X-ray viri. Je vir cev X-ray ionizirajočega sevanja?

Skozi zgodovino življenja na Zemlji organizmi so nenehno izpostavljeni kozmičnih žarkov in jih izobražujejo v ozračju radionuklidov, in sevanja v vseh naravno prisotnih snovi. Moderno življenje se prilagodi na vse značilnosti in omejitve okolja, vključno z naravnimi viri rentgenskih žarkov.

Kljub temu, da, seveda, škodljiva za telo, so visoke stopnje sevanja nekatere vrste sevanja pomembna za življenje. Na primer, je sevanje ozadja prispeval k temeljnim kemične in biološke evolucije. Očitno je tudi dejstvo, da se toplota iz Zemljine sredice ga zagotovi in razpadne toplote primarnega, naravnimi radionuklidi nogah.

kozmični žarki

Sevanje nezemeljskega izvora, ki nenehno bombardirajo Zemljo, se imenuje kozmično.

Dejstvo, da prodre sevanje pade na naš planet iz vesolja, vendar ne prizemne izvora, je bilo v poskusih za merjenje ionizacije na različnih višinah, od morske gladine do 9000 m. Ugotovljeno je bilo, da je bila intenzivnost ionizirajoče sevanje zmanjša do višine 700 m, in se naprej vzpenja hitro povečala. Začetni padec je posledica zmanjšanja intenzitete zemeljskih žarki gama in povečanja - vesoljskem.

X-ray viri v prostoru, so naslednji:

• galaksije skupino;
• SEYFERT galaksije;
• sonce;
• zvezde;
• kvazarji;
• črne luknje;
• Supernova ostanki;
• bele pritlikavke;
• temne zvezde in drugi.

Dokaz takega sevanja, na primer, je povečati kozmično intenzivnost ray opaziti v svetu po rakete. Toda naša zvezda ni pomembno prispeva k skupni tok, saj so njene dnevne razlike zelo majhne.

Dve vrsti nosilcev

Kozmični žarki so razdeljeni v primarne in sekundarne. Sevanje ne interakcijo z zadevo v ozračju in hidrosfere litosfere Zemlje, ki se imenuje primarni. Sestoji iz protonov (≈ 85%) in alfa delci (≈ 14%), z mnogo manjšimi tokovi (<1%) težjih jeder. Sekundarni kozmični X žarki viri sevanj, ki - primarni sevanja in ozračje sestavljajo subatomskih delcev, kot pion, muons in elektronov. Na morsko gladino, skoraj vse opazovane sevanja obsega sekundarnega izobraževanja kozmičnih žarkov 68%, od katerih se obračunava muons in 30% - s elektronov. Manj kot 1% pretoka na morski gladini je sestavljena iz protonov.

Primarni kozmični žarki imajo ponavadi ogromno kinetično energijo. So pozitivno nabiti in pridobivanje energije zaradi pospešitve magnetnih polj. V vakuumu vesoljskih zaračuna delcev lahko preživi dolgo, in potuje milijone svetlobnih let. Med letom, ki jih pridobijo visoko kinetično energijo reda 2-30 GeV (1 GeV = ¹⁰ september eV). Posamezni delci imajo energije do 10 ¹⁰ GeV.

Visoka energija primarnih kozmičnih žarkov jim omogoči, da dobesedno razdeli trčenje atomov v zemeljske atmosfere. Skupaj z nevtroni, protoni in subatomskih delcev lahko tvorimo vžigalnik elemente, kot so vodik, helij in berilija. Muons vedno zaračuna, in hitro razpade v elektronov in pozitronov.

magnetni ščit

Intenzivnost kozmičnih žarkov z vzponom ostro doseči maksimum pri približno 20 km. 20 km na vrh atmosfere (do 50 km), intenzivnost zmanjša.

Ta vzorec je posledica povečane proizvodnje sekundarnega sevanja s povečanjem gostote zraka. Na višini 20 kilometrov je velik del primarnega sevanja vstopil v interakciji, in zmanjšanje intenzivnosti od 20 km do nadmorske višine odraža sprejemanje sekundarne nosilce vzdušje, kar ustreza približno 10-metrski plasti vode.

Intenzivnost sevanja je povezana tudi zemljepisne širine. Na isti višini kozmičnih povečanjem pretoka od ekvatorja do zemljepisne širine 50-60 ° in konstantna do poloma. To je zaradi oblike magnetnega polja Zemlje in distribucijo primarnega sevanja moči. Magnetne silnice izven atmosfere splošno vzporedna z zemeljske površine na ekvatorju in pravokotno na polih. Nabiti delci lahko premika vzdolž magnetnih silnic, vendar s težavo pri premagovanju njene prečne smeri. Od pola do 60 °, praktično celotno primarno sevanje doseže zemeljsko atmosfero, in pri ekvatorju samo delci z virom energije presega 15 GeV, lahko prodre skozi magnetno ščit.

Sekundarni viri rentgenskih žarkov

Kot posledica interakcije kozmičnih žarkov s snovjo nenehno proizvaja veliko količino radionuklidov. Večina od njih so fragmenti, nekateri od njih so tvorjena z aktivacijo stabilni atomi z nevtronov in muons. Naravna proizvodnja radionuklidov v ozračju ustreza intenzivnosti kozmičnega sevanja na višino in širino. Približno 70% jih pride v stratosferi, in 30% - v troposferi.

Razen H-3 in C-14, radionuklidi so običajno v zelo majhnih koncentracijah. Tritij razredčimo in zmešamo z vodo in H2, in C-14 združuje s kisikom, da se tvori CO _2, ki je pomešan z atmosfero ogljikovega dioksida. Carbon-14 vstopi v obrat s pomočjo fotosinteze.

sevanje Zemlje

Od številnih radionuklidov, ki so tvorili Zemljo, le nekaj imajo razpolovno dobo dovolj dolgo, da pojasni svoje trenutne obstoja. Če je bil naš planet nastala pred približno 6 milijard let, pa da ostanejo v merljivih količinah, bi zahtevala razpolovno dobo vsaj 100 milijonov let. Primarnih radionuklidov, ki so še vedno najdemo, so tri najpomembnejše. Rentgenski vir je K-40, U-238 in Th-232. Uran in torij razpadne verige, vsaka oblika izdelki, ki so skoraj vedno v prisotnosti prvotne izotopa. Čeprav so mnogi izmed hčerinskih radionuklidov kratkotrajna, so pogosti v okolju, saj se nenehno oblikuje iz dolgoživih sestavin.

Drugi dolgoživa originalni viri X-ray, skratka, so v zelo nizkih koncentracijah. Ta Rb-87, La-138, Ce-142, Sm-147, Lu-176, in tako naprej. D. Naravne nevtrone tvori številne druge radionuklide, vendar je njihova koncentracija je ponavadi zelo nizka. V karieri Oklo v Gabonu, Afriki, ki se nahaja dokaze o obstoju "naravnega reaktorja", v katerem pride do jedrske reakcije. Izčrpavanje U-235 in prisotnosti cepitvenih produktov v depozite bogati uran, kažejo, da je pred približno 2 milijardi let, je potekala spontano sproži verižno reakcijo.

Kljub temu, da so prvotni radionuklidi povsod, njihova koncentracija je odvisna od lokacije. Glavni rezervoar naravne radioaktivnosti je litosfera. Poleg tega je v litosfere znatno razlikuje. Včasih je povezana z nekaterimi vrstami spojin in mineralov, včasih - predvsem regionalno, z malo povezavi z vrstami kamnin in mineralov.

Porazdelitev primarnih radionuklidov in njihovih hčerinskih izdelkov v naravnih ekosistemov je odvisno od številnih dejavnikov, vključno s kemijskimi lastnostmi radionuklidov, fizičnih dejavnikov ekosistema, kot tudi fiziološke in ekološke atributi flore in favne. Preperevanje kamnin, njihov glavni rezervoar oskrbuje zemljo U, Th in K. Th in U potomcev sodelujejo tudi v tem programu. Tal K, Ra, U malo in zelo malo Th absorbirajo rastline. Jih uporabljamo kalij-40 kot tudi stabilno in K. radija, U-238 upadanja proizvod, ki ga obrat, ki se uporablja, ne zato, ker gre za izotop, in ker je kemično podoben kalcija. Absorpcija rastlin uranove in torijeve so ponavadi majhne, saj so ti radionuklidi običajno netopne.

radon

Najpomembnejši vseh virov naravnega sevanja elementa je brez okusa in vonja, nevidni plin, ki je 8-krat težji od zraka, radon. Sestoji iz dveh glavnih izotopov - radona-222, enega od potomcev U-238 in radon-220, ki jih tvorijo razpadom Th-232.

Kamnine, tla, rastline, živali oddajajo radon v ozračje. Plin je produkt razpada radija, ki se proizvaja v katerem koli materialu, ki ga vsebuje. Ker radon - inertni plin, se lahko izoliramo površine v stiku z ozračjem. Količina radona, ki izhaja iz danega mase kamnin je odvisna od količine radija in površine. Manjša kot je pasma, bolj se lahko sprostite radon. Rn koncentracija v zraku pri radiysoderzhaschimi materiala je odvisna tudi od hitrosti zraka. V kleti, jame in rudnike, ki imajo slabo kroženje zraka, se lahko koncentracija radona dosegla pomembno raven.

RN hitro razgradi in tvori vrsto hčerinskih radionuklidov. Po tvorbi atmosferskih radona razpadnih produktov združena z manjšimi delci prahu, ki se poravna z zemljo in rastline, ki je inhaliranje z živalmi. Rains zlasti učinkovito čistimo zrak iz radioaktivnih elementov, ki pa trčenje in odlaganje aerosolnih delcev tudi pospešuje njihovo odlaganje.

V zmernih podnebjih, koncentracija radona v zaprtih prostorih, v povprečju okoli 5-10-krat višje kot na prostem.

V zadnjih nekaj desetletjih, je človek "umetno" proizvaja več sto radionuklide, ki spremljajo X-ray sevanja vire, lastnosti in aplikacije, ki se uporabljajo v medicini, vojaško, proizvodnja električne energije, in instrumentov raziskovanja rudišč.

Posamezni učinki virov sevanja ustvaril človek zelo razlikuje. Večina ljudi se relativno majhen odmerek umetno sevanje, vendar so nekateri - veliko tisočkrat sevanje naravnih virov. Umetna viri so bolj pod nadzorom kot naravno.

X-ray virov v medicini

Industrijsko in medicinsko uporabo, kot pravilo, le čisto radionuklidov, ki poenostavlja opredelitev načinov uhajanja iz skladišča in postopek odstranjevanja.

aplikacije sevanja v medicini je zelo razširjena in bi lahko imela pomemben vpliv. To vključuje rentgenskih virov, ki se uporabljajo v medicini za:

• diagnostika;
• terapija;
• analizni postopki;
• korakanje.

Za diagnostično uporabo kot zasebnih virov, kot tudi različnih radioaktivnih sledilcev. Zdravstvene ustanove običajno razlikuje uporabo kot radiologijo in nuklearno medicino.

Je cev X-ray vir ionizirajočega sevanja? Računalniška tomografija in floroskopija - dobro znana diagnostični postopki, ki so narejeni z njim. Poleg tega so v medicinski radiografijo, obstaja veliko virov, aplikacij izotopov, vključno z gama in beta, in eksperimentalnih viri nevtronov za primere, v katerih je X-ray stroji so neprijetno, založili, ali so lahko nevarni. Z vidika ekologije, X-ray sevanje ni nevarno, dokler njeni viri še naprej odgovorno in pravilno odstraniti. V zvezi s tem je zgodba elementa radij, radon in igle radiysoderzhaschih svetleči spojine niso spodbudni.

X-ray viri na podlagi ⁹⁰ Sr ali ¹⁴⁷ Pm pogosto uporablja. Pojav ²⁵² Cf kot prenosni nevtronskega generatorja nevtronsko radiografijo široko dostopne, čeprav na splošno, ta metoda je še vedno močno odvisna od razpoložljivosti jedrskih reaktorjev.

nuklearna medicina

Glavna nevarnost vpliva na okolje so radioaktivnih izotopov oznake v nuklearni medicini in X-ray virov. Primeri neželeni učinek naslednjim:

• obsevanje pacienta;
• izpostavljenosti zdravstvenega osebja;
• obsevanje pri prevozu radioaktivnih zdravil;
• učinek v postopku izdelave;
• vpliv radioaktivnih odpadkov.

V zadnjih letih se je težnja, da se zmanjša izpostavljenost bolnikov z uvedbo kratkoživih izotopov bolj ozko usmerjene dejavnosti in uporaba bolj visoko lokaliziranih izdelkov.

Manjše razpolovna doba zmanjša vpliv radioaktivnih odpadkov , saj je večina dolgoživih elementov je izhod skozi ledvice.

Očitno je vpliv na okolje preko kanalizacijskega sistema ni odvisna od tega, ali je bolnik v bolnišnici ali zdravijo ambulantno. Čeprav je večino izpustov radioaktivnih elementov, je verjetno, da bo kratkotrajna, kumulativni učinek znatno presega raven onesnaženosti vseh jedrskih elektrarn v kombinaciji.

Najpogosteje uporabljena radionuklidi v medicini - X-ray viri:

• ^99mTc - skeniranje lobanje in možganov, možganski krvni Scan, srca, jeter, pljuč, rak ščitnice žleze, placente lokalizacijo;
• ¹³¹ I - krvi, jetra skeniranje, placente lokalizacija, skeniranje in zdravljenje ščitnice;
• ⁵¹ Cr - Določitev trajanja obstoja rdečih krvnih celic ali skladiščenje, volumna krvi;
• ⁵⁷ Co - Schilling vzorec;
• ³² P - ima metastaze na kosteh.

Razširjena uporaba analize postopki radioimuno sevanja urina in drugih raziskovalnih metod z uporabo označenih organske spojine znatno povečala uporabo tekočinsko scintilacijsko pripravke a. Organsko fosforno rešitve so običajno na osnovi toluena ali ksilena, predstavljajo dokaj veliko količino tekočine organskih odpadkov, ki jih je treba odstraniti. Predelava v tekoči obliki, je lahko nevarno in okoljsko nesprejemljivo. Iz tega razloga, je prednost pri sežiganju odpadkov.

Ker dolgo življenjsko dobo ^3H ali ¹⁴ C, zlahka topna v okolju, njihov učinek je v normalnem območju. Toda kumulativni učinek lahko znaten.

Še ena medicinska uporaba radionuklidov - uporaba plutonija baterij za srčnim spodbujevalnikom moči. Na tisoče ljudi, ki so danes živi zaradi dejstva, da te naprave pomagal upravljati svoje srce. Zaprte vire ²³⁸ Pu (150 GBq) kirurško vsadili v bolnikov.

Industrijski X-ray sevanja: viri, lastnosti in aplikacije

Medicina - ni edino področje, na katerem je bilo ugotovljeno, da uporaba tega dela elektromagnetnega spektra. Velik del človek sevanja okolju se uporabljajo v industrijskih radioizotopov in rentgenskih virov. Primeri te vloge:

• industrijska radiografija;
• merjenje sevanja;
• detektorji dima;
• self-svetleč material;
• Rentgenska kristalografija;
• skenerji za pregledovanje prtljage in ročne prtljage;
• Rentgenski laserji;
• sinhrotroni;
• ciklotrone.

Ker je večina teh aplikacij vključujejo uporabo inkapsuliranih izotopi, obsevanje poteka med prevozom, prenosom, vzdrževanje in uporabo.

Je vir cev X-ray ionizirajočega sevanja v industriji? Ja, se uporablja pri nedestruktivnih kontrolnih sistemov letališče, v kristalno raziskav, materialov in konstrukcij, industrijske pregled. V zadnjem desetletju so doza izpostavljenosti sevanju v znanosti in industriji dosegla polovico vrednosti tega kazalnika v medicini; Zato je pomemben prispevek.

Kapsulah viri X-ray same po sebi imajo le malo vpliva. Toda njihov prevoz in zaskrbljujoče odstranjevanje, ko so izgubili ali pomotoma vrgli v smetnjak. Takšni rentgenski viri so običajno in namestiti v dvojno zatesnjeni kolutov ali valji. Kapsule so narejene iz nerjavečega jekla in zahtevajo redne preglede za tesnjenje. Recikliranje je lahko problem. Kratkožive viri lahko shranite in razpada, vendar tudi v tem primeru, jih je treba ustrezno upoštevati, in preostali aktivni material je treba odstraniti v licenčnim objektu. V nasprotnem primeru je treba kapsule treba poslati na specializirane ustanove. Njihova debelina določa velikost aktivnega materiala in dela rentgenskim virom.

Prostor za shranjevanje viri X-ray

Vedno problem je varno razgradnjo in dekontaminacije industrijskih lokacij, na katerih so radioaktivne snovi shranjene v preteklosti. V bistvu je že zgrajena podjetij za predelavo jedrskih materialov, vendar pa mora biti del drugih panogah, kot so tovarne za proizvodnjo samostojnih svetleč tritija znakov.

Poseben problem je dolgo živel vire nizke ravni, ki se pogosto porazdeljeni. Na primer, je ²⁴¹ Am uporablja v detektorjev dima. Poleg radona je glavni X-ray virov v domu. Posamično ne predstavljajo nikakršne nevarnosti, vendar veliko število njih je lahko problem tudi v prihodnje.

jedrske eksplozije

V zadnjih 50 letih, je vsak izpostavimo delovanju sevanja iz radioaktivnih padavin s testiranjem jedrskega orožja povzročila. So dosegla vrhunec v 1954-1958 in 1961-1962 let.

Leta 1963, tri države (ZSSR, ZDA in Velika Britanija) podpisali sporazum o delni prepovedi jedrskih poskusov v atmosferi, oceanih in vesolju. V naslednjih dveh desetletjih, v Franciji in na Kitajskem opravili vrsto veliko manjših poskusov, ki je prenehala leta 1980. Podzemni testih še vedno poteka, vendar pa običajno ne povzročajo padavin.

Radioaktivna kontaminacija po atmosferskih testih padla v bližini mesta eksplozije. V delu, da ostanejo v troposferi in jih nosi veter po vsem svetu na isti zemljepisni širini. Kot smo premakniti, padejo na tla, ostal približno mesec dni v zraku. Toda najboljši del potisne v stratosferi, kjer je onesnaženje še vedno za več mesecev, in spušča počasi po vsem planetu.

Padavine vključuje stotine različnih radionuklidov, vendar le nekaj izmed njih so sposobni delovati na človeško telo, tako da je njihova velikost je zelo majhna, in razpad je hitra. C-14, Cs-137, Zr-95 in Sr-90 so najbolj pomembne.

Zr-95 ima razpolovno dobo 64 dni, in Cs-137 in Sr-90 - približno 30 let. Samo ogljika-14 z razpolovno dobo od 5730 let bo ostal aktiven v daljni prihodnosti.

jedrska energija

Jedrska energija je najbolj sporno vseh sintetičnih virov sevanja, vendar ima zelo malo prispeva k vplivu na zdravje ljudi. Med normalnim delovanjem jedrskih objektov oddajajo v okolje majhne količine sevanja. Februarja 2016, je bilo 442, ki delujejo civilnih jedrskih reaktorjev v 31 državah, in še 66 so v gradnji. To je le del proizvodnega ciklusa jedrskega goriva. Začne se s proizvodnjo in brušenje uranove rude in razširja izdelavo jedrskega goriva. Po uporabi v elektrarnah so gorivne celice včasih obdelujejo za predelavo urana in plutonija. Končno, cikel se konča z odlaganje jedrskih odpadkov. Na vsaki stopnji tega cikla lahko pride do uhajanja radioaktivnih snovi.

Približno polovica svetovne proizvodnje uranove rude prihaja iz odprte jame, drugi pol - od rudnikov. Potem se je zemlja v sosednjih obratih, ki proizvajajo velike količine odpadkov - na stotine milijonov ton. Te odpadke ostaja radioaktivni milijone let po tem, ko podjetje preneha z delom, čeprav je emisija sevanje zelo majhen del naravnega ozadja.

Zatem se uran pretvori v gorivo z nadaljnjo obdelavo in čiščenjem s koncentriranjem mlini. Ti procesi vodijo k onesnaževanju zraka in vode, vendar so veliko manj kot na drugih stopnjah gorivnega cikla.