيليوم	اثنين من رسائل البريد الإلكتروني شحنة موجبة Å	4 صباحا	2 – 11	10-20 ألف كم/ساعة	100-150 ألف زوج أيون	2 – 10 سم	كسور ملم (~0.1 ملم)	مئات من مم
ب	تدفق الإلكترون	نفي الابتدائية. تكلفة(-)	0.000548 ص	0 – 12	0.3-0.99 سرعة الضوء (ج)	50-100 زوج أيون	يصل إلى 25 مترا	ما يصل إلى 1 سم	بضعة ملم.
ز	الفورية. إشعاع ل<10 -11 м (в.свет 10 -7 м)	ليس لديه	g-الكم لديه كتلة الراحة = 0	من كيلو إلكترون فولت إلى عدة ميجا إلكترون فولت	من 300,000 كم/ثانية	ضعيف	100-150 متر	متر	عشرات سم.

13. خصائص التلوث الإشعاعي أثناء حادث محطة الطاقة النووية.

اليود-131 السترونتيوم - 90(ص-90) - ت 1/2 -28 سنة و السيزيوم - 137

تقسيم المناطق بعد الحادث (على أساس تلوث التربة بمادة Cs-137 والجرعة السنوية):

منطقة الحظر (إعادة التوطين) - أكثر من 40 Ci/km² (جرعة أكثر من 50 مللي سيفرت/سنة)؛

منطقة إعادة التوطين (طوعية) – من 15 إلى 40 Ci/km². (الجرعة 20 - 50 ملي سيفرت/السنة)؛

منطقة الإقامة المحظورة (مع إعادة التوطين المؤقت للنساء الحوامل والأطفال) 5 - 15 Ci/km². (الجرعة من 5 إلى 20 ملي سيفرت/السنة)؛

منطقة مكافحة الإشعاع (منطقة الإقامة ذات الوضع الاجتماعي والاقتصادي التفضيلي) 1-5 Ci/km² (الجرعة من 1 إلى 5 مللي سيفرت/سنة).

في الاتحاد الروسي، تلقت 15 منطقة (بريانسك، كورسك، كالوغا، تولا، أوريول، ريازان، وما إلى ذلك - من 1 إلى 43٪ من الأراضي) تلوثًا إشعاعيًا جزئيًا (أكثر من 1 Ci/km2) من حادث تشيرنوبيل.

وفقًا لتشريعات الاتحاد الروسي، يحق للسكان الذين يعيشون على الأراضي الملوثة (بالسيزيوم) بأكثر من 1 Ci/km² الحصول على الحد الأدنى من المزايا

14. أجهزة كشف الإشعاع المؤين. تصنيف. مبدأ ومخطط تشغيل غرفة التأين.

غرف التأين

- العدادات التناسبية؛

رسم تخطيطي لتشغيل كاشف التأين.

تمتلئ هذه الغرفة بالهواء أو الغاز الخامل، حيث يوجد قطبان كهربائيان (الكاثود والأنود)، مما يخلق مجالًا كهربائيًا.

يعتبر الهواء الجاف أو الغاز عوازل جيدة ولا يوصل الكهرباء. لكن جسيمات ألفا وبيتا المشحونة، بمجرد دخولها إلى الغرفة، تؤين الوسط الغازي، وتشكل كوانتا جاما أولًا إلكترونات سريعة (إلكترونات ضوئية، وإلكترونات كومبتون، وأزواج إلكترون-بوزيترون) في جدران الحجرة، والتي تؤين أيضًا الوسط الغازي. تنتقل الأيونات الموجبة الناتجة إلى الكاثود، والأيونات السالبة إلى القطب الموجب. يظهر تيار تأين في الدائرة يتناسب مع كمية الإشعاع.

يعتمد تيار التأين بنفس حجم الإشعاع المؤين بطريقة معقدة على الجهد المطبق على أقطاب الغرفة. عادة ما يسمى هذا الاعتماد خاصية الجهد الحالي لكاشف التأين.

غرفة التأين يستخدم لقياس جميع أنواع الإشعاع النووي. من الناحية الهيكلية، تم تصميمها على شكل مسطح، أو أسطواني، أو كروي، أو على شكل كشتبان بحجم يتراوح من سم مكعب إلى 5 لترات. عادة ما تكون مليئة بالهواء. مادة الغرفة هي زجاج شبكي، باكليت، بوليسترين، وربما ألومنيوم. يستخدم على نطاق واسع في مقاييس الجرعات الفردية (DK-0.2؛ KID-1، KID-2، DP-22V، DP-24، وما إلى ذلك).

15. خصائص التلوث الإشعاعي أثناء الانفجار النووي.

أثناء التفاعل المتسلسل الانشطاري، ينتج اليورانيوم-235 والبلوتونيوم-239 في القنبلة الذرية حوالي 200 نظير مشع لحوالي 35 عنصرًا كيميائيًا.أثناء الانفجار النووي، يحدث التفاعل المتسلسل الانشطاري فورًا عبر كامل كتلة المادة الانشطارية، يتم إطلاق النظائر المشعة الناتجة في الغلاف الجوي ثم تسقط على الأرض في شكل مسار إشعاعي ممتد.

تنقسم كامل منطقة التلوث الإشعاعي حسب درجة التلوث إلى 4 مناطق تتميز حدودها بما يلي: جرعات الإشعاع أثناء الاضمحلال الكامل – د ∞في رونتجنز و مستويات الإشعاع بعد ساعة من الانفجارص 1في ص / ساعة.

أرز. 2.1. مناطق التلوث الإشعاعي أثناء الانفجار النووي

أسماء المناطق (بين قوسين القيم P 1 (R/h)، D ∞ (P)): أ- عدوى متوسطة(8 ص/ساعة، 40 ص)، ب – قوي(80 ص/ساعة، 400 ص)، ب – خطير(240 دورة/ساعة، 1200 دورة)، ز - عدوى خطيرة للغاية(800 ص/ساعة، 4000 ر).

وتوضح الكتب المرجعية أحجام المناطق حسب قوة الانفجار وسرعة الرياح في الطبقات العليا من الغلاف الجوي - ويشار إلى طول وعرض كل منطقة بالكيلومترات. بشكل عام، تعتبر المنطقة ملوثة إذا كان مستوى الإشعاع فيها كذلك 0.5 دورة/ساعة -في زمن الحرب و 0.1mR/ساعةفي زمن السلم (الإشعاع الطبيعي في ياروسلافل - 0.01 مللي أمبير/ساعة,)

وبسبب تحلل المواد المشعة، يحدث انخفاض مستمر في مستوى الإشعاع، حسب النسبة

Р ر = Р 1 ر – 1.2

أرز. 2.2. خفض مستوى الإشعاع في أعقاب الانفجار النووي

بيانياً، هذا هبوط أسي حاد. ويبين تحليل هذه النسبة أنه مع زيادة الوقت بمقدار سبعة أضعاف، ينخفض مستوى الإشعاع بمقدار 10 مرات. وكان انخفاض الإشعاع بعد حادث تشيرنوبيل أبطأ بكثير

وفي جميع الحالات المحتملة، يتم حساب مستويات الإشعاع وجرعاته وجدولتها.

ومن المهم أن نلاحظ أنه بالنسبة للإنتاج الزراعي، فإن التلوث الإشعاعي للمنطقة يشكل الخطر الأكبر، لأنه يتعرض الناس والحيوانات والنباتات ليس فقط لأشعة غاما الخارجية، ولكن أيضًا داخليًا عندما تدخل المواد المشعة الجسم مع الهواء والماء والغذاء. في الأشخاص والحيوانات غير المحمية، اعتمادًا على الجرعة المتلقاة، قد يحدث مرض إشعاعي، وتبطئ النباتات الزراعية نموها، وتقلل من إنتاجية وجودة منتجات المحاصيل، وفي حالة حدوث أضرار جسيمة، يحدث موت النبات.

16. الطرق الأساسية لقياس النشاط الإشعاعي (المطلقة والمحسوبة والنسبية (المقارنة) كفاءة العداد. خاصية العد (التشغيلية).

يمكن تحديد النشاط الإشعاعي للأدوية بالطريقة المطلقة والمحسوبة والنسبية (المقارنة). هذا الأخير هو الأكثر شيوعا.

الطريقة المطلقة.يتم وضع طبقة رقيقة من المادة قيد الدراسة على طبقة خاصة رقيقة جدًا (10-15 ميكروجرام/سم²) ويتم وضعها داخل الكاشف، ونتيجة لذلك يتم استخدام الزاوية الصلبة الكاملة (4p) لتسجيل جسيمات بيتا المنبعثة على سبيل المثال، ويتم تحقيق كفاءة العد بنسبة 100% تقريبًا. عند العمل باستخدام عداد 4p، لا تحتاج إلى إدخال العديد من التصحيحات، كما هو الحال مع طريقة الحساب.

يتم التعبير عن نشاط الدواء على الفور بوحدات النشاط Bq، Ku، mKu، إلخ.

بواسطة طريقة الحسابتحديد النشاط المطلق للنظائر التي ينبعث منها ألفا وبيتا باستخدام عدادات تفريغ الغاز التقليدية أو عدادات التلألؤ.

تم إدخال عدد من عوامل التصحيح في صيغة تحديد نشاط العينة، مع مراعاة فقد الإشعاع أثناء القياس.

أ = N/w×e×k×r×q×r×g m×2.22×10¹²

أ- نشاط الدواء في كو؛

ن- معدل العد في عفريت / دقيقة ناقص الخلفية؛

ث-تصحيح ظروف القياس الهندسي (الزاوية الصلبة)؛

ه- تصحيح وقت حل تثبيت العد؛

ك- تصحيح امتصاص الإشعاع في طبقة الهواء وفي نافذة (أو جدار) العداد؛

ص- تصحيح الامتصاص الذاتي في طبقة الدواء.

س- تصحيح التشتت الخلفي من الركيزة؛

ص- تصحيح مخطط الاضمحلال؛

ز- تصحيح إشعاع جاما بأشعة بيتا وغاما المختلطة؛

م- الجزء الموزون من دواء القياس بالملليجرام؛

2.22×10¹² -عامل التحويل من عدد حالات التفكك في الدقيقة إلى Ci (1 Ci = 2.22*10¹² تفكك/دقيقة).

لتحديد النشاط المحدد، من المهم للغاية تحويل النشاط لكل 1 مجم إلى 1 كجم .

أود = A*10 6، (كو/كجم)

يمكن تحضير الاستعدادات للقياس الإشعاعي رقيق سميكأو طبقة المتوسطةالمادة التي تتم دراستها.

إذا كانت المادة التي يتم اختبارها بها نصف طبقة التوهين - د1/2،

الذي - التي رفيع - عند د<0,1D1/2, متوسط - 0.1D1/2 سميك (تحضيرات الطبقة السميكة) د> 4D1/2.

وتعتمد جميع عوامل التصحيح نفسها، بدورها، على العديد من العوامل، ويتم حسابها بدورها باستخدام صيغ معقدة. ولهذا السبب، فإن طريقة الحساب كثيفة العمالة للغاية.

الطريقة النسبية (المقارنة).وقد وجد تطبيقًا واسعًا في تحديد نشاط بيتا للأدوية. ويعتمد على مقارنة معدل العد من المعيار (دواء ذو نشاط معروف) مع معدل العد للدواء المقاس.

في هذه الحالة، يجب أن تكون هناك شروط متطابقة تمامًا عند قياس نشاط الدواء القياسي واختبار الدواء.

أبريل = Aet* Npr/Net، أين

Aet هو نشاط الدواء المرجعي، التشتت/الدقيقة؛

أبريل - النشاط الإشعاعي للدواء (عينة)، التشتت/دقيقة؛

صافي - سرعة العد من المعيار، عفريت/دقيقة؛

Npr - معدل العد من الدواء (العينة)، عفريت/دقيقة.

عادةً ما تشير جوازات السفر الخاصة بمعدات قياس الإشعاع وقياس الجرعات إلى الخطأ الذي تم إجراؤه في القياسات. الحد الأقصى للخطأ النسبيتتم الإشارة إلى القياسات (التي تسمى أحيانًا الخطأ النسبي الأساسي) كنسبة مئوية، على سبيل المثال، ± 25%. بالنسبة لأنواع مختلفة من الأدوات، يمكن أن تتراوح من ± 10% إلى ± 90% (في بعض الأحيان تتم الإشارة إلى خطأ نوع القياس لأقسام مختلفة من المقياس بشكل منفصل).

من الحد الأقصى للخطأ النسبي ± d٪ يمكنك تحديد الحد الأقصى مطلقخطأ في القياس. إذا تم أخذ القراءات من الأداة A، فإن الخطأ المطلق هو DA=±Ad/100. (إذا كانت A = 20 mR، و d = ±25%، ففي الواقع A = (20 ± 5) mR. أي في النطاق من 15 إلى 25 mR.

17. أجهزة كشف الإشعاع المؤين. تصنيف. مبدأ ومخطط تشغيل كاشف التلألؤ.

يمكن الكشف عن الإشعاع الإشعاعي (معزول، مكتشف) باستخدام أجهزة خاصة - أجهزة كشف، يعتمد تشغيلها على التأثيرات الفيزيائية والكيميائية التي تنشأ عندما يتفاعل الإشعاع مع المادة.

أنواع الكواشف: التأين، والتلألؤ، والكاشفات الفوتوغرافية، والكيميائية، والمسعرية، وأشباه الموصلات، وما إلى ذلك.

وتعتمد أجهزة الكشف الأكثر استخداماً على قياس التأثير المباشر لتفاعل الإشعاع مع المادة – تأين الوسط الغازي، وهي:- غرف التأين

- العدادات التناسبية؛

- عدادات جيجر مولر (عدادات تفريغ الغاز)؛

- عدادات الاكليل والشرارة،

وكذلك أجهزة كشف الوميض.

التلألؤ (الإنارة) تعتمد طريقة الكشف عن الإشعاع على خاصية التلألؤ لإصدار إشعاع الضوء المرئي (ومضات ضوئية - ومضات) تحت تأثير الجسيمات المشحونة، والتي يتم تحويلها بواسطة مضخم ضوئي إلى نبضات تيار كهربائي.

الأنود دينودات الكاثود يتكون عداد التلألؤ من وميض و

PMT. الوامضات عضوية و

غير عضوي، في الحالة الصلبة أو السائلة أو الغازية

حالة. هذا هو يوديد الليثيوم، وكبريتيد الزنك،

يوديد الصوديوم، بلورات أنجريسين مفردة، إلخ.

100 +200 +400 +500 فولت

عملية PMT:- تحت تأثير الجسيمات النووية وكمات جاما

في جهاز الوميض، يتم إثارة الذرات وإصدار كميات من الألوان المرئية - الفوتونات.

تقصف الفوتونات الكاثود وتطرد الإلكترونات الضوئية منه:

يتم تسريع الإلكترونات الضوئية بواسطة المجال الكهربائي للداينود الأول، وطرد الإلكترونات الثانوية منه، والتي يتم تسريعها بواسطة مجال الداينود الثاني، وما إلى ذلك، حتى يتشكل تدفق جليدي من الإلكترونات يضرب الكاثود ويتم تسجيله بواسطة الدائرة الإلكترونية للجهاز. تصل كفاءة العد لعدادات الوميض إلى 100%، وتكون درجة الوضوح أعلى بكثير منها في غرف التأين (10 فولت-5 -!0 فولت-8 مقابل 10¯³ في غرف التأين). تجد عدادات التلألؤ تطبيقًا واسعًا جدًا في أجهزة القياس الإشعاعي

18. مقاييس الإشعاع، الغرض، التصنيف.

بالميعاد.

مقاييس الإشعاع - الأجهزة المخصصة ل:

قياسات نشاط الأدوية المشعة ومصادر الإشعاع؛

تحديد كثافة التدفق أو شدة الجسيمات المؤينة والكميات؛

النشاط الإشعاعي السطحي للأجسام؛

نشاط محدد للغازات والسوائل والمواد الصلبة والمواد الحبيبية.

تستخدم أجهزة قياس الإشعاع بشكل رئيسي عدادات تفريغ الغاز وكاشفات التلألؤ.

Οʜᴎ مقسمة إلى محمولة وثابتة.

كقاعدة عامة، فهي تتكون من: - جهاز استشعار نبض الكاشف؛ - مضخم النبض؛ - جهاز التحويل؛ - البسط الكهروميكانيكية أو الإلكترونية؛ - مصدر الجهد العالي للكاشف؛ - مزود الطاقة لجميع المعدات.

ومن أجل التحسين، تم إنتاج ما يلي: أجهزة قياس الإشعاع B-2، B-3، B-4؛

مقاييس إشعاع ديكاترون PP-8، RPS-2؛ المعامل الآلية "جاما-1"، "جاما-2"، "بيتا-2" مجهزة بأجهزة كمبيوتر تسمح بحساب ما يصل إلى عدة آلاف من عينات العينات مع طباعة النتائج تلقائيًا. تركيبات DP-100، KRK-1، SRP -68 مقياس إشعاع يستخدم على نطاق واسع -01.

وضح الغرض وخصائص أحد الأجهزة.

19. مقاييس الجرعات والغرض والتصنيف.

تنتج الصناعة عددًا كبيرًا من أنواع معدات قياس الإشعاع وقياس الجرعات، والتي تصنف:

عن طريق تسجيل الإشعاع (التأين، التلألؤ، وما إلى ذلك)؛

حسب نوع الإشعاع المكتشف (أ، ب، ز، ن، ع)

مصدر الطاقة (التيار الكهربائي، البطارية)؛

حسب مكان التقديم (ثابت، ميداني، فردي)؛

بالميعاد.

مقاييس الجرعات - الأجهزة التي تقيس التعرض والجرعة الممتصة (أو معدل الجرعة) من الإشعاع. يتكون بشكل أساسي من كاشف ومضخم وجهاز قياس، ويمكن أن يكون الكاشف عبارة عن غرفة تأين أو عداد تفريغ الغاز أو عداد وميض.

مقسمة إلى متر معدل الجرعة- هذه هي DP-5B وDP-5V وIMD-5 و مقاييس الجرعات الفردية- قياس جرعة الإشعاع على مدى فترة من الزمن. هذه هي DP-22V، وID-1، وKID-1، وKID-2، وما إلى ذلك. وهذه هي مقاييس الجرعات الجيبية، وبعضها للقراءة المباشرة.

توجد أجهزة تحليل طيفية (AI-Z، AI-5، AI-100) تتيح لك تحديد تكوين النظائر المشعة تلقائيًا لأي عينات (على سبيل المثال، التربة).

هناك أيضًا عدد كبير من أجهزة الإنذار التي تشير إلى إشعاع الخلفية الزائد ودرجة تلوث السطح. على سبيل المثال، يشير SZB-03 وSZB-04 إلى تجاوز كمية تلوث اليد بالمواد النشطة بيتا.

وضح الغرض وخصائص أحد الأجهزة

20. تجهيزات لقسم الأشعة بالمختبر البيطري. خصائص وتشغيل مقياس الإشعاع SRP-68-01.

معدات الموظفين لأقسام الأشعة في المختبرات البيطرية الإقليمية والمجموعات الإشعاعية الخاصة بالمنطقة أو بين المناطق (في المختبرات البيطرية الإقليمية)

مقياس الإشعاع DP-100

مقياس الإشعاع KRK-1 (RKB-4-1em)

مقياس الإشعاع SRP 68-01

مقياس الإشعاع "بيسكلت"

مقياس الإشعاع - مقياس الجرعات -01Р

مقياس الإشعاع DP-5V (IMD-5)

مجموعة مقاييس الجرعات DP-22V (DP-24V).

يمكن تجهيز المختبرات بأنواع أخرى من معدات القياس الإشعاعي.

معظم أجهزة قياس الإشعاع ومقاييس الجرعات المذكورة أعلاه متوفرة في القسم بالمختبر.

21. فترة المخاطر أثناء حادث محطة الطاقة النووية.

تستخدم المفاعلات النووية الطاقة النووية المنبعثة أثناء التفاعلات الانشطارية المتسلسلة لليورانيوم 235 والبلوتونيوم 239. أثناء التفاعل المتسلسل الانشطاري، سواء في المفاعل النووي أو في القنبلة الذرية، يتم تشكيل حوالي 200 نظير مشع من حوالي 35 عنصرًا كيميائيًا. في المفاعل النووي، يتم التحكم في التفاعل المتسلسل، و"يحترق" الوقود النووي (U-235) فيه تدريجيًا على مدار عامين. تتراكم منتجات الانشطار - النظائر المشعة - في عنصر الوقود (عنصر الوقود). لا يمكن للانفجار الذري أن يحدث نظريًا أو عمليًا في المفاعل. في محطة تشيرنوبيل للطاقة النووية، نتيجة لأخطاء الموظفين والانتهاك الجسيم للتكنولوجيا، حدث انفجار حراري، وتم إطلاق النظائر المشعة في الغلاف الجوي لمدة أسبوعين، تحملها الرياح في اتجاهات مختلفة، وتستقر على مساحات شاسعة، خلق تلوث متقطع للمنطقة. من بين جميع النظائر المشعة، كانت أكثر النظائر خطورة بيولوجيًا هي: اليود-131(I-131) – بنصف عمر (T 1/2) 8 أيام، السترونتيوم - 90(ص-90) - ت 1/2 -28 سنة و السيزيوم - 137(م س - 137) - ت 1/2 -30 سنة. نتيجة للحادث، تم إطلاق 5٪ من الوقود والنظائر المشعة المتراكمة في محطة تشيرنوبيل للطاقة النووية - 50 ميلي كوري من النشاط. بالنسبة للسيزيوم 137، هذا يعادل 100 قطعة. 200 كيلوطن. قنابل ذرية. يوجد الآن أكثر من 500 مفاعل في العالم، ويزود عدد من البلدان أنفسهم بنسبة 70-80٪ من الكهرباء من محطات الطاقة النووية، وفي روسيا 15٪. ومع الأخذ في الاعتبار استنزاف احتياطيات الوقود العضوي في المستقبل المنظور، فإن المصدر الرئيسي للطاقة سيكون النووي.

فترة المخاطر بعد حادث تشيرنوبيل:

1. فترة الخطر الحاد لليود (اليود - 131) لمدة 2-3 أشهر؛

2. فترة التلوث السطحي (النويدات المشعة قصيرة ومتوسطة العمر) - حتى نهاية عام 1986ᴦ.

3. فترة دخول الجذر (Cs-137, Sr-90) - من عام 1987 لمدة 90-100 سنة.

22. المصادر الطبيعية للإشعاع المؤين. الإشعاع الكوني والمواد المشعة الطبيعية. جرعة من ERF.

1. المصادر الطبيعية للإشعاعات المؤينة (3)

يتكون إشعاع الخلفية الطبيعي من:

الإشعاع الكوني؛

الإشعاع الناتج عن المواد المشعة الطبيعية الموجودة في الأرض

الصخور والماء والهواء ومواد البناء.

الإشعاع الناتج عن المواد المشعة الطبيعية الموجودة في النباتات

وعالم الحيوان (بما في ذلك البشر).

الإشعاع الكوني - مقسمة على أساسي هذا عبارة عن تيار متساقط باستمرار من نوى الهيدروجين (البروتونات) - 80٪ ونوى العناصر الخفيفة (الهيليوم (جسيمات ألفا) والليثيوم والبريليوم والبورون والكربون والنيتروجين) - 20٪، يتبخر من أسطح النجوم والسدم و الشمس وتضخيمها (تسارعها) بشكل متكرر في المجالات الكهرومغناطيسية للأجسام الفضائية حتى طاقة في حدود 10 10 فولت وما فوق. (في مجرتنا – درب التبانة – 300 مليار نجم، والمجرات 10 14)

بالتفاعل مع ذرات الغلاف الجوي للأرض، يؤدي هذا الإشعاع الكوني الأولي إلى نشوء تيارات ثانوي الإشعاع الكوني، الذي يتكون من جميع الجسيمات الأولية والإشعاعات المعروفة (± ميزونات مو وبي - 70٪؛ الإلكترونات والبوزيترونات - 26٪، البروتونات الأولية - 0.05٪، جاما كوانتا، النيوترونات السريعة وفائقة السرعة).

المواد المشعة الطبيعية مقسمة إلى ثلاث مجموعات:

1) اليورانيوم والثوريوم مع نواتج اضمحلالهما، وكذلك البوتاسيوم-40 والروبيديوم-87؛

2) النظائر والنظائر الأقل شيوعًا ذات T 1/2 العالية (الكالسيوم-48، الزركونيوم-96، النيوديميوم-150، السماريوم-152، الرينيوم-187، البزموت-209، إلخ)؛

3) الكربون 14 والتريتيوم والبريليوم -7 و -9 - يتشكل بشكل مستمر في الغلاف الجوي تحت تأثير الإشعاع الكوني.

والأكثر شيوعا في القشرة الأرضية هو الروبيديوم-87 (T 1/2 = 6.5.10 10 سنوات)، ثم اليورانيوم-238، والثوريوم-232، والبوتاسيوم-40. لكن النشاط الإشعاعي للبوتاسيوم-40 في القشرة الأرضية يفوق النشاط الإشعاعي لجميع النظائر الأخرى مجتمعة (T 1/2 = 1.3109سنين). ينتشر البوتاسيوم -40 على نطاق واسع في التربة، وخاصة في التربة الطينية، ويبلغ نشاطه النوعي 6.8.10 -6 Ci/ᴦ.

يتكون البوتاسيوم في الطبيعة من 3 نظائر: K-39 المستقر (93%) وK-41 (7%) والمشع K-40 (01%). تركيز K-40 في التربة هو 3-20 نانو كو/جم (بيكو - 10 -12)،

يعتبر المتوسط العالمي 10. ومن ثم، في 1 متر مكعب (2 طن) - 20 ميكروكو، في 1 كيلومتر مربع - 5 كو (طبقة الجذر = 25 سم). متوسط محتوى U-238 وTh-232 هو 0.7 nKu/ᴦ. تخلق هذه النظائر الثلاثة معدل جرعة الخلفية الطبيعية من التربة = حوالي 5 ميكروR/ساعة (ونفس الكمية من الإشعاع الكوني) خلفيتنا (8-10 ميكروR/ساعة أقل من المتوسط. التقلبات في جميع أنحاء البلاد 5-18، في العالم يصل إلى 130 وحتى ما يصل إلى 7000 ميكروR/ساعة..

مواد بناءإنشاء إشعاعات جاما إضافية داخل المباني (من الخرسانة المسلحة حتى 170 مراد/سنة، وفي المباني الخشبية - 50 مراد/سنة).

ماء،كونه مذيبًا، فهو يحتوي على مركبات معقدة قابلة للذوبان من اليورانيوم والثوريوم والراديوم. يكون تركيز العناصر المشعة في البحار والبحيرات أعلى منه في الأنهار. تحتوي الينابيع المعدنية على الكثير من الراديوم (7.5*10 -9 نحاس/لتر) والرادون (2.6*10 -8 نحاس/لتر). البوتاسيوم -40 الموجود في مياه الأنهار والبحيرات يعادل تقريبًا الراديوم (10 -11 Cu/l).

هواء(الغلاف الجوي) يحتوي على الرادون والثورون المنبعثين من الصخور الأرضية والكربون 14 والتريتيوم التي تتشكل بشكل مستمر في الغلاف الجوي تحت تأثير نيوترونات الإشعاع الكوني الثانوي، وتفاعلها

الطريقة المطلقة.يتم تطبيق طبقة رقيقة من المادة قيد الدراسة على طبقة رقيقة خاصة (10-15 ميكروغرام/سم²) ويتم وضعها داخل الكاشف، ونتيجة لذلك يتم استخدام الزاوية الصلبة الكاملة (4) لتسجيل المنبعث، على سبيل المثال وجزيئات بيتا ويتم تحقيق كفاءة العد بنسبة 100٪ تقريبًا. عند العمل باستخدام عداد 4، لا تحتاج إلى إدخال العديد من التصحيحات، كما هو الحال مع طريقة الحساب.

يتم التعبير عن نشاط الدواء على الفور بوحدات النشاط Bq، Ku، mKu، إلخ.

يتم إدخال عدد من عوامل التصحيح في صيغة تحديد نشاط العينة، مع مراعاة فقد الإشعاع أثناء القياس.

أ =ن/  س ص م 2,22  10 ¹²

أ- نشاط الدواء في كو؛

ن- معدل العد في عفريت / دقيقة ناقص الخلفية؛

 - تصحيح ظروف القياس الهندسي (الزاوية الصلبة)؛

-تصحيح زمن حل تركيب العد؛

- تصحيح امتصاص الإشعاع في طبقة الهواء وفي نافذة (أو جدار) العداد؛

- تصحيح الامتصاص الذاتي في الطبقة الدوائية؛

س- تصحيح التشتت الخلفي من الركيزة؛

ص- تصحيح مخطط الاضمحلال؛

- تصحيح إشعاع جاما بأشعة بيتا وجاما المختلطة؛

م- الجزء الموزون من دواء القياس بالملليجرام؛

2,22  10 ¹² - عامل التحويل من عدد التفككات في الدقيقة إلى Ci (1Ci = 2.22*10¹²الذوبان/دقيقة).

لتحديد النشاط المحدد، من الضروري تحويل النشاط لكل 1 ملجم إلى 1 كجم .

أودي= أ*10 6 ، (لش/كلغ)

يمكن تحضير الاستعدادات للقياس الإشعاعي رقيق سميكأو طبقة المتوسطةالمادة التي تتم دراستها.

إذا كانت المادة التي يتم اختبارها بها نصف طبقة التوهين - 1/2,

الذي - التي رفيع - عند د<0,11/2, متوسط - 0,11/2سميك (تحضيرات الطبقة السميكة) د>41/2.

وتعتمد جميع عوامل التصحيح نفسها، بدورها، على العديد من العوامل، ويتم حسابها بدورها باستخدام صيغ معقدة. ولذلك، فإن طريقة الحساب كثيفة العمالة للغاية.

في هذه الحالة، يجب أن تكون هناك شروط متطابقة تمامًا عند قياس نشاط الدواء القياسي واختبار الدواء.

أبريل = آيت*نإلخ/نهذا، أين

Aet - نشاط الدواء المرجعي، ديس/دقيقة؛

أبريل - النشاط الإشعاعي للدواء (عينة)، التشتت/دقيقة؛

صافي هو معدل العد من المعيار، عفريت / دقيقة؛

Npr - معدل العد من الدواء (العينة)، عفريت/دقيقة.

عادةً ما تشير جوازات السفر الخاصة بمعدات قياس الإشعاع وقياس الجرعات إلى الخطأ الذي تم إجراؤه في القياسات. الحد الأقصى للخطأ النسبيتتم الإشارة إلى القياسات (التي تسمى أحيانًا الخطأ النسبي الرئيسي) كنسبة مئوية، على سبيل المثال،  25%. بالنسبة لأنواع مختلفة من الأدوات، يمكن أن تتراوح من  10% إلى  90% (أحيانًا تتم الإشارة إلى خطأ نوع القياس بشكل منفصل لأجزاء مختلفة من المقياس).

بناءً على الحد الأقصى للخطأ النسبي ± %، يمكنك تحديد الحد الأقصى مطلقخطأ في القياس. إذا تم أخذ القراءات من الجهاز A، فإن الخطأ المطلق A = A/100. (إذا كانت A = 20 mR، a =25%، ففي الواقع A = (205) mR. أي في المدى من 15 إلى 25 mR.

أجهزة كشف الإشعاع المؤين. تصنيف. مبدأ ومخطط تشغيل كاشف التلألؤ.

- العدادات التناسبية؛

- عدادات جيجر مولر (عدادات تفريغ الغاز);

- عدادات الاكليل والشرارة،

وكذلك أجهزة كشف الوميض.

الأنود دينودات الكاثود يتكون عداد التلألؤ من وميض و

PMT. يمكن أن تكون أجهزة الوميض عضوية أو

غير عضوي، في الحالة الصلبة أو السائلة أو الغازية

حالة. هذا هو يوديد الليثيوم، وكبريتيد الزنك،

يوديد الصوديوم، بلورات أنجريسين مفردة، إلخ.

100 +200 +400 +500 فولت

عملية PMT:- تحت تأثير الجسيمات النووية وكمات جاما

في جهاز الوميض، يتم إثارة الذرات وإصدار كميات من الألوان المرئية - الفوتونات.

تقصف الفوتونات الكاثود وتطرد الإلكترونات الضوئية منه:

مقاييس الإشعاع، الغرض، التصنيف.

بالميعاد.

مقاييس الإشعاع - الأجهزة المخصصة ل:

قياسات نشاط الأدوية المشعة ومصادر الإشعاع؛

تحديد كثافة التدفق أو شدة الجسيمات المؤينة والكميات؛

النشاط الإشعاعي السطحي للأجسام؛

نشاط محدد للغازات والسوائل والمواد الصلبة والمواد الحبيبية.

تستخدم أجهزة قياس الإشعاع بشكل رئيسي عدادات تفريغ الغاز وكاشفات التلألؤ.

وهي مقسمة إلى المحمولة والثابتة.

كقاعدة عامة، فهي تتكون من: - مستشعر نبض كاشف؛ - مضخم نبض؛ - جهاز تحويل؛ - بسط كهروميكانيكي أو إلكتروني؛ - مصدر جهد عالي للكاشف؛ - مصدر طاقة لجميع المعدات.

ومن أجل التحسين، تم إنتاج ما يلي: أجهزة قياس الإشعاع B-2، B-3، B-4؛

وضح الغرض وخصائص أحد الأجهزة.

مقاييس الجرعات والغرض والتصنيف.

تنتج الصناعة عددًا كبيرًا من أنواع أجهزة قياس الإشعاع وقياس الجرعات، والتي يمكن تصنيفها إلى:

عن طريق تسجيل الإشعاع (التأين، التلألؤ، وما إلى ذلك)؛

حسب نوع الإشعاع المكتشف (,,,n,p)

مصدر الطاقة (التيار الكهربائي، البطارية)؛

حسب مكان التقديم (ثابت، ميداني، فردي)؛

بالميعاد.

مقسمة إلى متر معدل الجرعة- هذه هي DP-5B وDP-5V وIMD-5 و مقاييس الجرعات الفردية- قياس جرعة الإشعاع على مدى فترة من الزمن. هذه هي DP-22V، وID-1، وKID-1، وKID-2، وما إلى ذلك. وهي عبارة عن مقاييس جرعات جيبية، وبعضها للقراءة المباشرة.

وضح الغرض وخصائص أحد الأجهزة

تجهيزات لقسم الأشعة بالمختبر البيطري. خصائص وتشغيل مقياس الإشعاع SRP-68-01.

مقياس الإشعاع DP-100

مقياس الإشعاع KRK-1 (RKB-4-1em)

مقياس الإشعاع SRP 68-01

مقياس الإشعاع "بيسكلت"

مقياس الإشعاع - مقياس الجرعات -01Р

مقياس الإشعاع DP-5V (IMD-5)

مجموعة مقاييس الجرعات DP-22V (DP-24V).

يمكن تجهيز المختبرات بأنواع أخرى من معدات القياس الإشعاعي.

معظم أجهزة قياس الإشعاع ومقاييس الجرعات المذكورة أعلاه متوفرة في القسم بالمختبر.

فترة المخاطر أثناء حادث محطة الطاقة النووية.

تستخدم المفاعلات النووية الطاقة النووية المنبعثة أثناء التفاعلات الانشطارية المتسلسلة لليورانيوم 235 والبلوتونيوم 239. أثناء التفاعل المتسلسل الانشطاري، سواء في المفاعل النووي أو في القنبلة الذرية، يتم تشكيل حوالي 200 نظير مشع من حوالي 35 عنصرًا كيميائيًا. في المفاعل النووي، يتم التحكم في التفاعل المتسلسل، و"يحترق" الوقود النووي (U-235) فيه تدريجيًا على مدار عامين. تتراكم منتجات الانشطار - النظائر المشعة - في عنصر الوقود (عنصر الوقود). لا يمكن للانفجار الذري أن يحدث نظريًا أو عمليًا في المفاعل. في محطة تشيرنوبيل للطاقة النووية، نتيجة لأخطاء الموظفين والانتهاك الجسيم للتكنولوجيا، حدث انفجار حراري، وتم إطلاق النظائر المشعة في الغلاف الجوي لمدة أسبوعين، تحملها الرياح في اتجاهات مختلفة، وتستقر على مساحات شاسعة، خلق التلوث المتقطع للمنطقة. من بين جميع نظائر r/a، كانت الأكثر خطورة من الناحية البيولوجية هي: اليود-131(I-131) – بنصف عمر (T 1/2) 8 أيام، السترونتيوم - 90(ص-90) - ت 1/2 -28 سنة و السيزيوم - 137(م س - 137) - ت 1/2 -30 سنة. نتيجة للحادث، تم إطلاق 5٪ من الوقود والنظائر المشعة المتراكمة في محطة تشيرنوبيل للطاقة النووية - 50 ميلي كوري من النشاط. بالنسبة للسيزيوم 137، هذا يعادل 100 قطعة. 200 كيلوطن. قنابل ذرية. يوجد الآن أكثر من 500 مفاعل في العالم، ويزود عدد من البلدان أنفسهم بنسبة 70-80٪ من الكهرباء من محطات الطاقة النووية، وفي روسيا 15٪. ومع الأخذ في الاعتبار استنزاف احتياطيات الوقود العضوي في المستقبل المنظور، فإن المصدر الرئيسي للطاقة سيكون النووي.

فترة المخاطر بعد حادث تشيرنوبيل:

1. فترة الخطر الحاد لليود (اليود - 131) لمدة 2-3 أشهر؛

2. فترة التلوث السطحي (النويدات المشعة قصيرة ومتوسطة العمر) - حتى نهاية عام 1986؛

3. فترة دخول الجذر (Cs-137, Sr-90) - من عام 1987 لمدة 90-100 سنة.

المصادر الطبيعية للإشعاع المؤين. الإشعاع الكوني والمواد المشعة الطبيعية. جرعة من ERF.

التأثير الكهروضوئي تأثير كومبتون تشكيل الزوج

بعد الاصطدام، يفقد الكم جزءًا كبيرًا من طاقته ويغير اتجاه حركته، أي. يتبدد.

لوحظ تأثير كومبتون في نطاق واسع من طاقات أشعة جاما (0.02-20 ميجا إلكترون فولت).

3. تكوين البخار. أشعة جاما التي تمر بالقرب من النواة الذرية ولها طاقة لا تقل عن 1.02 ميجا فولت تتحول إلى جسيمين، إلكترون وبوزيترون، تحت تأثير مجال النواة الذرية. يتم تحويل جزء من طاقة كم جاما إلى كتلة مكافئة لجسيمين (حسب علاقة أينشتاين E=2me*C²= 1.02 MeV). يتم نقل الطاقة المتبقية من كم جاما إلى الإلكترون والبوزترون الناشئين في شكل طاقة حركية. يؤين الإلكترون الناتج الذرات والجزيئات، ويفني البوزيترون مع أي إلكترون من إلكترونات الوسط، مكونًا كمتين جديدتين من جاما تبلغ طاقة كل منهما 0.51 ميجا فولت. تنفق كمات جاما الثانوية طاقتها على تأثير كومبتون ومن ثم على التأثير الكهروضوئي. كلما زادت طاقة أشعة جاما وكثافة المادة، زادت احتمالية عملية تكوين الزوج. ولذلك، يتم استخدام المعادن الثقيلة، مثل الرصاص، للحماية من أشعة غاما.

تتفاعل الأشعة السينية مع المادة بطريقة مماثلة بسبب هذه التأثيرات الثلاثة نفسها.

الأشعة السينية المميزة وbremsstrahlung. الاختلافات والتشابه بين الأشعة السينية وأشعة جاما. قانون التوهين من إشعاع جاما.

كلما زادت سماكة الطبقة الماصة، زاد ضعف تدفق أشعة جاما التي تمر عبرها.

لكل مادة، تم إنشاء طبقة نصف التوهين D1/2 تجريبيًا (وهذا هو سمك أي مادة تخفف إشعاع جاما بمقدار النصف).

التفكير بنفس الطريقة كما هو الحال عند استخلاص قانون p/a الاضمحلال، نحصل على:

د/د1/2-د/د1/2- 0.693 د/د1/2

أنا = آيو / 2أو أنا = آيو * 2(نوع آخر من التدوين I = Iоe)

حيث: I هي شدة أشعة جاما بعد مرورها عبر طبقة ماصة سمكها D؛

Iо - الشدة الأولية لأشعة جاما.

قياس الإشعاع- تطوير النظرية والتطبيق العملي لقياس النشاط الإشعاعي وتحديد النظائر المشعة.

أ ¾¾¾® B.object

ب ¾¾¾® التأين

G ¾¾¾® يتناسب مع ¾¾¾®g

n ¾¾¾® الطاقة الممتصة ¾¾¾® n

r ¾¾¾® الإشعاع ¾¾¾® r (الأشعة السينية)

جرعة الإشعاعهي كمية طاقة الإشعاع المؤين الممتصة لكل وحدة حجم (كتلة) من المادة المشععة.

ف = كجم أ / ر²،أين

R - معدل جرعة التعرض، R/h

كجم - ثابت التأين للنظير، R/h cm² / mKu

أ - النشاط، mKu

ص - المسافة، سم.

11. الجرعة ومعدل الجرعة. وحدات قياس التعرض، الجرعة الممتصة، المكافئة، الفعالة.

- جرعة التعرض (القوة المؤينة للأشعة السينية وأشعة جاما في الهواء) بالرونتجنز؛ الأشعة السينية (P) - جرعة التعرض للأشعة السينية أو إشعاع g (أي إشعاع الفوتون)، مما يخلق ملياري زوج أيوني في 1 سم مكعب من الهواء. (الأشعة السينية تقيس تعرض المصدر، أي مجال الإشعاع، كما يقول علماء الأشعة، الإشعاع الحادث).

- الجرعة الممتصة - طاقة الإشعاعات المؤينة التي تمتصها أنسجة الجسم بدلالة وحدة الكتلة بالراد والرمادي؛

مسرور (الجرعة الممتصة للإشعاع - إنجليزي) - الجرعة الممتصة من أي نوع من الإشعاعات المؤينة، حيث يتم امتصاص طاقة تساوي 100 إرج في 1 جرام من كتلة المادة. (في 1 جرام من الأنسجة البيولوجية ذات التركيب المختلف، يتم امتصاص كميات مختلفة من الطاقة.)

للمياه والأنسجة الرخوة 1rad = 0.93R (في الممارسة العملية يأخذون 1rad = 1R)

للأنسجة العظمية 1rad = (2-5)P

الوحدة المعتمدة في نظام C هي رمادي (1 كجم من الكتلة يمتص 1 J من طاقة الإشعاع). 1 جراي = 100 راد (100 ر)

- جرعة مكافئة - الجرعة الممتصة مضروبة في معامل يعكس قدرة نوع معين من الإشعاع على إتلاف أنسجة الجسم في ريم وسيفيرت. بير (المعادل البيولوجي للأشعة السينية) هي جرعة من أي إشعاع نووي ينشأ عندها نفس التأثير البيولوجي في بيئة بيولوجية كما هو الحال مع جرعة من الأشعة السينية أو إشعاع جاما تبلغ 1 رونتجن. D في العينية = D في رونتجن * RBE. RBE - معامل الفعالية البيولوجية النسبية أو معامل الجودة (QC)

بالنسبة لـ b وg وroentgen. الإشعاع RBE (KK) = 1؛ ل والبروتونات = 10؛

النيوترونات البطيئة = 3-5؛ النيوترونات السريعة = 10

معدل الجرعة هي الجرعة الإشعاعية لكل وحدة زمنية.

د = ف / رعلى سبيل المثال، R/h، mR/h، μR/h، μSv/h، mrem/min، Gy/s، إلخ.

يتم التحدث عن معدل الجرعة الممتصة على أنه زيادة الجرعة لكل وحدة زمنية.

12 خصائص جسيمات أ، د، وإشعاع ز.

سننظر في خصائص الأنواع المختلفة من الإشعاعات المؤينة في شكل جدول.

نوع الإشعاع	ما أنه لا يمثل؟	تكلفة	وزن	الطاقة MeV	سرعة	التأين في الهواء عند مسار 1 سم	عدد الكيلومترات...في: الهواء البيولوجية. الأقمشة المعدنية
أ	تدفق نوى الهيليوم	اثنين من رسائل البريد الإلكتروني شحنة موجبة Å	4 صباحا	2 – 11	10-20 ألف كم/ساعة	100-150 ألف زوج أيون	2 – 10 سم	كسور ملم (~0.1 ملم)	مئات من مم
ب	تدفق الإلكترون	نفي الابتدائية. تكلفة(-)	0.000548 ص	0 – 12	0.3-0.99 سرعة الضوء (ج)	50-100 زوج أيون	يصل إلى 25 مترا	ما يصل إلى 1 سم	بضعة ملم.
ز	الفورية. إشعاع ل<10 -11 м (в.свет 10 -7 м)	ليس لديه	g-الكم لديه كتلة الراحة = 0	من كيلو إلكترون فولت إلى عدة ميجا إلكترون فولت	من 300,000 كم/ثانية	ضعيف	100-150 متر	متر	عشرات سم.

13. خصائص التلوث الإشعاعي أثناء حادث محطة الطاقة النووية.

اليود-131 السترونتيوم - 90(ص-90) - ت 1/2 -28 سنة و السيزيوم - 137

تقسيم المناطق بعد الحادث (على أساس تلوث التربة بمادة Cs-137 والجرعة السنوية):

منطقة الحظر (إعادة التوطين) - أكثر من 40 Ci/km² (جرعة أكثر من 50 مللي سيفرت/سنة)؛

منطقة إعادة التوطين (طوعية) – من 15 إلى 40 Ci/km². (الجرعة 20 - 50 ملي سيفرت/السنة)؛

وفقًا لتشريعات الاتحاد الروسي، يحق للسكان الذين يعيشون على الأراضي الملوثة (السيزيوم) بأكثر من 1 Ci/km² الحصول على الحد الأدنى من الفوائد

14. أجهزة كشف الإشعاع المؤين. تصنيف. مبدأ ومخطط تشغيل غرفة التأين.

غرف التأين

- العدادات التناسبية؛

رسم تخطيطي لتشغيل كاشف التأين.

تمتلئ هذه الغرفة بالهواء أو الغاز الخامل، حيث يوجد قطبين كهربائيين (الكاثود والأنود)، مما يخلق مجالًا كهربائيًا.

يعتبر الهواء الجاف أو الغاز عوازل جيدة ولا يوصل الكهرباء. لكن جزيئات ألفا وبيتا المشحونة، بعد دخولها الغرفة، تؤين الوسط الغازي، وتشكل كوانتا جاما أولاً إلكترونات سريعة (إلكترونات ضوئية، إلكترونات كومبتون، أزواج إلكترون-بوزيترون) في جدران الغرفة، والتي تؤدي أيضًا إلى تأين الوسط الغازي. تنتقل الأيونات الموجبة الناتجة إلى الكاثود، والأيونات السالبة إلى القطب الموجب. يظهر تيار تأين في الدائرة يتناسب مع كمية الإشعاع.

يعتمد تيار التأين لنفس الكمية من الإشعاع المؤين بطريقة معقدة على الجهد المطبق على أقطاب الغرفة. وتسمى هذه التبعية خاصية الجهد الحالي لكاشف التأين.

15. خصائص التلوث الإشعاعي أثناء الانفجار النووي.

أثناء التفاعل المتسلسل الانشطاري، يتشكل اليورانيوم 235 والبلوتونيوم 239 في القنبلة الذرية حوالي 200 نظير مشع من حوالي 35 عنصرًا كيميائيًا، وأثناء الانفجار النووي، يحدث تفاعل متسلسل انشطاري على الفور في جميع أنحاء كتلة المادة الانشطارية بأكملها. ويتم إطلاق النظائر المشعة الناتجة في الغلاف الجوي، ثم تسقط على الأرض على شكل مسار إشعاعي ممتد.

أرز. 2.1. مناطق التلوث الإشعاعي أثناء الانفجار النووي

وبسبب تحلل المواد المشعة، يحدث انخفاض مستمر في مستوى الإشعاع، حسب النسبة

Р ر = Р 1 ر – 1.2

أرز. 2.2. خفض مستوى الإشعاع في أعقاب الانفجار النووي

وفي جميع الحالات المحتملة، يتم حساب مستويات الإشعاع وجرعاته وجدولتها.

بالنسبة للإنتاج الزراعي، يشكل التلوث الإشعاعي للمنطقة الخطر الأكبر، لأنه يتعرض الناس والحيوانات والنباتات ليس فقط لأشعة غاما الخارجية، ولكن أيضًا داخليًا عندما تدخل المواد المشعة الجسم مع الهواء والماء والغذاء. في الأشخاص والحيوانات غير المحمية، اعتمادًا على الجرعة المتلقاة، قد يحدث مرض إشعاعي، وتبطئ النباتات الزراعية نموها، وتقلل من إنتاجية وجودة منتجات المحاصيل، وفي حالة حدوث أضرار جسيمة، يحدث موت النبات.

الطريقة المطلقة.يتم وضع طبقة رقيقة من المادة قيد الدراسة على طبقة رقيقة خاصة (10-15 ميكروجرام/سم²) وتوضع داخل الكاشف، ونتيجة لذلك يتم استخدام الزاوية الصلبة الكاملة (4p) لتسجيل جسيمات بيتا المنبعثة، على سبيل المثال، وتم تحقيق كفاءة العد بنسبة 100% تقريبًا. عند العمل باستخدام عداد 4p، لا تحتاج إلى إدخال العديد من التصحيحات، كما هو الحال مع طريقة الحساب.

يتم التعبير عن نشاط الدواء على الفور بوحدات النشاط Bq، Ku، mKu، إلخ.

يتم إدخال عدد من عوامل التصحيح في صيغة تحديد نشاط العينة، مع مراعاة فقد الإشعاع أثناء القياس.

أ = N/w×e×k×r×q×r×g m×2.22×10¹²

أ- نشاط الدواء في كو؛

ن- معدل العد في عفريت / دقيقة ناقص الخلفية؛

ث-تصحيح ظروف القياس الهندسي (الزاوية الصلبة)؛

ه- تصحيح وقت حل تثبيت العد؛

ك- تصحيح امتصاص الإشعاع في طبقة الهواء وفي نافذة (أو جدار) العداد؛

ص- تصحيح الامتصاص الذاتي في طبقة الدواء.

س- تصحيح التشتت الخلفي من الركيزة؛

ص- تصحيح مخطط الاضمحلال؛

ز- تصحيح إشعاع جاما بأشعة بيتا وغاما المختلطة؛

م- الجزء الموزون من دواء القياس بالملليجرام؛

2.22×10¹² -عامل التحويل من عدد حالات التفكك في الدقيقة إلى Ci (1 Ci = 2.22*10¹² تفكك/دقيقة).

لتحديد النشاط المحدد، من الضروري تحويل النشاط لكل 1 ملجم إلى 1 كجم .

أود = A*10 6، (كو/كجم)

يمكن تحضير الاستعدادات للقياس الإشعاعي رقيق سميكأو طبقة المتوسطةالمادة التي تتم دراستها.

إذا كانت المادة التي يتم اختبارها بها نصف طبقة التوهين - د1/2،

الذي - التي رفيع - عند د<0,1D1/2, متوسط - 0.1D1/2 سميك (تحضيرات الطبقة السميكة) د> 4D1/2.

في هذه الحالة، يجب أن تكون هناك شروط متطابقة تمامًا عند قياس نشاط الدواء القياسي واختبار الدواء.

أبريل = Aet* Npr/Net، أين

Aet هو نشاط الدواء المرجعي، التشتت/الدقيقة؛

أبريل - النشاط الإشعاعي للدواء (عينة)، التشتت/دقيقة؛

صافي - سرعة العد من المعيار، عفريت/دقيقة؛

Npr - معدل العد من الدواء (العينة)، عفريت/دقيقة.

17. أجهزة كشف الإشعاع المؤين. تصنيف. مبدأ ومخطط تشغيل كاشف التلألؤ.

- العدادات التناسبية؛

- عدادات جيجر مولر (عدادات تفريغ الغاز)؛

- عدادات الاكليل والشرارة،

وكذلك أجهزة كشف الوميض.

الأنود دينودات الكاثود يتكون عداد التلألؤ من وميض و

PMT. يمكن أن تكون أجهزة الوميض عضوية أو

غير عضوي، في الحالة الصلبة أو السائلة أو الغازية

حالة. هذا هو يوديد الليثيوم، وكبريتيد الزنك،

يوديد الصوديوم، بلورات أنجريسين مفردة، إلخ.

100 +200 +400 +500 فولت

عملية PMT:- تحت تأثير الجسيمات النووية وكمات جاما

في جهاز الوميض، يتم إثارة الذرات وإصدار كميات من الألوان المرئية - الفوتونات.

تقصف الفوتونات الكاثود وتطرد الإلكترونات الضوئية منه:

18. مقاييس الإشعاع، الغرض، التصنيف.

بالميعاد.

مقاييس الإشعاع - الأجهزة المخصصة ل:

قياسات نشاط الأدوية المشعة ومصادر الإشعاع؛

تحديد كثافة التدفق أو شدة الجسيمات المؤينة والكميات؛

النشاط الإشعاعي السطحي للأجسام؛

نشاط محدد للغازات والسوائل والمواد الصلبة والمواد الحبيبية.

تستخدم أجهزة قياس الإشعاع بشكل رئيسي عدادات تفريغ الغاز وكاشفات التلألؤ.

وهي مقسمة إلى المحمولة والثابتة.

ومن أجل التحسين، تم إنتاج ما يلي: أجهزة قياس الإشعاع B-2، B-3، B-4؛

وضح الغرض وخصائص أحد الأجهزة.

19. مقاييس الجرعات والغرض والتصنيف.

تنتج الصناعة عددًا كبيرًا من أنواع أجهزة قياس الإشعاع وقياس الجرعات، والتي يمكن تصنيفها إلى:

عن طريق تسجيل الإشعاع (التأين، التلألؤ، وما إلى ذلك)؛

حسب نوع الإشعاع المكتشف (أ، ب، ز، ن، ع)

مصدر الطاقة (التيار الكهربائي، البطارية)؛

حسب مكان التقديم (ثابت، ميداني، فردي)؛

بالميعاد.

مقسمة إلى متر معدل الجرعة- هذه هي DP-5B وDP-5V وIMD-5 و مقاييس الجرعات الفردية- قياس جرعة الإشعاع على مدى فترة من الزمن. هذه هي DP-22V، وID-1، وKID-1، وKID-2، وما إلى ذلك. وهي عبارة عن مقاييس جرعات جيبية، وبعضها للقراءة المباشرة.

وضح الغرض وخصائص أحد الأجهزة

20. تجهيزات لقسم الأشعة بالمختبر البيطري. خصائص وتشغيل مقياس الإشعاع SRP-68-01.

مقياس الإشعاع DP-100

مقياس الإشعاع KRK-1 (RKB-4-1em)

مقياس الإشعاع SRP 68-01

مقياس الإشعاع "بيسكلت"

مقياس الإشعاع - مقياس الجرعات -01Р

مقياس الإشعاع DP-5V (IMD-5)

مجموعة مقاييس الجرعات DP-22V (DP-24V).

يمكن تجهيز المختبرات بأنواع أخرى من معدات القياس الإشعاعي.

معظم أجهزة قياس الإشعاع ومقاييس الجرعات المذكورة أعلاه متوفرة في القسم بالمختبر.

21. فترة المخاطر أثناء حادث محطة الطاقة النووية.

تستخدم المفاعلات النووية الطاقة النووية المنبعثة أثناء التفاعلات الانشطارية المتسلسلة لليورانيوم 235 والبلوتونيوم 239. أثناء التفاعل المتسلسل الانشطاري، سواء في المفاعل النووي أو في القنبلة الذرية، يتم تشكيل حوالي 200 نظير مشع من حوالي 35 عنصرًا كيميائيًا. في المفاعل النووي، يتم التحكم في التفاعل المتسلسل، و"يحترق" الوقود النووي (U-235) فيه تدريجيًا على مدار عامين. تتراكم منتجات الانشطار - النظائر المشعة - في عنصر الوقود (عنصر الوقود). لا يمكن للانفجار الذري أن يحدث نظريًا أو عمليًا في المفاعل. في محطة تشيرنوبيل للطاقة النووية، نتيجة لأخطاء الموظفين والانتهاك الجسيم للتكنولوجيا، حدث انفجار حراري، وتم إطلاق النظائر المشعة في الغلاف الجوي لمدة أسبوعين، تحملها الرياح في اتجاهات مختلفة، وتستقر على مساحات شاسعة، خلق تلوث متقطع للمنطقة. من بين جميع نظائر r/a، كانت الأكثر خطورة من الناحية البيولوجية هي: اليود-131(I-131) – بنصف عمر (T 1/2) 8 أيام، السترونتيوم - 90(ص-90) - ت 1/2 -28 سنة و السيزيوم - 137(م س - 137) - ت 1/2 -30 سنة. نتيجة للحادث، تم إطلاق 5٪ من الوقود والنظائر المشعة المتراكمة في محطة تشيرنوبيل للطاقة النووية - 50 ميلي كوري من النشاط. بالنسبة للسيزيوم 137، هذا يعادل 100 قطعة. 200 كيلوطن. قنابل ذرية. يوجد الآن أكثر من 500 مفاعل في العالم، ويزود عدد من البلدان أنفسهم بنسبة 70-80٪ من الكهرباء من محطات الطاقة النووية، وفي روسيا 15٪. ومع الأخذ في الاعتبار استنزاف احتياطيات الوقود العضوي في المستقبل المنظور، فإن المصدر الرئيسي للطاقة سيكون النووي.

فترة المخاطر بعد حادث تشيرنوبيل:

1. فترة الخطر الحاد لليود (اليود - 131) لمدة 2-3 أشهر؛

2. فترة التلوث السطحي (النويدات المشعة قصيرة ومتوسطة العمر) - حتى نهاية عام 1986؛

3. فترة دخول الجذر (Cs-137, Sr-90) - من عام 1987 لمدة 90-100 سنة.

22. المصادر الطبيعية للإشعاع المؤين. الإشعاع الكوني والمواد المشعة الطبيعية. جرعة من ERF.

1. المصادر الطبيعية للإشعاعات المؤينة (3)

يتكون إشعاع الخلفية الطبيعي من:

الإشعاع الكوني؛

الإشعاع الناتج عن المواد المشعة الطبيعية الموجودة في الأرض

الصخور والماء والهواء ومواد البناء.

الإشعاع الناتج عن المواد المشعة الطبيعية الموجودة في النباتات

وعالم الحيوان (بما في ذلك البشر).

بالتفاعل مع ذرات الغلاف الجوي للأرض، يؤدي هذا الإشعاع الكوني الأولي إلى نشوء تيارات ثانوي الإشعاع الكوني، وهو الأكبر بين جميع الجسيمات والإشعاعات الأولية المعروفة (± ميزونات مو وبي - 70٪؛ الإلكترونات والبوزيترونات - 26٪، البروتونات الأولية - 0.05٪، جاما كوانتا، النيوترونات السريعة وفائقة السرعة).

المواد المشعة الطبيعية مقسمة إلى ثلاث مجموعات:

1) اليورانيوم والثوريوم مع نواتج اضمحلالهما، وكذلك البوتاسيوم-40 والروبيديوم-87؛

3) الكربون 14 والتريتيوم والبريليوم -7 و -9 - يتشكل بشكل مستمر في الغلاف الجوي تحت تأثير الإشعاع الكوني.

يعتبر المتوسط العالمي 10. ومن ثم، في 1 متر مكعب (2 طن) - 20 ميكروكو، في 1 كيلومتر مربع - 5 كو (طبقة الجذر = 25 سم). يعتبر متوسط محتوى U-238 وTh-232 0.7 nKu/g. تخلق هذه النظائر الثلاثة معدل جرعة الخلفية الطبيعية من التربة = حوالي 5 ميكروR/ساعة (ونفس الكمية من الإشعاع الكوني) خلفيتنا (8-10 ميكروR/ساعة أقل من المتوسط. التقلبات في جميع أنحاء البلاد 5-18، في العالم يصل إلى 130 وحتى ما يصل إلى 7000 ميكروR/ساعة..

مواد بناءإنشاء إشعاعات جاما إضافية داخل المباني (في الخرسانة المسلحة حتى 170 مراد/السنة، في المباني الخشبية - 50 مراد/السنة).

هواء(الغلاف الجوي) يحتوي على الرادون والثورون المنبعثين من صخور الأرض والكربون 14 والتريتيوم الذي يتشكل بشكل مستمر في الغلاف الجوي تحت تأثير نيوترونات الإشعاع الكوني الثانوي المتفاعل مع نيتروجين وهيدروجين الغلاف الجوي. يعد تراكم غاز الرادون في المباني سيئة التهوية أمرًا خطيرًا بشكل خاص. تم اعتماد معيار في المباني المشيدة حديثًا بقيمة 100 بيكريل/م3، وفي المباني المشغولة 200 بيكريل/م3، وفي حالة تجاوز 400 بيكريل/م3، يتم اتخاذ التدابير لتقليل غاز الرادون أو إعادة استخدام المبنى. تظهر الحسابات أنه مع تركيزات الرادون 16 و100 بيكريل/م3، ستكون الجرعة السنوية 100 مليريم و1 ريم، على التوالي. التركيز الحقيقي "11 بكريل/م3

تمتص النباتات والحيوانات بشكل مكثف للغاية النظائر المشعة K-40، C-14، H-3 من البيئة (هذه هي اللبنات الأساسية لجزيئات البروتين). النويدات المشعة الأخرى بدرجة أقل.

يرجع التشعيع الداخلي لمعظم الأعضاء إلى وجود K-40 فيها. الجرعة السنوية من K-40 ستكون: لنخاع العظم الأحمر - 27 مراد

الرئتين - 17 مراد

الغدد التناسلية -15 مراد

ومن النويدات المشعة الأخرى في الجسم ستكون الجرعة 1/100، 1/1000 من هذه القيم. الاستثناء هو غاز الرادون، الذي يدخل الرئتين عن طريق الاستنشاق ويخلق جرعة تصل إلى 40 مراد سنويا.

وبالتالي، فقط من الطبيعي وبسبب التشعيع الخارجي والداخلي يتلقى الشخص جرعة سنوية من 200 مراد (ميرم) (أو 2 مللي سيفرت)

من ثالثا المرور الأرضي.- 167 (التعرض الداخلي من K-40 وRn-222.........) 132 مريم)

(الإشعاع الخارجي من K-40، U-238، Th-232، Rb-87 ........... 35 ملم)

من ثالثا الأصل الكوني .- 32 (الإشعاع الخارجي من g-quanta، m، p-mesons .... .30mrem)

(الإشعاع الداخلي من S-14، N-3 ............... 2 مريم)

الاستنتاجات.1. الجرعة الناتجة عن التعرض الخارجي للإشعاع الطبيعي هي 65 مليريم أي 30% من الجرعة الكلية ونقيس هذا الجزء فقط من الجرعة بمقاييس الجرعات.

2. تبلغ نسبة مساهمة الرادون في الجرعة السنوية 25-40%.

المدخنينتلقي جرعة إضافية من الإشعاع إلى الرئتين من Po-210 المشع (في سيجارة واحدة يوجد 7mBq Po). وفقا للإحصاءات الأمريكية، فإن الوفيات الناجمة عن التدخين أعلى من الكحول - 150 ألف ساعة / سنة.

على مدى آلاف السنين الماضية، كان الوضع الإشعاعي على الأرض مستقرا، وفي ظل ظروف هذه الخلفية الإشعاعية، حدث تطور النباتات والحيوانات، وعاشت جميع الأجيال السابقة من الناس.

24. المصادر الاصطناعية للإشعاعات المؤينة (منشآت الأشعة السينية، التفجيرات التجريبية النووية، الطاقة النووية، الأجهزة التقنية الحديثة).

تخلق مصادر الإشعاع الاصطناعي حمولة جرعة إضافية على البشر وتنقسم إلى أربع مجموعات كبيرة.

1) أجهزة الأشعة السينية المستخدمة في الطب للأغراض التشخيصية والعلاجية.

2) تفجيرات التجارب النووية.

3) الطاقة النووية (مؤسسات دورة الوقود النووي – NFC).

4) عدد من الأجهزة التقنية الحديثة (عدادات الساعات المضيئة وأدوات القياس وأجهزة التلفاز وشاشات الكمبيوتر وتركيبات الأشعة السينية وغاما للكشف عن العيوب ومشاهدة الأشياء في المطارات والتصوير المقطعي المحوسب وغيرها).

وفقًا لـ ICDAR، إذا أخذنا الجرعة السنوية المكافئة من مصادر الإشعاع الطبيعية (200 ملليريم) بنسبة 100%، فإن المصادر الاصطناعية ستمثل أيضًا ما يلي:

التشعيع من أجهزة الأشعة السينية - 20% (40 ملليريم)؛ (لكل شخص متوسط)

اختبار السموم. انفجارات من 7٪ في أوائل الستينيات. وتصل إلى 0.8% في الثمانينات (اتجاه تنازلي)؛

الطاقة النووية من 0.001% من الخلفية الطبيعية في عام 1965 إلى 0.05% في عام 2000 (اتجاه نمو صغير)؛

بالنسبة للأجهزة التقنية (التلفزيون وأجهزة الكمبيوتر وغيرها) - قيم ضئيلة.

تركيبات الأشعة السينية - بأمر من وزارة الصحة يتم تحديد الجرعات

· التصوير الفلوري لأعضاء الصدر حتى 0.6 ملي سيفرت (صورة السن 0.1-0.2 مليريم)

· التنظير الفلوري للرئتين حتى 1.4 ملي سيفرت والمعدة حتى 3.4 ملي سيفرت (340 ملي ريم)

انفجارات التجارب النووية

من عام 1945 إلى عام 1962، تم إجراء 423 انفجارًا تجريبيًا في الغلاف الجوي بقوة إجمالية تزيد عن 500 مليون طن (اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية والولايات المتحدة الأمريكية وفرنسا والصين وبريطانيا العظمى). ولا تزال الاختبارات تحت الأرض جارية.

أثناء الانفجار النووي، يحدث تفاعل متسلسل لانشطار نواة العناصر الثقيلة (U 235، Pu 239) تحت تأثير النيوترونات. أثناء التفاعل، يتم تشكيل حوالي 250 نظيرًا لـ 35x. عناصر، منها 225 عنصرًا مشعًا. (مثال - تقطيع بطيخة تحتوي على 235 بذرة) للنويدات المشعة الناتجة فترات عمر نصف مختلفة - أجزاء من الثانية، والثواني، والدقائق، والساعات، والأيام، والشهور، والسنوات، والقرون، وآلاف السنين، وملايين السنين.

من بين هذا العدد الكبير من الشظايا النووية ومنتجاتها، هناك 10 نويدات مشعة ذات أهمية للبيولوجيا الإشعاعية البيطرية والإيكولوجيا الإشعاعية لحيوانات المزرعة بسبب خصائصها الفيزيائية والسمية الإشعاعية.

معظم النويدات المشعة هي بواعث بيتا وغاما، ويعتبر اليود 131 والباريوم 140 والسترونتيوم 89 خطرين بشكل خاص في الأشهر الأولى. وفي وقت لاحق، السترونتيوم 90 والسيزنيوم 137.

على مدار 35 عامًا بعد توقف تجارب الأسلحة النووية، سقطت جميع نواتج التفجيرات النووية من خزان الغلاف الجوي والستراتوسفير على سطح نصف الكرة الشمالي للأرض بشكل رئيسي، مما أدى إلى زيادة تلوث الأرض بـ Sr-90 وCs -137 إلى 0.2 كو/كم²، والآن انخفض إلى 0.1 كو/كم² (للبشر - عن طريق الفم)

الطاقة النووية - هذه مؤسسات دورة الوقود النووي المترابطة (التعدين وتخصيب ومعالجة خام اليورانيوم وإنتاج قضبان الوقود وحرقها في محطات الطاقة النووية ومعالجة قضبان الوقود والتخلص من النفايات وتفكيك محطات الطاقة النووية المستهلكة).

على الرغم من المخاطر الإشعاعية والبيئية لمحطات الطاقة النووية، إلا أن عددها يتزايد من سنة إلى أخرى. ويوجد أكثر من 500 مفاعل للطاقة قيد التشغيل حول العالم، بقدرة إجمالية تبلغ حوالي 30 ألف ميجاوات. أنها توفر 17٪ من استهلاك الطاقة العالمي.

الطاقة النووية هي الأكثر صديقة للبيئة من بين جميع الطرق الحالية لتوليد الكهرباء (مع تشغيل خالي من المشاكل). تلوث محطة الفحم البيئة بالإشعاع عدة مرات أكثر من محطة الطاقة النووية التي لها نفس الطاقة.

لكن عددًا من الحوادث في العقود الأخيرة في محطات الطاقة النووية، بما في ذلك. الأكبر في محطة تشيرنوبيل للطاقة النووية - 26/04/86 يؤدي إلى تلوث إشعاعي شديد لمناطق واسعة.

وكانت النظائر الأكثر خطورة بيولوجيا هي اليود 131 والأوترونتيوم 90 والتشي 137.

25. أنماط حركة المواد المشعة في المحيط الحيوي. وحدات السترونتيوم.

يتم تضمين المواد المشعة الناتجة عن التفجيرات النووية، والانبعاثات الطارئة من مؤسسات دورة الوقود النووي، والنفايات المشعة التي لم يتم دفنها بالطريقة المحددة في مكونات المحيط الحيوي - لا حيوي (التراب، الماء، الهواء) و حيوي (النباتات والحيوانات) والمشاركة في الدورة البيولوجية للمواد.

أقصر طريق لوصول المواد المشعة إلى الإنسان، باستثناء الدخول المباشر من الغلاف الجوي، هو عبر الوسائل الزراعية. النباتات والحيوانات المقيدة بالسلاسل: التربة - النبات - الإنسان؛ التربة - النبات - الحيوان - الإنسان. أثناء حادث تشيرنوبيل، تم إطلاق 50 مليون متر مكعب من النشاط في الغلاف الجوي. منها 20% من اليود 131 و15% نظائر السيزيوم وما يصل إلى 2% من السترونتيوم.

اليود الذي يدخل جسم الإنسان والحيوان يتركز بأكبر كمية (من 20 إلى 60%) في الغدة الدرقية مما يعطل وظائفها

عند الانتقال من كائن من المحيط الحيوي إلى آخر، يتصرف السيزيوم والسترونتيوم بشكل مشابه للبوتاسيوم والكالسيوم (نظرًا لأنهما نظائرهما في الخصائص الفيزيائية)، ويدخلان في النهاية جسم الحيوانات والبشر، ويصلان إلى أقصى تركيز في الأعضاء الغنية بهذه العناصر من الناحية الفسيولوجية ( السيزيوم في العضلات والسترونتيوم في العظام والأصداف).

هناك نسبة معينة من هذا التراكم لكل 1 جرام من الكالسيوم أو البوتاسيوم، معبرا عنها بـ وحدات السترونتيوم (SU).

1CE = 1 nCu Sr-90 لكل 1 جرام من Ca (نانو = 10 -9)

تسمى نسبة عدد CE للارتباط اللاحق للنظام البيولوجي بالنظام السابق معامل التمييز (CD) Sr-90 نسبة للكالسيوم.

CD = CE في عينة العلف / CE في التربة.

لم تتم دراسة العديد من قضايا الانتقال في روابط السلاسل البيولوجية بشكل جيد.

26. سمية النظائر المشعة.

النظائر المشعة لأي عنصر كيميائي، عندما تدخل الجسم، تشارك في عملية التمثيل الغذائي بنفس الطريقة التي تشارك بها النظائر المستقرة لعنصر معين. ترجع سمية النويدات المشعة إلى:

· نوع وطاقة الإشعاع (الخاصية الرئيسية التي تحدد السمية)،

· نصف الحياة؛

· الخواص الفيزيائية والكيميائية للمادة التي دخلت بها النويدة المشعة إلى الجسم.

· نوع التوزيع بين الأنسجة والأعضاء.

· معدل إخراجه من الجسم.

تم تقديم مفهوم LET - نقل الطاقة الخطي (هذه هي كمية الطاقة (بالكيلو إلكترون فولت) المنقولة بواسطة جسيم أو كم إلى مادة لكل مسار وحدة (بالميكرونات)). LET - يميز التأين المحدد ويرتبط بـ RBE (الفعالية البيولوجية النسبية) لنوع معين من الإشعاع. (وهذا ما ذكرناه سابقاً في المحاضرات)

لا يمكن للنويدات المشعة ذات فترات نصف العمر القصيرة جدًا (أجزاء من الثانية) والطويلة جدًا (ملايين السنين) أن تخلق جرعة فعالة في الجسم وبالتالي تسبب ضررًا كبيرًا.

أخطر النظائر لها نصف عمر من عدة أيام إلى عدة عقود.

بالترتيب التنازلي لخطر الإشعاع، يتم تقسيم النويدات المشعة إلى 4 مجموعات سمية إشعاعية (وفقًا لـ NRB - مجموعات خطر الإشعاع).

مجموعة السمية الإشعاعية	النويدات المشعة	متوسط التركيز السنوي المسموح به في الماء، K u/l
أ - السمية الإشعاعية العالية بشكل خاص (r / t)	Pb-210، Po-210، Ra-226، Th-230، إلخ.	10 -8 - 10 -10
ب - ذات سمية إشعاعية عالية	J-131، Bi-210، U-235، Sr-90، إلخ.	10 -7 - 10 -9
أ- متوسط السمية الإشعاعية	P-32، Co-60، Sr-89، Cs-137، إلخ.	10 -7 - 10 -8
أ- أقل سمية إشعاعية	C-14، Hg-197، H-3 (التريتيوم)، إلخ.	10 -7 - 10 -6

NRB - تحديد التركيز المسموح به لجميع النويدات المشعة في هواء منطقة العمل، والغلاف الجوي، والماء، والدخول السنوي إلى الجسم من خلال أعضاء الجهاز التنفسي، من خلال أعضاء الجهاز الهضمي، والمحتوى في عضو حرج.

27. استقبال وتوزيع وتراكم المواد المشعة في الأنسجة والأعضاء وإزالتها من جسم الحيوانات.

يمكن للنويدات المشعة أن تدخل جسم الحيوانات:

· الهباء الجوي - عن طريق الرئتين عند استنشاق الهواء الملوث؛

· شفويا - من خلال الجهاز الهضمي بالطعام والماء (الطريق الرئيسي)؛

· ريسوربتيفي - من خلال الأغشية المخاطية والجلد والجروح.

يعتمد التأثير البيولوجي للنويدات المشعة أثناء تناولها الداخلي على حالة تجميع المادة. التأثير الأكبر هو الذي تمارسه المواد المشعة في شكل غازات ومركبات قابلة للذوبان في الماء. يتم امتصاصها بشكل مكثف وبكميات كبيرة في الدم، وتنتشر بسرعة في جميع أنحاء الجسم أو تتركز في الأعضاء ذات الصلة. يمكن للجسيمات المشعة غير القابلة للذوبان أن تبقى لفترة طويلة على الأغشية المخاطية للرئتين والجهاز الهضمي، مما يسبب تلفًا إشعاعيًا موضعيًا.

تتم إزالة الهباء الجوي النشط الذي يقل حجمه عن 0.5 ميكرون، والذي يدخل إلى الرئتين، بالكامل تقريبًا عند الزفير، ويتم الاحتفاظ بالجزيئات من 0.5 إلى 1 ميكرون بنسبة 90٪، ويتم تسجيل جزيئات الغبار الأكبر من 5 ميكرون بنسبة تصل إلى 20٪. يتم طرد الجزيئات الأكبر حجمًا، التي تستقر في الجهاز التنفسي العلوي، وتدخل إلى المعدة. يتم امتصاص معظم نويدات بيتا المحتجزة في الرئتين بسرعة في الدم، ويبقى بعضها في الرئتين لفترة طويلة.

تعتمد الكمية النسبية لامتصاص الجسم للنظائر المشعة على نسبته مع الناقل. حاملة النظائر وهو نظير غير مشع لهذا العنصر (على سبيل المثال J-125 لـ J-131). الناقل غير النظائري - عنصر آخر هو نظير كيميائي للنظائر المشعة (Ca لـ Sr-90، K لـ Cs-137).

إن امتصاص وترسب النويدة المشعة في الأنسجة يتناسب طرديا مع نسبتها إلى الناقل.

مع الطريق الرئيسي لدخول المواد المشعة إلى الجسم من خلال الجهاز الهضمي، فإن ارتشاف (امتصاص) بعض النويدات المشعة يتراوح من 100 إلى 0.01٪ (Cs، J - 100٪، Sr - من 9 إلى 60٪، Cj - 30%، بو - 6%، يو-3%، بو-0.01%).

يمكن أن يكون توزيع النويدات المشعة في الجسم مشابهًا للنظائر المستقرة لهذه العناصر (على سبيل المثال، يذهب الكالسيوم إلى الهيكل العظمي، واليود إلى الغدة الدرقية) أو موحدًا في جميع أنحاء الجسم.

تتميز الأنواع التالية من توزيع العناصر المشعة:

زي مُوحد(H، Cs، Rb، K، إلخ.) - كبدي (السيريوم، البلوتونيوم، Th، المغنيسيوم، الخ.)

الهيكل العظمي (هشاشة العظام)(Ca، Sr، Ra، إلخ.) كلوي (بي، سبانتيموني، يو، أسارسينيك)

تحفيز الغدة الدرقية(J، بروم البروم).

يسمى العضو الذي يحدث فيه تركيز انتقائي للنويدات المشعة ونتيجة لذلك يتعرض لأكبر قدر من الإشعاع والضرر) شديد الأهمية.

تعد الرئتان والجهاز الهضمي من الأعضاء المهمة عندما تدخل مركبات النويدات المشعة غير القابلة للذوبان من خلالها. بالنسبة لليود، العضو الحاسم دائمًا هو الغدة الدرقية، بالنسبة للسترونتيوم والكالسيوم والراديوم - دائمًا العظام.

يعد الجهاز المكون للدم والغدد التناسلية، باعتبارهما أكثر الأنظمة عرضة للخطر حتى عند التعرض لجرعات منخفضة من الإشعاع، من الأعضاء المهمة لجميع النويدات المشعة.

أنواع توزيع النويدات المشعة في الجسم هي نفسها بالنسبة لجميع أنواع الثدييات (بما في ذلك البشر).

تتميز الحيوانات الصغيرة بامتصاص أكثر كثافة وترسب النويدات المشعة في الأنسجة. عند الإناث الحوامل، تمر النظائر المشعة عبر المشيمة وتترسب في أنسجة الجنين.

تفرز النظائر المشعة (وكذلك المستقرة) نتيجة لتبادلها من الجسم مع البراز والبول والحليب والبيض وغيرها من الطرق.

نصف العمر البيولوجي(Tb) هو الزمن الذي يتم خلاله إخراج نصف الكمية الواردة من العنصر من الجسم. لكن فقدان النظير يتسارع في الجسم بسبب التحلل الإشعاعي.(تتميز بـ T 1/2)

يتم التعبير عن الخسارة الفعلية للنويدات المشعة من الجسم نصف عمر فعال ، (تيف ).

تيف = (T ب ·T 1/2)/(T b +T 1/2)

دعونا نحسب ل إس إس-137(T b = 0.25 سنة، T 1/2 = 30 سنة. T eff = (0.25*30)/(0.25+ 30) = 0.24 سنة (90 يومًا)

النويدات المشعة ذات التيف القصير (Cs-137، Y-90yttrium، Ba-140، وما إلى ذلك)، عند إدخالها إلى الجسم مرة واحدة أو لفترة قصيرة بنفس الجرعة تقريبًا، يمكن أن تسبب مسارًا حادًا أو مزمنًا لمرض الإشعاع، بعد مما يحدث تطبيع سريع لصورة الدم والحالة العامة للحيوان.

في ظل نفس ظروف التعرض للنويدات المشعة ذات التيف العالي (Sr-90، Ra-226 Pu-239، وما إلى ذلك)، هناك فرق كبير في الجرعات التي تسبب المسار الحاد أو المزمن للمرض. فترة الشفاء من المرض طويلة جدًا، وغالبًا ما تنشأ الأورام الخبيثة، ويستمر نقص الصفيحات وفقر الدم والعقم واضطرابات أخرى لسنوات عديدة.

في الحيوانات المعدة للذبح من أجل اللحوم، قد لا يكون لدى هذه الآثار الوقت الكافي للتعبير عن نفسها، ولكن في تربية الماشية ومنتجات الألبان يكون خطر حدوثها حقيقيًا تمامًا.

تعمل الحيوانات في السلسلة الغذائية البشرية كنوع من مرشح النويدات المشعة وتقلل من دخولها إلى جسم الإنسان بالطعام.

28. علم السموم من النظائر النشطة بيولوجيا J-131.

وفقا للكتاب المدرسي

29. علم السموم من النظائر النشطة بيولوجيا Cs-137.

وفقا للكتاب المدرسي

30. علم السموم من النظير النشط بيولوجيا Sr-90.

وفقا للكتاب المدرسي

31. الأفكار الحديثة حول آلية العمل البيولوجي للإشعاع المؤين.

1 الأفكار الحديثة حول آلية العمل البيولوجي لـ i.i.

عندما تتفاعل جسيمات ألفا وبيتا وأشعة جاما والأشعة السينية والنيوترونات مع أنسجة الجسم، تمر المراحل التالية بالتتابع:

- التفاعل الكهربائي اختراق الإشعاع بالذرات (الزمن - تريليون من الثانية) - فصل الإلكترون - تأين الوسط (هذه عملية نقل الطاقة، وإن كانت بكميات صغيرة، ولكنها فعالة للغاية).

-التغيرات الفيزيائية والكيميائية (جزء من مليار من الثانية)، تشارك الأيونات الناتجة في سلسلة معقدة من التفاعلات، وتشكل منتجات ذات نشاط كيميائي عالي: أكسيد مائي H O 2، بيروكسيد الهيدروجين H 2 O 2، وما إلى ذلك، بالإضافة إلى الجذور الحرة H، OH (الأنسجة). بنسبة 60-70% يتكون من الماء بالكتلة).في جزيء الماء، تكون نسبة H إلى O هي 2:16 أو 1:8 (بواسطة amu). لذلك، من بين 50 كجم من الماء في شخص عادي يزن 70 كجم، يوجد حوالي 40 كجم من الأكسجين.

-التغيرات الكيميائية. على مدى المليون من الثانية التالية، تتفاعل الجذور الحرة مع بعضها البعض ومع جزيئات البروتين والإنزيمات وما إلى ذلك من خلال سلسلة من التفاعلات المؤكسدة (غير مفهومة بالكامل بعد)، مما يسبب تعديلًا كيميائيًا للجزيئات المهمة بيولوجيًا.

- التأثيرات البيولوجية - تعطل عمليات التمثيل الغذائي، وقمع نشاط أنظمة الإنزيم، وتعطل تخليق الحمض النووي وتخليق البروتين، وتشكل السموم، وتحدث العمليات الفسيولوجية المبكرة (تثبيط انقسام الخلايا، وتشكيل الطفرات، والتغيرات التنكسية). من الممكن موت الخلايا في غضون ثوانٍ قليلة أو حدوث تغييرات لاحقة فيها، مما قد يؤدي إلى الإصابة بالسرطان (ربما خلال 2-3 عقود).

في نهاية المطاف، يتم تعطيل الوظائف الحيوية للوظائف أو الأنظمة الفردية والكائن ككل.

نتيجة التأثير البيولوجي للإشعاع، كقاعدة عامة، تعطيل العمليات البيوكيميائية الطبيعية مع التغييرات الوظيفية والمورفولوجية اللاحقة في خلايا وأنسجة الحيوان.

آلية العمل البيولوجي معقدة وغير مفهومة تماما، وهناك العديد من الفرضيات والنظريات (لندن، تيموفيف-ريسوفسكي، تاروسيف، كودرياشيف، كوزين، غوريزونتوف، وما إلى ذلك).

تجري:

نظرية التأثير المباشر وغير المباشر للإشعاعات المؤينة، والتي تتجلى في تأثير التخفيف وتأثير الأكسجين،

نظرية الهدف أو الضربات

الفرضية العشوائية (الاحتمالية)،

نظرية السموم المشعة الدهنية (الأساسية) والتفاعلات المتسلسلة،

النظرية البنيوية الأيضية (كوزين)،

فرضية الخلفية الداخلية لزيادة المقاومة الإشعاعية والمفهوم المناعي البيولوجي.

تشرح جميع النظريات جوانب معينة (خاصة) فقط من آلية العمل البيولوجي الأولي للإشعاع المؤين، ولم يتم تأكيدها تجريبيًا بشكل كامل في الحيوانات ذوات الدم الحار.

يتم تعريف المرحلة المدروسة بأنها ابتدائي (فوري) تأثير الإشعاع على العمليات البيوكيميائية ووظائف وهياكل الأعضاء والأنسجة.

المرحلة الثانية- عمل غير مباشر يحدث بسبب التغيرات العصبية والخلطية التي تحدث في الجسم تحت تأثير الإشعاع.

(شكلان من التنظيم في الجسم: عصبي وخلطي (التفاعل من خلال الوسائط الداخلية السائلة - الدم وسائل الأنسجة وما إلى ذلك) - روابط تنظيم عصبي هرموني واحد للوظائف).

يحدث التأثير الخلطي أو غير المباشر للإشعاع من خلال المواد السامة (السموم المشعة) التي تتشكل في الجسم أثناء مرض الإشعاع (تتطور متلازمات الإصابة الإشعاعية الرئيسية - تغيرات الدم والقيء وما إلى ذلك).

32. تأثير الإشعاع المؤين على الخلية.