Ao longo da história da vida na Terra organismos estão constantemente expostos aos raios cósmicos e educado-los em uma atmosfera de radionuclídeos, e radiação em todo o substâncias que ocorrem naturalmente. A vida moderna é ajustada à todas as características e limitações do ambiente, inclusive por fontes naturais de raios-X.
Apesar do fato de que altos níveis de radiação, é claro, prejudiciais para o corpo, alguns tipos de radiação são importantes para a vida. Por exemplo, a radiação de fundo tem contribuído para a química fundamental e evolução biológica. Também óbvio é o facto do calor do núcleo da Terra é fornecido e mantido pelo calor de decaimento do primário, que ocorre naturalmente radionuclídeos.
raios cósmicos
Radiação de origem extraterrestre, que continuamente bombardeiam a Terra, o chamado cósmica.
O facto da radiação penetrante cai sobre o nosso planeta a partir do espaço exterior, mas não de origem terrestre, foi encontrada em experiências para medir a ionização a diferentes altitudes, a partir do nível do mar a 9000 m. Constatou-se que a intensidade da radiação ionizante foi reduzida para uma altura de 700 m, e continuam a subir rapidamente aumentada. A queda inicial pode ser atribuído a uma diminuição da intensidade de raios gama terrestres e o aumento – cósmica.
fontes de raios-X no espaço são as seguintes:
- galáxias grupo;
- galáxias Seyfert;
- o sol;
- estrelas;
- quasares;
- buracos negros;
- restos de supernova;
- anãs brancas;
- estrelas escuras e outros.
Evidência de tal radiação, por exemplo, consiste em aumentar a intensidade dos raios cósmicos observada no mundo após alargamentos. Mas a nossa estrela não é um dos principais contribuintes para o fluxo total, como suas variações diárias são muito pequenas.
Dois tipos de vigas
Os raios cósmicos são divididos em primário e secundário. Radiação não interage com a matéria na atmosfera ou litosfera hidrosfera da Terra, chamado de primário. É constituída por protões (Å 85%) e alfa-partículas (≈ 14%), com muito menores fluxos (<1%) núcleos mais pesados. Secundárias raios X cósmicos, fontes de radiação que – a radiação primária e a atmosfera consistem de partículas subatómicas, como Pions, muões e electrões. Ao nível do mar, quase toda a radiação compreende raios cósmicos observado secundárias 68% do qual é responsável por muões e 30% – por electrões. Menos de 1% do fluxo ao nível do mar consiste de protões.
raios cósmicos primários tendem a ter uma enorme energia cinética. Eles são carregados positivamente e ganhar energia devido à aceleração em campos magnéticos. No vácuo de partículas espaciais carregada pode sobreviver por muito tempo, e viajar milhões de anos-luz. Durante este vôo, eles adquirem alta energia cinética da ordem de 2-30 GeV (1 GeV = 10 9 eV). partículas individuais têm energias até 10 10 GeV.
A alta energia dos raios cósmicos primários permitir-lhes para dividir, literalmente, a colisão de átomos na atmosfera da Terra. Juntamente com neutrões, protões, e partículas subatómicas podem ser formados elementos mais leves tal como o hidrogénio, o hélio e o berílio. Múons sempre carregada, e rapidamente decair em elétrons ou positrons.
escudo magnético
A intensidade dos raios cósmicos com o aumento bruscamente para atingir um máximo em cerca de 20 km. 20 km para o topo da atmosfera (até 50 km), a intensidade diminui.
Este padrão é devido ao aumento da produção de radiação secundária através do aumento da densidade do ar. A uma altitude de 20 km a grande parte da radiação primária tenha entrado em interacção, e redução de intensidade de 20 km para o nível do mar reflecte a absorção de atmosfera vigas secundárias, equivalente a camada de água de cerca de 10 metros.
A intensidade de radiação também está relacionada com a latitude. À mesma altitude aumenta o fluxo cósmicos do equador à latitude de 50-60 ° C e mantém-se constante até os pólos. Isto é devido à forma do campo magnético da Terra e a distribuição do poder de radiação primária. As linhas magnéticas de força para além da atmosfera é geralmente paralela à superfície da terra no equador e perpendicular aos pólos. As partículas carregadas facilmente mover-se ao longo das linhas do campo magnético, mas com dificuldade em superar a sua direcção transversal. Dos pólos para 60 °, virtualmente toda a radiação primário atinge a atmosfera terrestre, e no equador apenas partículas com energias superiores a 15 GeV, pode penetrar através do escudo magnético.
fontes secundárias de raios-X
Como um resultado da interacção de raios cósmicos com matéria produzido continuamente uma quantidade significativa de radionuclídeos. A maioria deles são fragmentos, mas alguns deles são formados por activação de átomos estáveis com neutrões e muões. produção natural de radionuclídeos na atmosfera corresponde à intensidade de radiação cósmica em altitude e latitude. Cerca de 70% deles ocorrem na estratosfera, e 30% – na troposfera.
Excepto para H-3 e C-14, os radionuclídeos são geralmente em muito pequenas concentrações. O trítio é diluído e misturado com água e H 2, e C-14 combina com oxigénio para formar CO2, que é misturado com uma atmosfera de dióxido de carbono. Carbono-14 entra na planta através da fotossíntese.
radiação da Terra
Dos muitos radionuclídeos que formou a terra, apenas alguns têm uma meia-vida longa o suficiente para explicar a sua existência atual. Se o nosso planeta foi formado há cerca de 6 bilhões de anos atrás, eles permanecer em quantidades mensuráveis, exigiria uma meia-vida de pelo menos 100 milhões de anos. Dos radionuclídeos primárias, que ainda são encontrados, três são mais importantes. fonte de raios-X é um K-40, L-238 e Th-232. O urânio e tório cadeia de decaimento, cada forma produtos que são quase sempre na presença do isótopo originais. Embora muitos dos radionuclídeos filha são de curta duração, que são comuns no ambiente, porque é constantemente formado a partir dos precursores de longa duração.
Outras fontes de raios-X originais de longa duração, em suma, estão em concentrações muito baixas. Este Rb-87, La-138, Ce-142, Sm-147, Lu-176, e assim por diante. D. neutrões que ocorrem naturalmente formar muitos outros radionuclidos, mas a sua concentração é geralmente bastante baixa. Em uma carreira Oklo no Gabão, África, localizado evidências da existência de "reator natural" em que ocorrem as reações nucleares. Esgotamento de U-235 ea presença de produtos de fissão dentro dos depósitos de urânio ricos, mostram que cerca de 2 bilhões de anos atrás, não ocorreu espontaneamente desencadear uma reação em cadeia.
Apesar do fato de que os radionuclídeos originais são onipresentes, a sua concentração depende da localização. O principal reservatório de radioactividade natural, é a litosfera. Além disso, dentro da litosfera varia consideravelmente. Às vezes, é associada a determinados tipos de compostos e sais minerais, às vezes – especialmente a nível regional, com pouca correlação com os tipos de rochas e minerais.
Distribuição dos radionuclídeos primárias e seus produtos filhas em ecossistemas naturais depende de muitos factores, incluindo as propriedades químicas dos nuclídeos, factores físicos do ecossistema, assim como atributos fisiológicos e ecológicos da flora e da fauna. Intemperismo das rochas, o seu principal reservatório abastece o solo U, Th e produtos de decaimento K. Th e U também participam neste programa. Do solo K, Ra, U bit, e muito pouco Th absorvido pelas plantas. Eles utilizam potássio-40, bem como estável e K. Radium, L-238 produto de desintegração, utilizada pela planta, não porque é um isótopo, e desde que seja quimicamente semelhante ao cálcio. Absorção de plantas urânio e tório são geralmente pequenas, uma vez que estes são normalmente radionuclidos insolúvel.
radão
O mais importante de todas as fontes de radiação elemento natural é insípido e, invisível gás inodoro, que é 8 vezes mais pesado que o ar, o rádon. É constituída por dois isótopos principais – radão-222, um dos produtos de decaimento de U-238 e rádon-220, formados pela decomposição de Th-232.
Pedras, solo, plantas, animais emitem radão para a atmosfera. O gás é um produto da decomposição do rádio, e produzido em qualquer material que a contenha. Desde radão – gás inerte, pode ser isolado superfícies em contacto com a atmosfera. A quantidade de radão, que emana a partir de uma dada massa de rocha depende da quantidade de rádio e a área de superfície. Quanto menor for a raça, mais ela pode liberar radônio. Rn concentração no ar perto materiais radiysoderzhaschimi também é dependente da velocidade do ar. Em caves, cavernas e minas, que têm uma circulação de ar pobres, a concentração de radão pode atingir níveis significativos.
RN decompõe rapidamente e forma uma série de radionuclídeos filha. Após a formação de produtos de decaimento do rádon atmosféricas são unidas com pequenas partículas de pó, que assenta no solo e plantas, e é inalado pelos animais. Chuvas particularmente eficaz purificado ar a partir de elementos radioactivos, mas a colisão e a deposição de partículas de aerossol também promove a sua deposição.
Em climas temperados, a concentração de radão interior, em média, cerca de 5-10 vezes maior do que no exterior.
Ao longo das últimas décadas, o homem "artificialmente" produziu várias centenas de radionuclídeos que acompanham de raios-X de radiação fontes, propriedades e aplicações que são usados na medicina, militar, geração de energia e instrumentação para exploração mineral.
efeitos individuais de fontes de radiação artificiais varia muito. A maioria das pessoas ter uma relativamente pequena dose de radiação artificial, mas alguns – muitos milhares de vezes a radiação de fontes naturais. fontes artificiais são mais controlada do que natural.
fontes de raios-X na medicina
O uso industrial e médico, como uma regra, apenas radionuclídeos puros, o que simplifica a identificação de formas de vazar a partir de locais de armazenagem e o processo de eliminação.
aplicações de radiações na medicina é generalizada e pode potencialmente ter um impacto significativo. Isso inclui fontes de raios-X usados na medicina para:
- diagnóstico;
- terapia;
- procedimentos analíticos;
- estimulação.
Para uso em diagnóstico como de fontes privadas, bem como uma grande variedade de traçadores radioativos. Instituições de saúde geralmente distinguir a aplicação como radiologia e medicina nuclear.
É o tubo de raios-X fonte de radiação ionizante? A tomografia computadorizada e fluoroscopia – um procedimento de diagnóstico conhecidos que são feitos com ele. Além disso, em radiografia médica, existem muitas fontes, incluindo as aplicações de isótopos gama e beta, e fontes de neutrões experimentais para os casos em máquinas de raios-X são inconvenientes, extraviado, ou podem ser perigosas. Do ponto de vista da ecologia, radiação de raios-X não é perigoso, desde que suas fontes permanecem responsável e criterioso. A este respeito, os elementos da história do rádio, radônio e agulhas radiysoderzhaschih compostos luminescentes não são encorajadores.
fontes de raios-X com base em 90 147 Sr ou Pm comumente usado. O surgimento de 252 Cf como um gerador de neutrões radiografia de neutrões portátil amplamente disponíveis, embora, em geral, este método ainda é fortemente dependente da disponibilidade de reactores nucleares.
medicina nuclear
O principal perigo do impacto ambiental são rótulos de radioisótopos em fontes de medicina nuclear e raios-X. Exemplos efeito indesejável a seguinte:
- irradiação do paciente;
- exposição do pessoal hospitalar;
- irradiação durante o transporte de produtos farmacêuticos radioactivos;
- impacto no processo de fabrico;
- o impacto de resíduos radioactivos.
Nos últimos anos tem havido uma tendência para reduzir a exposição dos pacientes através da introdução de isótopos de vida curta foco mais estreito atividades eo uso de produtos mais altamente localizados.
Menor meia-vida diminui a influência dos resíduos radioactivos já que a maioria dos elementos de longa duração é emitido através dos rins.
Aparentemente, o impacto sobre o meio ambiente através do sistema de esgoto não depende se o paciente está no hospital ou tratados em ambulatório. Embora a maior parte das emissões de elementos radioactivos é susceptível de ser de curta duração, o efeito cumulativo excede significativamente o nível de poluição de todas as centrais nucleares combinados.
Os radionuclídeos mais utilizados na medicina – fontes de raios-X:
- 99m Tc – digitalização do cérebro e do crânio, digitalização sanguíneo cerebral, coração, fígado, pulmão, tiróide, placenta de localização;
- 131 I – de sangue, fígado verificação, a localização da placenta, a varredura e tratamento da tiróide;
- 51Cr – determinação da duração da existência de células vermelhas do sangue ou sequestro, o volume de sangue;
- 57 Co – amostra Schilling;
- 32 P – metastizado para o osso.
O uso generalizado de análise radiação procedimentos de radioimunoensaio de outros métodos de pesquisa utilizando compostos orgânicos marcados e urina aumentou significativamente o uso de um preparações líquida de cintilação. soluções orgânicos de fósforo são geralmente baseados em tolueno ou xileno, constituem uma bastante grande volume de lixo orgânico líquido que deve ser descartado. Processamento na forma líquida, é potencialmente perigoso e ambientalmente inaceitável. Por esta razão, é dada preferência à incineração de resíduos.
Desde longa duração 3 H ou 14 C são facilmente solúveis no meio ambiente, o seu efeito é na gama normal. Mas o efeito cumulativo pode ser substancial.
Outro uso médico de radionuclídeos – o uso de baterias de plutônio para poder pacemakers. Milhares de pessoas estão vivas hoje graças ao fato de que estes dispositivos ajudar a operar seus corações. Fontes seladas 238 Pu (150 GBq) implantadas cirurgicamente em pacientes.
radiação de raios-X industrial: fontes, propriedades e aplicações
Medicina – não é a única área em que descobriu que o uso desta parte do espectro eletromagnético. Uma grande parte do ambiente de radiação artificiais são usados em radioisótopos industriais e fontes de raios-X. Exemplos deste pedido:
- radiografia industrial;
- medição de radiação;
- detectores de fumaça;
- materiais auto-luminosa;
- cristalografia de raios-X;
- scanners para inspecionar bagagem e bagagem de mão;
- lasers de raios-X;
- synchrotrons;
- cyclotrons.
Desde que a maioria destas aplicações envolvem o uso de isótopos encapsulados, irradiação ocorre durante o transporte, a transferência, manutenção e utilização.
É a fonte de tubo de raios-X de radiação ionizante na indústria? Sim, ele é usado em sistemas de controle de aeroporto não destrutivos, na pesquisa de cristal, materiais e estruturas, inspeção industrial. Durante a última década, a dose de exposição à radiação na ciência e na indústria atingiram metade do valor deste indicador na medicina; portanto, uma contribuição significativa.
fontes de raios-X encapsulados por si tem pouco efeito. Mas o seu transporte e disposição alarmante quando eles estão perdidos ou acidentalmente atirado para o caixote do lixo. Tais fontes de raios-X são normalmente fornecidos e instalados de discos de dupla selada ou cilindros. As cápsulas são feitas de aço inoxidável e requerem inspecção periódica para fugas. A reciclagem pode ser um problema. fontes de curta duração pode salvar e decadência, mas mesmo neste caso, eles devem ser devidamente tidas em conta, eo material ativo restante deve ser descartado em uma instalação licenciada. Caso contrário, as cápsulas devem ser enviados para instituições especializadas. A sua espessura determina o tamanho do material activo e a parte fonte de raios-X.
fontes de raios-X de espaço de armazenamento
Um problema crescente é o desmantelamento seguro e descontaminação das zonas industriais onde os materiais radioativos são guardados no passado. Basicamente, previamente construída empresas para o processamento de materiais nucleares, mas deve ser parte de outras indústrias, como fábricas para a produção de sinais de trítio auto-luminoso.
Um problema especial é as fontes de baixo nível de longa duração, que são amplamente distribuídas. Por exemplo, o Am 241 é utilizado em detectores de fumo. Além de radônio é principais fontes de raios-X em casa. Individualmente, eles não representam qualquer perigo, mas um número significativo deles pode ser um problema no futuro.
explosões nucleares
Ao longo dos últimos 50 anos, cada um foi submetido à acção de radiação de precipitação radioactiva causada por ensaios de armas nucleares. Eles atingiram o pico em 1954-1958 e 1961-1962 anos.
Em 1963, três países (URSS, Estados Unidos e Grã-Bretanha) assinaram um acordo sobre uma proibição parcial sobre os testes nucleares na atmosfera, oceanos e espaço exterior. Durante as próximas duas décadas, França e China realizou uma série de ensaios muito menores, que deixaram em 1980. testes subterrâneos ainda estão sendo conduzidos, mas eles geralmente não causam precipitação.
A contaminação radioativa após testes atmosféricos cair perto do local da explosão. Em parte, eles permanecem na troposfera e são levadas pelo vento em todo o mundo na mesma latitude. À medida que avançamos, eles caem no chão, permanecendo por cerca de um mês no ar. Mas a melhor parte é empurrada para a estratosfera, onde a poluição continua a ser para muitos meses, e baixou lentamente por todo o planeta.
A precipitação inclui centenas de diferentes radionuclídeos, mas apenas alguns deles são capazes de agir sobre o corpo humano, assim que seu tamanho é muito pequeno, e a decadência é rápida. C-14, Cs-137, Zr-95 e Sr-90 são as mais significativas.
ZR-95 tem uma meia-vida de 64 dias, e o Cs-137 e Sr-90 – cerca de 30 anos. Só carbono-14 com uma meia-vida de 5730 anos permanecerá ativo no futuro distante.
energia nuclear
A energia nuclear é a mais controversa de todas as fontes artificiais de radiação, mas tem uma pequena contribuição para o impacto sobre a saúde humana. Durante a operação normal de instalações nucleares emitem no ambiente de uma pequena quantidade de radiação. Em fevereiro de 2016, havia 442 operam reatores nucleares civis em 31 países, e outro 66 estão em construção. Esta é apenas uma parte do ciclo de produção de combustível nuclear. Ela começa com a produção e moagem de minério de urânio e estende-se a fabricação de combustível nuclear. Após o uso em usinas de energia As células de combustível são por vezes tratados para a recuperação de urânio e plutónio. Finalmente, o ciclo termina com a eliminação de resíduos nucleares. Em cada fase do ciclo pode vazar material radioactivo.
Cerca de metade da produção mundial de minério de urânio vem do céu aberto, a outra metade – das minas. Foi então moída em moinhos próximas que produzem grandes quantidades de resíduos – centenas de milhões de toneladas. Este resíduo permanece radioativo por milhões de anos depois que a empresa pára o seu trabalho, mesmo que a emissão de radiação é uma fração muito pequena do fundo natural.
Depois disso, o urânio é transformado em combustível por processamento posterior e purificação em moinhos de concentração. Estes processos conduzem para a poluição do ar e da água, mas são muito menos do que em outras etapas do ciclo do combustível.
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