Geçen yüzyılın ortasından beri, bilime yeni bir kelime girdi - radyasyon. Keşfi, dünyanın dört bir yanındaki fizikçilerin kafasında bir devrim yarattı ve Newton teorilerinden bazılarını atmamıza ve evrenin yapısı, oluşumu ve içindeki yerimiz hakkında cesur varsayımlarda bulunmamıza izin verdi. Ama hepsi uzmanlar için. Kasaba halkı sadece iç çekiyor ve bu konu hakkında birbirinden farklı bilgileri bir araya getirmeye çalışıyor. Radyasyon ölçüm birimlerinin oldukça fazla olması ve hepsinin uygun olması süreci karmaşıklaştırıyor.
Terminoloji
Tanımamız gereken ilk terim aslında radyasyondur. Bu, elektronlar, protonlar, nötronlar, helyum atomları ve diğerleri gibi en küçük parçacıkların bazı maddelerinin radyasyon sürecine verilen addır. Parçacık tipine bağlı olarak, radyasyonun özellikleri birbirinden farklıdır. Radyasyon, ya maddelerin daha basit olanlara bozunması sırasında ya da sentezleri sırasında gözlenir.
Radyasyon birimleri, maddeden kaç tane temel parçacığın salındığını gösteren geleneksel kavramlardır. Şu anda fizik bir aile üzerinde çalışıyorfarklı birimler ve bunların kombinasyonları. Bu, madde ile meydana gelen çeşitli süreçleri tanımlamanıza olanak tanır.
Radyoaktif bozunma, mikropartiküller salarak kararsız atom çekirdeklerinin yapısındaki keyfi bir değişikliktir.
Çürüme sabiti, bir atomun belirli bir süre içinde yok olma olasılığını tahmin eden istatistiksel bir kavramdır.
Yarı ömür, bir maddenin toplam miktarının yarısının bozunduğu süredir. Bazı elementler için dakikalar içinde hesaplanırken, diğerleri için yıllar, hatta on yıllar.
Radyasyon nasıl ölçülür
Radyasyon birimleri, radyoaktif malzemelerin özelliklerini değerlendirmek için kullanılan tek birim değildir. Bunlara ek olarak, bu miktarlar şu şekilde kullanılır:
- radyasyon kaynağının aktivitesi;- akı yoğunluğu (birim alan başına iyonlaştırıcı parçacıkların sayısı).
Ayrıca, radyasyonun canlı ve cansız nesneler üzerindeki etkilerinin tanımlanmasında bir fark vardır. Yani, eğer madde cansızsa, o zaman kavramlar ona uygulanır:
- emilen doz;- maruz kalma dozu.
Radyasyon canlı dokuyu etkilediyse, aşağıdaki terimler kullanılır:
- eşdeğer doz;
- etkili eşdeğer doz;- doz oranı.
Radyasyon ölçüm birimleri, yukarıda belirtildiği gibi, bilim adamları tarafından hesaplamaları kolaylaştırmak ve hipotezler ve teoriler oluşturmak için kabul edilen koşullu sayısal değerlerdir. Belki de bu yüzden genel kabul görmüş tek bir ölçü birimi yoktur.
Curie
Radyasyonun birimlerinden biri curie'dir. Sisteme ait değildir (SI sistemine ait değildir). Rusya'da nükleer fizik ve tıpta kullanılır. Bir maddenin aktivitesi, içinde bir saniyede 3,7 milyar radyoaktif bozunma meydana gelirse, bir kuriye eşit olacaktır. Yani bir curie üç milyar yedi yüz milyon bekerele eşittir diyebiliriz.
Bu sayı, bu terimi bilime sokan Marie Curie'nin deneylerini radyum üzerinde yapması ve bozunma hızını esas almasından kaynaklanıyordu. Ancak zamanla fizikçiler, bu birimin sayısal değerinin bir başkasına - becquerel'e daha iyi bağlı olduğuna karar verdiler. Bu, matematiksel hesaplamalarda bazı hatalardan kaçınmayı mümkün kıldı.
Küriye ek olarak, genellikle katları veya alt katları bulabilirsiniz, örneğin:
- megacurie (3.7 çarpı 10 üzeri bekerel'in 16. kuvvetine eşittir);
- kilocurie (3, 7 bin milyar bekerel);
- millicurie (37 milyon becquerel);- microcurie (37 bin beckerel).
Bu üniteyi kullanarak bir maddenin hacmini, yüzeyini veya spesifik aktivitesini ifade edebilirsiniz.
Becquerel
Radyasyon dozunun becquerel birimi sistemiktir ve Uluslararası Birimler Sistemine (SI) dahildir. Bu en basitidir, çünkü bir becquerel'in radyasyon aktivitesi, maddede saniyede sadece bir radyoaktif bozunma olduğu anlamına gelir.
Adını Fransız fizikçi Antoine Henri Becquerel'in onuruna aldı. Başlıkgeçen yüzyılın sonunda onaylandı ve bugün hala kullanılmaktadır. Bu oldukça küçük bir birim olduğundan, etkinliği belirtmek için ondalık önekler kullanılır: kilo-, milli-, mikro- ve diğerleri.
Son zamanlarda, becquerel ile birlikte curie ve rutherford gibi sistemik olmayan birimler kullanılmaya başlandı. Bir rutherford, bir milyon becquerel'e eşittir. Hacimsel veya yüzeysel aktivitenin tanımında, becquerel/kilogram, becquerel/metre (kare veya kübik) ve bunların çeşitli türevlerini bulabilirsiniz.
Röntgen
Radyasyonun ölçüm birimi olan X-ışını da sistemik değildir, ancak her yerde alınan gama radyasyonuna maruz kalma dozunu belirtmek için kullanılır. Bir röntgen, standart atmosfer basıncında ve sıfır sıcaklıkta bir santimetreküp havanın 3,3(10-10)'a eşit bir yük taşıdığı böyle bir radyasyon dozuna eşittir. Bu, iki milyon çift iyona eşittir.
Rusya Federasyonu mevzuatına göre çoğu sistemik olmayan birimlerin yasak olmasına rağmen, dozimetrelerin işaretlenmesinde X-ışınları kullanılmaktadır. Ancak her şeyi gri ve elek cinsinden yazmak ve hesaplamak daha pratik olduğu için yakında kullanılmayacaklar.
Rad
Radyasyon ölçüm birimi, rad, SI sisteminin dışındadır ve bir gram maddeye milyonda bir joule enerjinin aktarıldığı radyasyon miktarına eşittir. Yani, bir rad maddenin kilogramı başına 0,01 joule'dür.
Enerjiyi emen malzeme canlı doku veya diğer organik veinorganik maddeler ve maddeler: toprak, su, hava. Bağımsız bir birim olarak rad 1953'te tanıtıldı ve Rusya'da fizik ve tıpta kullanım hakkı var.
Gri
Bu, Uluslararası Birimler Sistemi tarafından tanınan radyasyon seviyesi için başka bir ölçü birimidir. Soğurulan radyasyon dozunu yansıtır. Radyasyonla aktarılan enerji kilogram başına bir joule'ye eşitse, bir maddenin bir gri doz aldığı kabul edilir.
Bu birim, adını İngiliz bilim adamı Lewis Gray'in onuruna aldı ve resmi olarak 1975'te bilime tanıtıldı. Kurallara göre, birimin tam adı küçük harfle yazılır, ancak kıs altılmış adı büyük harfle yazılır. Bir gri yüz rad'a eşittir. Basit birimlere ek olarak, bilimde kilogray, megagray, decigray, centigray, microgray ve diğerleri gibi çoklu ve çoklu alt eşdeğerleri de kullanılır.
Sievert
Sievert radyasyon birimi, etkili ve eşdeğer radyasyon dozlarını belirtmek için kullanılır ve aynı zamanda grey ve becquerel gibi SI sisteminin bir parçasıdır. 1978'den beri bilimde kullanılmaktadır. Bir elek, bir gama ışınlarına maruz kaldıktan sonra bir kilogram doku tarafından emilen enerjiye eşittir. Birimin adı İsveçli bir bilim adamı olan Rolf Sievert'in onuruna verildi.
Tanım olarak, elekler ve griler eşittir, yani eşdeğer ve emilen dozlar aynı boyuta sahiptir. Ama aralarında hala bir fark var. Eşdeğer doz belirlenirkenRadyasyonun sadece miktarını değil, dalga boyu, genliği ve hangi parçacıkların onu temsil ettiği gibi diğer özelliklerini de hesaba katmak gerekir. Bu nedenle, absorbe edilen dozun sayısal değeri radyasyon kalite faktörü ile çarpılır.
Örneğin, diğer her şey eşit olduğunda, alfa parçacıklarının soğurulan etkisi, aynı dozdaki gama radyasyonundan yirmi kat daha güçlü olacaktır. Ayrıca organların radyasyona nasıl tepki verdiğini gösteren doku katsayısını da hesaba katmak gerekir. Bu nedenle radyobiyolojide eşdeğer doz, iş sağlığında (radyasyona maruz kalmayı normalleştirmek için) etkin doz kullanılır.
Güneş sabiti
Gezegenimizde yaşamın güneş radyasyonu nedeniyle ortaya çıktığına dair bir teori var. Bir yıldızdan gelen radyasyonun ölçüm birimleri, bir zaman birimine bölünen kalori ve watt'tır. Buna karar verildi, çünkü Güneş'ten gelen radyasyon miktarı, nesnelerin aldığı ısı miktarı ve geldiği yoğunluk tarafından belirlenir. Yayılan toplam enerji miktarının sadece yarım milyonda biri Dünya'ya ulaşır.
Yıldızlardan gelen radyasyon, uzayda ışık hızında yayılır ve atmosferimize ışınlar şeklinde girer. Bu radyasyonun spektrumu oldukça geniştir - "beyaz gürültüden", yani radyo dalgalarından X ışınlarına. Radyasyonla iyi geçinen parçacıklar da protonlardır, ancak bazen elektronlar olabilir (eğer enerji salınımı büyükse).
Güneş'ten alınan radyasyon, dünyadaki tüm canlı süreçlerin itici gücüdür.gezegen. Aldığımız enerji miktarı mevsime, yıldızın ufkun üzerindeki konumuna ve atmosferin şeffaflığına bağlıdır.
Radyasyonun canlılar üzerindeki etkisi
Aynı özelliklere sahip canlı dokular farklı radyasyon türleri ile (aynı doz ve yoğunlukta) ışınlanırsa, sonuçlar farklı olacaktır. Bu nedenle, sonuçları belirlemek için, cansız nesnelerde olduğu gibi, yalnızca emilen veya maruz kalan doz yeterli değildir. Olay yerinde, eşdeğer radyasyon dozunu gösteren sieverts rems ve grays gibi nüfuz eden radyasyon birimleri belirir.
Eşdeğer, canlı doku tarafından emilen ve şu veya bu tür radyasyonun ne kadar tehlikeli olduğunu hesaba katan koşullu (tablo) bir katsayı ile çarpılan dozdur. En yaygın olarak kullanılan ölçü elektir. Bir elek yüz rem'e eşittir. Katsayı ne kadar yüksek olursa, radyasyon sırasıyla o kadar tehlikeli olur. Yani, fotonlar için bu bir, nötronlar ve alfa parçacıkları için ise yirmi.
Rusya ve diğer BDT ülkelerindeki Çernobil nükleer santralinde meydana gelen kazadan bu yana, insanların radyasyona maruz kalma düzeyine özel dikkat gösterildi. Doğal radyasyon kaynaklarından gelen eşdeğer doz, yılda beş milisieverti geçmemelidir.
Radyonüklidlerin cansız nesneler üzerindeki etkisi
Radyoaktif parçacıklar, maddeyle çarpıştıklarında maddeye aktardıkları bir enerji yükü taşırlar. Ve yolda ne kadar çok parçacık temas edersebelirli bir miktarda madde, daha fazla enerji alacaktır. Miktarı doz olarak tahmin edilmektedir.
- Soğurulan doz, bir madde birimi tarafından alınan radyoaktif radyasyon miktarıdır. Gri olarak ölçülür. Bu değer, farklı radyasyon türlerinin madde üzerindeki etkisinin farklı olduğu gerçeğini dikkate almaz.
- Maruz kalma dozu - absorbe edilen dozdur, ancak maddenin çeşitli radyoaktif parçacıkların etkilerinden iyonlaşma derecesi dikkate alınır. Kilogram veya röntgen başına coulomb cinsinden ölçülür.
