Radioaktivno ili jonizujuće zračenje u velikoj meri utiče na žive organizme. Ljudi su stalno izloženi zračenju u malim količinama koje ne nanose ozbiljnu štetu zdravlju. Međutim, jače radioaktivno zračenje dovodi do teških bolesti i opasnosti po život. Stoga je razvijen poseban sistem koeficijenata za mjerenje doze zračenja.
Šta je radioaktivno zračenje?
Jonizirajuće zračenje je energija koju proizvode atomi radioaktivnih supstanci. Izvori zračenja su:
- prirodnog porijekla - radioaktivni raspad, kosmičke zrake, termonuklearne reakcije;
- man-made - nuklearni reaktor, nuklearno gorivo, atomska bomba, medicinska oprema (npr. rendgenski aparat).
Vrste radioaktivnosti
Po poreklu postoje tri vrste radioaktivnosti:
- prirodno - svojstveno teškim radioaktivnim elementima;
- veštački - namerno stvoren od strane čoveka uz pomoć reakcija propadanja ifuzija atomskih jezgara;
- indukovano - uočeno u supstancama koje su jako ozračene i same postaju izvor zračenja.
Vrste zračenja
Postoje tri vrste jonizujućeg zračenja: alfa zraci, beta zraci i gama zraci.
Alfa zračenje ima malu prodornu moć. Zrake su mlaz jezgara helijuma. Gotovo svaka barijera može zaštititi od alfa zraka: odjeća, koža, list papira. Gotovo je nemoguće primiti opasnu dozu zračenja u ovom slučaju, ako se pridržavate mjera opreza.
Beta zračenje je opasnije za organizam. Sastoji se od struje elektrona. Njegova prodorna moć je mnogo veća od moći alfa zraka. Protok elektrona se kreće velikom brzinom, tako da zračenje može proći kroz odjeću i kožu, prodrijeti u tijelo i nanijeti štetu zdravlju.
Gama zračenje je najopasnije. Ovo je elektromagnetno zračenje izuzetno kratke talasne dužine. Takve zrake imaju ogromnu prodornu moć i štetne su za živi organizam. Ako apsorbirana doza takvog zračenja pređe dozvoljeni prag, to može dovesti do ozbiljne bolesti, pa čak i smrti.
Kako se mjeri izloženost?
Za izračunavanje nivoa zračenja koristi se koncept "apsorbovane doze" (D). Ovo je omjer apsorbirane energije zračenja (E) i mase ozračenog objekta (m). Ova vrijednost se izražava na dva načina:
- u sivim (Gy) - jedan sivi je jednak dozi pri kojojjedan kilogram materije predstavlja energiju od 1 J;
- u rendgenima (R) - koristi se za x-zrake i gama zrake i iznosi približno 0,01 Gy.
Doza od 100 R dovodi do opasnih zdravstvenih efekata. Smrtonosna doza je 500 R.
Nivo zračenja se mjeri posebnim dozimetrom.
Ekvivalentna doza apsorbovanog zračenja
Ova vrijednost se koristi za procjenu destruktivnog efekta zračenja na tijelo. Naziva se i biološka doza. Ekvivalentna doza je označena slovom H i izračunava se po formuli: H=D x k.
K - faktor kvaliteta. Ova vrijednost opisuje utjecaj na tijelo neke vrste jonizujućeg zračenja (rendgensko i gama zračenje).
Jedinica ekvivalentne doze zračenja naziva se sivert (Sv). Ime je dato u čast radiofizičara Rolfa Sieverta, koji je proučavao efekte zračenja na žive organizme. Također se koriste jedinice millisievert (mSv) i mikrosievert (µSv).
Važan koncept je ekvivalentna brzina doze H. Podrazumijeva se kao brzina kojom se doza H akumulira u tijelu.
Koje doze su bezbedne za organizam? Utvrđeno je da je dozvoljena ekvivalentna doza H, u okviru koje ne nastaju patološki procesi u tkivima i ćelijama, 0,5 Sv. Jedna smrtonosna doza je 6-7 Sv.
Čovjek tokom svog života prima mikrodoze zračenja iz prirodnih i vještačkih izvora. U prosjeku, godišnje doze apsorbiranog zračenja su 2mSv.
Opasnost od jonizujućeg zračenja
Šta se događa s tijelom kada se ozrači? Glavna opasnost od radioaktivnog zračenja je u tome što njegovo djelovanje ostaje gotovo nezapaženo. Jonizujuće zrake ne uzrokuju bol, nisu vidljive vizualno i uz pomoć drugih osjetila. Stoga, osoba možda neće ni shvatiti da je izložena opasnom zračenju dok ne bude prekasno.
Čak i mala izloženost je opasna za žive organizme. Zračenje ionizira atome i molekule u stanicama tijela. Hemijska aktivnost stanica se mijenja, a to dovodi do radioaktivnog oštećenja organa i tkiva. Njihovo funkcionisanje je poremećeno.
Najviše zračenja utiče na ćelije koje se brzo dele. Cirkulatorni sistem i koštana srž počinju da pate prvo, zatim probavni sistem i drugi organi.
Također, zračenje ima štetan učinak na gene u hromozomima, što dovodi do teških nasljednih bolesti ili reproduktivne disfunkcije. Najčešća bolest je tzv. radijaciona bolest.
Pri visokim ekvivalentnim dozama zračenja može se razviti već u prvim minutama i satima nakon izlaganja. Akutna radijaciona bolest je praćena simptomima kao što su mučnina, povraćanje, groznica i krvarenja.
Često je ova bolest naslijeđena. Mnogi potomci žrtava Hirošime, Nagasakija i nesreće u Černobilu još uvijek osjećaju posljedice radijacijske bolesti.
Prednosti jonizujućeg zračenja
Radioaktivno zračenječini više od štete. Pod određenim uslovima, možete imati i koristi od njega, koji se aktivno koristi u raznim industrijama.
Male doze zračenja se koriste u medicini za liječenje raka. Ćelije kod malignih tumora se uništavaju jonizujućim zračenjem, pa se radioterapija koristi u liječenju raka. U medicini se također koriste posebni preparati stvoreni na bazi radioaktivnih supstanci. Jonizujuće zrake doprinose sterilizaciji medicinskih uređaja.
Upotreba rendgenskih aparata je od neprocjenjive važnosti u dijagnostici bolesti i određivanju stepena oštećenja.
Jonizujuće zračenje se koristi za izradu detektora dima, za pregled prtljaga na aerodromima i za jonizaciju vazduha.
Zračenje se takođe koristi u industrijama kao što su metalurgija, laka industrija, prehrambena industrija, građevinska industrija, poljoprivreda.
Zaštita od zračenja
Prilikom rada sa izvorima jonizujućeg zračenja, moraju se preduzeti mere predostrožnosti da se telo zaštiti od oštećenja.
Jednostavan, ali efikasan način da se zaštitite od radijacije je da se udaljite od izvora zračenja. Prvo, zrak se apsorbira zračenje, a drugo, kada se udalji od izvora, intenzitet zračenja opada proporcionalno kvadratu udaljenosti.
Ako je nemoguće ukloniti iz izvora, moraju se koristiti druga sredstva zaštite. Odjeća izrađena od posebnih materijala postat će preprekaputevi zračenja.
Supstance koje dobro apsorbuju zračenje su olovo i grafit.
Sumirajući, možemo primijetiti sljedeće
- radioaktivno zračenje je tri vrste: alfa, beta i gama zračenje;
- promjene jačine zračenja u sivim i rentgenskim;
- Ekvivalentna jedinica doze je Sivert.
Zračenje nanosi veliku štetu organizmu, ali u propisanim dozama i kada se pravilno koristi može poslužiti na dobrobit čovječanstva.
