źródła rentgenowskiego. Jest źródłem lampa rentgenowska z promieniowaniem jonizującym?

W całej historii życia na Ziemi organizmy są stale narażone na działanie promieni kosmicznych i kształcił ich w atmosferze promieniowanie radionuklidów i całej substancji występujących naturalnie. Współczesne życie jest dostosowana do wszystkich funkcji i ograniczeń środowiska, w tym przez naturalne źródła promieniowania rentgenowskiego.

Pomimo faktu, że wysoki poziom promieniowania, oczywiście, szkodliwe dla organizmu, niektóre rodzaje promieniowania są ważne dla życia. Na przykład, promieniowanie tła przyczyniła się do zasadniczej chemicznej i biologicznej ewolucji. Również oczywistym jest fakt, że ciepło z rdzenia Ziemi jest i utrzymywana przez ciepło rozpadu pierwotnej, naturalnie występujące radionuklidy.

promienie kosmiczne

Promieniowanie pochodzenia pozaziemskiego, które stale bombardują Ziemię, zwaną kosmiczną.

To, że promieniowanie przenikliwe przypada na naszej planecie z przestrzeni zewnętrznej, a nie pochodzenia ziemskiego, stwierdzono w doświadczeniach w celu zmierzenia jonizacji na różnych wysokościach nad poziomem morza do 9000 m. Stwierdzono, że intensywność promieniowania jonizującego, została zmniejszona do wysokości 700 m i nadal wspinać gwałtownie wzrosła. Początkowy spadek może być przypisane do zmniejszenia intensywności promieniowania gamma naziemnych i wzrostu – kosmicznej.

Źródło rentgenowskie w przestrzeni są następujące:

• galaktyki grupy;
• galaktyki Seyferta;
• słońce;
• gwiazd;
• kwazary;
• czarnych dziur;
• Resztki supernowych;
• białe karły;
• ciemne gwiazdy i inne.

Dowody na takie promieniowanie, na przykład, w celu zwiększenia intensywności promieniowania kosmicznego obserwowany w świecie po rac. Ale nasza gwiazda nie jest głównym czynnikiem przyczyniającym się do całkowitego strumienia, jak jego codzienne wahania są bardzo małe.

Dwa typy belek

promieni kosmicznych są podzielone na pierwotne i wtórne. Promieniowanie nie oddziałują z materią w atmosferze lub hydrosfery litosfery Ziemi, zwany głównym. Składa się ona z protonów (≈ 85%) i a-cząstek (≈ 14%), natomiast znacznie mniejsze zbiorniki (<1%) cięższych jąder. Wtórne kosmiczne promienie X, źródła promieniowania, które – podstawowy promieniowania, a atmosfera składają się z cząstek elementarnych, jak piony, miony i elektronów. Na poziomie morza, prawie wszystkie obserwowane promieniowania zawiera Druga faza promieniowania kosmicznego, 68% z nich jest stanowiły miony i 30% – elektronami. Mniej niż 1% przepływu na poziomie morza składa protonów.

Pierwotne promieniowanie kosmiczne zwykle mają ogromną energię kinetyczną. Oni są naładowane dodatnio i zyskać energię ze względu na przyspieszenie pól magnetycznych. W próżni kosmicznej naładowanych cząstek może przetrwać długo, a miliony lat świetlnych podróżować. Podczas tego lotu, nabierają one dużą energię kinetyczną, rzędu 2-30 GeV (1 GeV = 10 ⁹ eV). Poszczególne cząstki mają energię do 10 ¹⁰ GeV.

Wysoka energia pierwotnego promieniowania kosmicznego umożliwić im dosłownie podzielić kolizji węgla w atmosferze ziemskiej. Wraz z protonów, neutronów i cząstek elementarnych może być utworzona lekkie elementy, takie jak wodór, hel i beryl. Miony zawsze naładowany i szybko rozpadają się elektronów lub pozytonów.

tarcza magnetyczna

Intensywność promieniowania kosmicznego z powstaniem ostro wynosić maksymalnie około 20 km. 20 km do górnych warstw atmosfery (do 50), intensywność spada.

Wzór ten jest wynikiem zwiększonego wytwarzania promieniowania wtórnego, zwiększając gęstość powietrza. W wysokości 20 km dużą część promieniowania pierwotnego weszła w interakcję i zmniejszenie intensywności od 20 km na poziomie morza odzwierciedla wychwytu wtórnego belki atmosferą, co odpowiada około 10 metrów warstwy wodnej.

Natężenie promieniowania dotyczy również szerokości. Na tej samej wysokości kosmicznych wzrostem przepływu od równika szerokości 50-60 ° i pozostaje stała do biegunów. To ze względu na kształt pola magnetycznego Ziemi i dystrybucji pierwotnej mocy promieniowania. linie magnetyczne życie poza atmosfery jest na ogół równolegle do powierzchni Ziemi na równiku i prostopadle do biegunów. Naładowane cząstki łatwo poruszać się wzdłuż linii sił pola magnetycznego, ale trudności w pokonywaniu jego kierunek poprzeczny. Z biegunów do 60 ° C, praktycznie wszystkie promieniowania pierwotnego osiągnie atmosfery ziemskiej, a na równiku cząsteczki tylko z energii przekraczający 15 GeV może przenikać przez tarczy magnetycznym.

Wtórne źródła promieni rentgenowskich

W wyniku oddziaływania promieni kosmicznych z materią w sposób ciągły wytwarza się znaczne ilości radioizotopów. Większość z nich są fragmenty, ale niektóre z nich są utworzone przez aktywację neutronami stabilnych węgla i miony. Naturalne produkcja radioizotopów w atmosferze odpowiada intensywności promieniowania kosmicznego na wysokości i szerokości. Około 70% z nich występuje w stratosferze, a 30% – w troposferze.

Z wyjątkiem przypadku H-3 i C-14, radionuklidy są zwykle w bardzo małych stężeniach. Tryt rozcieńcza się i miesza z wodą i H 2, i C-14 w połączeniu z tlenem, tworząc _CO2, który jest zmieszany z dwutlenkiem węgla atmosfery. Węgiel-14 do zakładu w procesie fotosyntezy.

Promieniowanie Ziemi

Spośród wielu radionuklidów który stworzył ziemię, tylko nieliczne mają półtrwania wystarczająco długo, aby wyjaśnić swoją obecną egzystencję. Jeśli nasza planeta powstała około 6 miliardów lat temu, oni pozostać w mierzalnych ilościach, wymagałoby półtrwania co najmniej 100 milionów lat. Z podstawowych radionuklidów, które są jeszcze znaleźć, trzy są najważniejsze. Źródło promieni rentgenowskich jest K-40 U-238 i Th-232. Uran i tor rozpad łańcucha, co tworzą produkty, które są prawie zawsze w obecności pierwotnego izotopu. Chociaż wiele z radionuklidów potomnych są krótkotrwałe, są powszechne w środowisku, ponieważ jest ciągle tworzony z długowiecznych prekursorów.

Inne długowiecznych oryginalne źródła promieniowania rentgenowskiego, w skrócie, są w bardzo niskich stężeniach. Ten Rb-87, La-138, Ce-142, Sm-147, Lu-176, i tak dalej. D. Naturalnie występujące neutrony wytwarzania wielu innych radionuklidów, a ich zawartość jest zazwyczaj stosunkowo niska. W karierze Oklo w Gabonie w Afryce, znajduje dowody na istnienie „naturalnej reaktora”, w którym występują reakcje jądrowe. Wyczerpywanie U-235 oraz obecność produktów rozszczepienia w bogatych złóż uranu, pokazują, że około 2 miliardy lat temu, odbyło się spontanicznie wywołać reakcję łańcuchową.

Pomimo faktu, że oryginalne radionuklidy są wszechobecne, ich stężenie zależy od lokalizacji. Główny zbiornik naturalnego promieniowania jest litosfery. Ponadto w litosferze, że znacznie różni się. Czasami jest to związane z pewnymi rodzajami związków i minerałów, czasem – zwłaszcza w regionie, z niewielką korelację z rodzajów skał i minerałów.

Dystrybucja pierwotnych radionuklidów i ich produktów pochodnych w naturalnych ekosystemów zależy od wielu czynników, w tym właściwości chemicznych nuklidów, czynniki fizyczne ekosystemie, jak również fizjologiczne i ekologiczne atrybutów flory i fauny. Wietrzenia skał, ich główny zbiornik zaopatruje glebę U, Th i K. Th i U produkty rozpadu są również biorące udział w tym programie. Gleby K, Ra U bitów, i bardzo mało Th wchłaniane przez rośliny. Wykorzystują one potas, 40, jak również stabilność i K. rad, U-238 produkt rozpadu, wykorzystywane przez rośliny, a nie dlatego, że jest izotopem, a ponieważ jest chemicznie podobny do wapnia. Absorpcja uranu i toru roślin są zazwyczaj małe, ponieważ te radionuklidy są zwykle nierozpuszczalne.

radon

Najważniejszą z wszystkich źródeł promieniowania naturalnego elementu jest bez smaku i zapachu, niewidoczny gaz, który jest 8 razy cięższy od powietrza, radon. Składa się on z dwóch głównych izotopów – radonu 222, jeden z produktów rozpadu U-238 i radon-220, utworzonych w wyniku rozpadu Th-232.

Skały, glebę, rośliny, zwierzęta emitują radon do atmosfery. Gaz jest produktem rozkładu radu i wykonane w dowolny materiał, który go zawiera. Od radonu – gaz obojętny, może być izolowane powierzchnie w kontakcie z atmosferą. Ilość radonu, który pochodzi z danej masy skalnej w zależności od ilości radu i powierzchni. Im mniejszy rasy, tym bardziej może zwolnić radon. Rn stężenie w powietrzu w pobliżu materiałów radiysoderzhaschimi jest zależna od prędkości przepływu powietrza. W piwnicach, jaskiniach i kopalniach, które mają słabą cyrkulację powietrza, stężenie radonu może osiągnąć znaczące poziomy.

RN szybko rozkłada się i tworzy szereg pochodnych radionuklidów. Po zakończeniu tworzenia się produktów jego rozpadu atmosferycznych są połączone z małych cząstek pyłu, który osadza się na powierzchni gleby, roślin i jest wdychany przez zwierzęta. Deszcze szczególnie skutecznie oczyszczać powietrze z pierwiastków promieniotwórczych, lecz zderzenie i osadzanie cząstek aerozolu sprzyja również ich osadzaniu się.

W klimacie umiarkowanym, stężenie radonu w pomieszczeniach średnio około 5-10 razy wyższe niż na zewnątrz.

W ciągu ostatnich kilku dekad, człowiek „sztucznie” wyprodukowano kilkaset towarzyszących radionuklidy rentgenowskiego promieniowania źródła, właściwości i zastosowań, które są wykorzystywane w medycynie, wojsku, energetyce i oprzyrządowanie do eksploracji mineralnej.

Poszczególne efekty źródeł promieniowania człowieka znacznie się różni. Większość ludzi się stosunkowo małą dawkę promieniowania sztucznego, ale niektóre – wiele tysięcy razy promieniowanie z naturalnych źródeł. Źródła sztuczne są lepiej kontrolowane niż naturalne.

źródła promieniowania rentgenowskiego w medycynie

Zastosowanie przemysłowe i medyczne, co do zasady, tylko czysty radionuklidów, co ułatwia identyfikację sposobów wyciekać z składowisk i proces utylizacji.

Aplikacje promieniowania w medycynie jest powszechna i potencjalnie mogą mieć znaczący wpływ. Obejmuje źródeł rentgenowskich stosowanych w medycynie:

• diagnostyka;
• terapia;
• Procedury analityczne;
• stymulacji.

Do stosowania w diagnostyce jako źródeł prywatnych, a także szerokiej gamy znaczników radioaktywnych. Ośrodki zdrowia zazwyczaj odróżnić zastosowanie jako radiologii i medycyny nuklearnej.

Jest lampa rentgenowska źródłem promieniowania jonizującego? Tomografia komputerowa i fluoroskopii – dobrze znanych procedur diagnostycznych, które są wykonane z nim. Ponadto w radiografii medycznej istnieje wiele źródeł aplikacji izotopów tym gamma i beta, i doświadczalnych źródła neutronów, w przypadku gdy aparaty rentgenowskie są niewygodne, nie na miejscu, albo może być niebezpieczne. Z punktu widzenia ekologii, promieniowanie rentgenowskie nie jest niebezpieczne, tak długo, jak jego źródła pozostają odpowiedzialne i zutylizowane. W związku z tym, elementy historia radu radonu i igły radiysoderzhaschih luminescencyjne związki nie są zachęcające.

Źródło promieniowania X na podstawie ⁹⁰ SR lub ¹⁴⁷ Pm powszechnie używane. Powstanie ²⁵² Cf jako przenośny generator neutronów radiografii neutronowej szeroko dostępne, choć w ogóle, ta metoda jest nadal w dużym stopniu uzależnione od dostępności reaktorów jądrowych.

medycyny nuklearnej

Głównym zagrożeniem oddziaływania na środowisko są etykiety radioizotopowe w medycynie nuklearnej i rentgenowskich źródeł. Przykłady niepożądany efekt następujące:

• napromienianie pacjenta;
• narażenie personelu szpitalnego;
• napromieniania podczas transportu leków radioaktywnych;
• oddziaływania w procesie wytwarzania;
• wpływ odpadów promieniotwórczych.

W ostatnich latach nastąpił tendencja do zmniejszenia narażenia pacjentów poprzez wprowadzenie izotopów krótkotrwały bardziej wąsko koncentruje działania i zastosowanie bardziej wysoce zlokalizowanych produktów.

Mniejszy okres półtrwania zmniejsza wpływ odpadów radioaktywnych , ponieważ większość długotrwałych elementów jest wyprowadzany przez nerki.

Wydaje się, że wpływ na środowisko poprzez system kanalizacji nie zależy od tego, czy pacjent jest w szpitalu lub leczony ambulatoryjnie. Chociaż większość emisji pierwiastków promieniotwórczych może być krótkotrwałe, łączny efekt znacząco przewyższa poziom wszystkich zanieczyszczeń elektrowni jądrowych łącznie.

Najczęściej stosowane w medycynie – radionuklidy źródła promieniowania rentgenowskiego:

• ^99mTc – skanowanie czaszki i mózgu, udar skanowania krwi, serca, wątroby, płuca, gruczoł tarczycy, łożyskowa lokalizacji;
• ^131J – krew, skanowanie wątroby łożyskową lokalizacji, do skanowania i leczenia tarczycy;
• ^51Cr – określenie czasu trwania życia krwinek czerwonych lub sekwestracji objętości krwi;
• ^57Co – Schilling próbki;
• ^32P – przerzuty do kości.

Powszechne stosowanie analizy promieniowania procedury testu radioimmunologicznego moczu i innych metod badań z zastosowaniem znakowanych związków organicznych, znacznie wzrosła na korzystanie z preparatów cieczy scyntylacyjnej. Roztwory organiczne fosforu, zazwyczaj w przeliczeniu na toluen, ksylen, stanowią stosunkowo duże ilości płynnych odpadów organicznych, które muszą być usuwane. Przetwarzanie w postaci płynnej, jest potencjalnie niebezpieczny i nie do zaakceptowania dla środowiska. Z tego powodu korzystne jest spalanie odpadów.

Ponieważ długotrwałe ^3H lub ^14C łatwo rozpuszczalny w środowisku, ich działanie jest w normalnym zakresie. Ale skumulowany efekt może być znaczna.

Innym zastosowaniem medycznym radionuklidów – wykorzystanie baterii plutonu władzy stymulatory serca. Tysiące ludzi żyje dziś dzięki temu, że urządzenia te pomagają obsługiwać ich serca. Źródła zamknięte ²³⁸ Pu (150 GBq) chirurgicznie wszczepione pacjentów.

Przemysłowe promieniowanie rentgenowskie: źródła, właściwości i zastosowanie

Leki – nie jest to jedyny obszar, w których okazało się, że użycie tej części widma elektromagnetycznego. Znaczna część promieniowania środowiska człowieka są stosowane w radioizotopów przemysłowych i źródeł rentgenowskich. Przykłady zastosowania:

• radiografii przemysłowej;
• pomiar promieniowania;
• wykrywacze dymu;
• Materiały samoświetlna;
• Krystalografia rentgenowska;
• Skanery do kontroli bagażu i bagażu podręcznego;
• Lasery rentgenowskich;
• synchrotrony;
• cyklotronów.

Ponieważ większość tych zastosowań obejmuje użycie kapsułkowanych izotopów, ekspozycja na promieniowanie występuje podczas transportu, przenoszenia, konserwacji i usuwania.

Czy lampa rentgenowska jest źródłem promieniowania jonizującego w przemyśle? Tak, jest on stosowany w systemach nieniszczącej kontroli lotnisk, w badaniach kryształów, materiałów i konstrukcji, kontroli przemysłowej. W ciągu ostatnich dziesięcioleci dawki promieniowania w nauce i przemyśle osiągnęły połowę wartości tego wskaźnika w medycynie; W związku z tym wkład jest znaczący.

Zanurzone źródła promieniowania rentgenowskiego same w sobie mają niewielki wpływ. Ale ich transport i utylizacja są alarmujące, gdy są zagubione lub błędnie rzucone na składowisko. Takie źródła promieniowania rentgenowskiego są zwykle dostarczane i instalowane w formie podwójnie zaplombowanych tarcz lub cylindrów. Kapsułki wykonane są ze stali nierdzewnej i wymagają okresowego testu szczelności. Ich usuwanie może być problemem. Źródła krótkotrwałe mogą być przechowywane i rozkładane, ale nawet wtedy należy je odpowiednio uwzględnić, a pozostały materiał aktywny należy zutylizować w instytucji licencjonowanej. W przeciwnym razie kapsułki należy wysyłać do wyspecjalizowanych instytucji. Ich moc determinuje materiał i wielkość aktywnej części źródła promieniowania rentgenowskiego.

Miejsca przechowywania źródeł promieniowania rentgenowskiego

Coraz większym problemem jest bezpieczne wycofywanie z eksploatacji i odkażanie terenów przemysłowych, w których materiały promieniotwórcze były przechowywane w przeszłości. Zasadniczo są to wcześniej zbudowane przedsiębiorstwa zajmujące się przetwarzaniem materiałów jądrowych, ale konieczne jest uczestnictwo w innych gałęziach przemysłu, takich jak fabryki w celu produkcji świetlówek zawierających tryton.

Szczególnym problemem są długowieczne źródła niskiego poziomu, które są szeroko rozpowszechnione. Na przykład ²⁴¹ Am jest stosowany w czujkach dymu. Oprócz radonu są to główne źródła promieniowania rentgenowskiego w życiu codziennym. Indywidualnie nie stwarzają zagrożenia, ale znaczna ich liczba może stanowić problem w przyszłości.

Wybuchy jądrowe

W ciągu ostatnich 50 lat wszyscy byli narażeni na promieniowanie przed promieniowaniem radioaktywnym spowodowanym testami broni nuklearnej. Ich szczyt wystąpił w latach 1954-1958 iw latach 1961-1962.

W 1963 r. Trzy państwa (ZSRR, Stany Zjednoczone i Wielka Brytania) podpisały umowę w sprawie częściowego zakazu prób jądrowych w atmosferze, na ocean i na zewnątrz. W ciągu następnych dwóch dekad Francja i Chiny przeprowadziły serię znacznie mniejszych prób, które zakończyły się w 1980 r. Badania podziemne są w toku, ale zazwyczaj nie powodują wytrącania się.

Zanieczyszczenia radioaktywne po próbach atmosferycznych znajdują się w pobliżu miejsca eksplozji. Częściowo pozostają w troposferze i są prowadzone przez wiatr na całym świecie na tej samej szerokości geograficznej. Kiedy się poruszają, padają na ziemię, pozostając około miesiąca w powietrzu. Większość z nich trafia do stratosfery, gdzie zanieczyszczenie pozostaje przez wiele miesięcy i powoli opada na całą planetę.

Wytrącanie radioaktywne obejmuje kilkaset różnych radionuklidów, ale tylko kilka z nich może wpływać na ludzkie ciało, więc ich wielkość jest bardzo mała, a rozkład szybko występuje. Najważniejsze są C-14, Cs-137, Zr-95 i Sr-90.

Zr-95 ma okres półtrwania 64 dni, a Cs-137 i Sr-90 – około 30 lat. Tylko węgiel-14 z okresem półtrwania 5730 pozostanie aktywny w odległej przyszłości.

Energia atomowa

Energia jądrowa jest najbardziej kontrowersyjną ze wszystkich antropogenicznych źródeł promieniowania, ale ma bardzo mały wpływ na zdrowie ludzi. W normalnych warunkach urządzenia jądrowe wydzielają niewielką ilość promieniowania do środowiska. Od lutego 2016 r. W 31 krajach działało 442 cywilnych operacyjnych reaktorów jądrowych, a kolejne 66 zostało w budowie. To tylko część cyklu paliwowego jądrowego. Rozpoczyna się od wydobycia i rozdrabniania rudy uranu i nadal produkuje paliwa jądrowe. Po zastosowaniu w elektrowniach komórki paliwowe są czasami poddawane recyklingowi w celu odzyskania uranu i plutonu. W końcu cykl kończy się utylizacją odpadów nuklearnych. Na każdym etapie tego cyklu możliwe jest wyciek materiałów promieniotwórczych.

Około światowej produkcji rudy uranu pochodzi z otwartych kamieniołomów, a druga połowa z kopalń. Potem zostaje rozdrobniony na pobliskich kruszarkach, które powodują dużą ilość odpadów – setki milionów ton. Odpady te pozostają radioaktywne przez miliony lat po tym, jak firma przestaje działać, chociaż promieniowanie promieniotwórcze stanowi bardzo niewielką część naturalnego tła.

Następnie uran przekształca się w paliwo poprzez dalsze przetwarzanie i czyszczenie w zakładach koncentrujących. Procesy te prowadzą do zanieczyszczenia powietrza i wody, ale są znacznie mniej niż na innych etapach cyklu paliwowego.