รังสีและรังสีไอออไนซ์คืออะไร? ทุกสิ่งที่คุณอยากรู้เกี่ยวกับรังสี แต่กลัวที่จะถาม

“ทัศนคติของผู้คนต่ออันตรายนั้นขึ้นอยู่กับว่าพวกเขารู้ดีแค่ไหน”

เนื้อหานี้เป็นคำตอบทั่วไปสำหรับคำถามมากมายที่เกิดขึ้นจากผู้ใช้อุปกรณ์ในการตรวจจับและวัดรังสีในสภาวะภายในบ้าน
การใช้คำศัพท์เฉพาะทางฟิสิกส์นิวเคลียร์เพียงเล็กน้อยในการนำเสนอเนื้อหาจะช่วยให้คุณสำรวจเรื่องนี้ได้อย่างอิสระ ปัญหาสิ่งแวดล้อมโดยไม่ยอมแพ้ต่อโรคกลัววิทยุ แต่ก็ไม่มีความพึงพอใจมากเกินไป

อันตรายจากรังสี ทั้งที่เกิดขึ้นจริงและในจินตนาการ

“ธาตุกัมมันตภาพรังสีตามธรรมชาติชนิดแรกที่ค้นพบเรียกว่าเรเดียม”
- แปลจากภาษาละติน - รังสีที่เปล่งออกมา”

ทุกๆ คนใน สิ่งแวดล้อมมีปรากฏการณ์ต่าง ๆ ที่มีอิทธิพลต่อมัน ได้แก่ พายุความร้อน พายุเย็น พายุแม่เหล็ก และพายุธรรมดา ฝนตกหนัก, หิมะตกหนัก, ลมแรง, เสียง, การระเบิด ฯลฯ

เนื่องจากการมีอยู่ของอวัยวะรับความรู้สึกที่ได้รับมอบหมายโดยธรรมชาติ เขาจึงสามารถตอบสนองต่อปรากฏการณ์เหล่านี้ได้อย่างรวดเร็วด้วยความช่วยเหลือ เช่น หลังคาบังแดด เสื้อผ้า ที่พักพิง ยา หน้าจอ ที่พักอาศัย ฯลฯ

อย่างไรก็ตามในธรรมชาติมีปรากฏการณ์ที่บุคคลเนื่องจากขาดอวัยวะสัมผัสที่จำเป็นจึงไม่สามารถตอบสนองได้ทันที - นี่คือกัมมันตภาพรังสี กัมมันตภาพรังสีไม่ใช่ปรากฏการณ์ใหม่ กัมมันตภาพรังสีและรังสีประกอบ (ที่เรียกว่าไอออไนซ์) มีอยู่ในจักรวาลมาโดยตลอด วัสดุกัมมันตภาพรังสีเป็นส่วนหนึ่งของโลกและแม้แต่มนุษย์ก็มีกัมมันตภาพรังสีเล็กน้อยเพราะ... สารกัมมันตภาพรังสีมีอยู่ในปริมาณที่น้อยที่สุดในเนื้อเยื่อของสิ่งมีชีวิต

คุณสมบัติที่ไม่พึงประสงค์ที่สุดของรังสีกัมมันตภาพรังสี (ไอออไนซ์) คือผลกระทบต่อเนื้อเยื่อของสิ่งมีชีวิต ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีเครื่องมือวัดที่เหมาะสมที่จะให้ข้อมูลที่รวดเร็วสำหรับการตัดสินใจที่เป็นประโยชน์ก่อนที่เวลาอันยาวนานจะผ่านไปและผลที่ไม่พึงประสงค์หรือแม้แต่อันตรายถึงชีวิตจะปรากฏขึ้น . จะไม่เริ่มรู้สึกทันที แต่หลังจากผ่านไประยะหนึ่งเท่านั้น ดังนั้นจึงต้องได้รับข้อมูลเกี่ยวกับการมีอยู่ของรังสีและกำลังของรังสีโดยเร็วที่สุด
อย่างไรก็ตามความลึกลับก็เพียงพอแล้ว เรามาพูดถึงรังสีและรังสีไอออไนซ์ (เช่น กัมมันตภาพรังสี) กันดีกว่า

รังสีไอออไนซ์

ตัวกลางใดๆ ที่ประกอบด้วยอนุภาคเล็กๆ ที่เป็นกลาง - อะตอมซึ่งประกอบด้วยนิวเคลียสที่มีประจุบวกและอิเล็กตรอนที่มีประจุลบที่อยู่ล้อมรอบพวกมัน ทุกอะตอมก็เหมือน ระบบสุริยะในรูปแบบจิ๋ว: “ดาวเคราะห์” เคลื่อนที่ในวงโคจรรอบแกนกลางเล็ก ๆ - อิเล็กตรอน.
นิวเคลียสของอะตอมประกอบด้วยอนุภาคมูลฐานหลายชนิด ได้แก่ โปรตอนและนิวตรอน ซึ่งยึดติดกันด้วยแรงนิวเคลียร์

โปรตอนอนุภาคที่มีประจุบวกเท่ากับ ค่าสัมบูรณ์ประจุของอิเล็กตรอน

นิวตรอนอนุภาคที่เป็นกลางโดยไม่มีประจุ จำนวนอิเล็กตรอนในอะตอมจะเท่ากับจำนวนโปรตอนในนิวเคลียสทุกประการ ดังนั้นโดยทั่วไปแต่ละอะตอมจึงมีความเป็นกลาง มวลของโปรตอนมีค่าเกือบ 2,000 เท่าของมวลอิเล็กตรอน

จำนวนอนุภาคที่เป็นกลาง (นิวตรอน) ที่มีอยู่ในนิวเคลียสอาจแตกต่างกันได้หากจำนวนโปรตอนเท่ากัน อะตอมดังกล่าวซึ่งมีนิวเคลียสมีจำนวนโปรตอนเท่ากัน แต่มีจำนวนนิวตรอนต่างกันจัดอยู่ในประเภทเดียวกัน องค์ประกอบทางเคมีเรียกว่า “ไอโซโทป” ของธาตุที่กำหนด เพื่อแยกความแตกต่างออกจากกัน จึงมีการกำหนดตัวเลขให้กับสัญลักษณ์องค์ประกอบ เท่ากับผลรวมอนุภาคทั้งหมดในนิวเคลียสของไอโซโทปที่กำหนด ดังนั้นยูเรเนียม-238 จึงประกอบด้วยโปรตอน 92 ตัว และนิวตรอน 146 ตัว ยูเรเนียม 235 มีโปรตอน 92 ตัว แต่มีนิวตรอน 143 ตัว ไอโซโทปขององค์ประกอบทางเคมีทั้งหมดก่อตัวเป็นกลุ่มของ "นิวไคลด์" นิวไคลด์บางชนิดมีความเสถียร กล่าวคือ ไม่เกิดการเปลี่ยนแปลงใดๆ ในขณะที่อนุภาคอื่นๆ ที่เปล่งออกมานั้นไม่เสถียรและกลายเป็นนิวไคลด์อื่นๆ ตัวอย่างเช่น ลองใช้อะตอมยูเรเนียม - 238 ในบางครั้งกลุ่มที่มีขนาดกะทัดรัดประกอบด้วยอนุภาคสี่ตัวจะแยกตัวออกมา: โปรตอนสองตัวและนิวตรอนสองตัว - "อนุภาคอัลฟา (อัลฟา)" ยูเรเนียม-238 จึงกลายเป็นองค์ประกอบที่มีนิวเคลียสประกอบด้วยโปรตอน 90 ตัวและนิวตรอน 144 ตัว - ทอเรียม-234 แต่ทอเรียม-234 ก็ไม่เสถียรเช่นกัน นิวตรอนตัวหนึ่งกลายเป็นโปรตอน และทอเรียม-234 กลายเป็นธาตุที่มีโปรตอน 91 ตัวและนิวตรอน 143 ตัวในนิวเคลียส การเปลี่ยนแปลงนี้ยังส่งผลต่อการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอน (เบต้า) ในวงโคจรของมันด้วย โดยหนึ่งในนั้นกลายเป็นสิ่งฟุ่มเฟือยโดยไม่มีคู่ (โปรตอน) ดังนั้นมันจึงออกจากอะตอม สายโซ่ของการเปลี่ยนแปลงจำนวนมาก พร้อมด้วยรังสีอัลฟ่าหรือเบต้า จบลงด้วยนิวไคลด์ตะกั่วที่เสถียร แน่นอนว่ามีหลายสายโซ่ของการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นเอง (การสลายตัว) ของนิวไคลด์ต่างๆ ที่คล้ายกัน ครึ่งชีวิตคือช่วงเวลาที่จำนวนนิวเคลียสกัมมันตรังสีเริ่มต้นโดยเฉลี่ยลดลงครึ่งหนึ่ง
ในแต่ละการสลายตัวพลังงานจะถูกปล่อยออกมาซึ่งถูกส่งไปในรูปของรังสี บ่อยครั้งที่นิวไคลด์ที่ไม่เสถียรพบว่าตัวเองอยู่ในสภาวะตื่นเต้น และการปล่อยอนุภาคไม่ได้นำไปสู่การกำจัดการกระตุ้นโดยสิ้นเชิง จากนั้นจะปล่อยพลังงานส่วนหนึ่งออกมาในรูปของรังสีแกมมา (แกมมาควอนตัม) เช่นเดียวกับรังสีเอกซ์ (ซึ่งแตกต่างจากรังสีแกมมาในความถี่เท่านั้น) จะไม่มีการปล่อยอนุภาคใด ๆ ออกมา กระบวนการทั้งหมดของการสลายตัวที่เกิดขึ้นเองของนิวไคลด์ที่ไม่เสถียรเรียกว่าการสลายตัวของสารกัมมันตภาพรังสี และตัวนิวไคลด์เองก็เรียกว่านิวไคลด์กัมมันตภาพรังสี

รังสีประเภทต่างๆ จะมาพร้อมกับการปล่อยพลังงานในปริมาณที่แตกต่างกันและมีพลังทะลุทะลวงที่แตกต่างกัน ดังนั้นจึงมีผลกระทบต่อเนื้อเยื่อของสิ่งมีชีวิตต่างกัน ตัวอย่างเช่น รังสีอัลฟ่าถูกบล็อกด้วยกระดาษแผ่นหนึ่ง และแทบจะไม่สามารถทะลุผ่านชั้นนอกของผิวหนังได้ จึงไม่ก่อให้เกิดอันตรายจนกว่าสารกัมมันตภาพรังสีที่ปล่อยอนุภาคแอลฟาจะเข้าสู่ร่างกายผ่านทาง แผลเปิดกับอาหาร น้ำ หรืออากาศหายใจหรือไอน้ำ เช่น ในอ่างอาบน้ำ แล้วพวกมันก็กลายเป็นอันตรายอย่างยิ่ง อนุภาคบีตามีความสามารถในการเจาะทะลุได้ดีกว่า โดยจะแทรกซึมเข้าไปในเนื้อเยื่อของร่างกายได้ลึกตั้งแต่ 1-2 เซนติเมตรขึ้นไป ขึ้นอยู่กับปริมาณพลังงาน พลังทะลุทะลวงของรังสีแกมมาซึ่งเดินทางด้วยความเร็วแสงนั้นสูงมาก: สามารถหยุดยั้งได้ด้วยตะกั่วหนาหรือแผ่นคอนกรีตเท่านั้น รังสีไอออไนซ์มีลักษณะเฉพาะด้วยปริมาณทางกายภาพที่สามารถวัดได้จำนวนหนึ่ง สิ่งเหล่านี้ควรรวมถึงปริมาณพลังงาน เมื่อดูเผินๆ อาจดูเหมือนว่าเพียงพอสำหรับการบันทึกและประเมินผลกระทบของรังสีไอออไนซ์ต่อสิ่งมีชีวิตและมนุษย์ อย่างไรก็ตามค่าพลังงานเหล่านี้ไม่ได้สะท้อนให้เห็น ผลกระทบทางสรีรวิทยารังสีไอออไนซ์ ร่างกายมนุษย์และเนื้อเยื่อสิ่งมีชีวิตอื่นๆ เป็นเรื่องส่วนตัวและแตกต่างกันไปในแต่ละคน ดังนั้นจึงใช้ค่าเฉลี่ย

แหล่งกำเนิดรังสีสามารถเกิดขึ้นตามธรรมชาติ มีอยู่ในธรรมชาติ และไม่ขึ้นอยู่กับมนุษย์

เป็นที่ยอมรับกันว่าแหล่งรังสีตามธรรมชาติทั้งหมดมีมากที่สุด อันตรายอย่างยิ่งแสดงถึงเรดอน - ก๊าซหนักที่ไม่มีรสกลิ่นและในเวลาเดียวกันก็มองไม่เห็น ด้วยผลิตภัณฑ์ในเครือ

เรดอนถูกปล่อยออกมาจาก เปลือกโลกทุกที่ แต่ความเข้มข้นในอากาศภายนอกจะแปรผันอย่างมีนัยสำคัญตามจุดต่างๆ โลก- อาจดูขัดแย้งกันเมื่อมองแวบแรก บุคคลจะได้รับรังสีหลักจากเรดอนขณะอยู่ในห้องปิดและไม่มีอากาศถ่ายเท เรดอนจะรวมตัวอยู่ในอากาศภายในอาคารก็ต่อเมื่อมีฉนวนเพียงพอเท่านั้น สภาพแวดล้อมภายนอก- เรดอนซึมผ่านฐานรากและพื้นจากดิน หรือน้อยกว่าการปล่อยออกจากวัสดุก่อสร้าง จึงสะสมอยู่ในอาคาร ห้องปิดผนึกเพื่อจุดประสงค์ในการเป็นฉนวนมีแต่จะทำให้เรื่องแย่ลงเท่านั้น เนื่องจากจะทำให้ก๊าซกัมมันตภาพรังสีหลุดออกจากห้องได้ยากยิ่งขึ้น ปัญหาเรดอนมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับอาคารแนวราบที่มีห้องปิดผนึกอย่างระมัดระวัง (เพื่อกักเก็บความร้อน) และการใช้อลูมินาเป็นสารเติมแต่งในวัสดุก่อสร้าง (ที่เรียกว่า "ปัญหาสวีเดน") วัสดุก่อสร้างที่พบมากที่สุด ได้แก่ ไม้ อิฐ และคอนกรีต ปล่อยก๊าซเรดอนค่อนข้างน้อย หินแกรนิต หินภูเขาไฟ ผลิตภัณฑ์ที่ทำจากวัตถุดิบอลูมินา และฟอสโฟยิปซัม มีกัมมันตภาพรังสีจำเพาะมากกว่ามาก

แหล่งที่มาของเรดอนในอาคารอีกแหล่งซึ่งมักจะมีความสำคัญน้อยกว่าคือน้ำและก๊าซธรรมชาติที่ใช้สำหรับปรุงอาหารและให้ความร้อนในบ้าน

ความเข้มข้นของเรดอนในน้ำที่ใช้กันทั่วไปนั้นต่ำมาก แต่น้ำจากบ่อลึกหรือบ่อบาดาลมีระดับเรดอนที่สูงมาก อย่างไรก็ตาม อันตรายหลักไม่ได้มาจากน้ำดื่มถึงแม้จะมีปริมาณเรดอนสูงก็ตาม โดยทั่วไปแล้ว ผู้คนบริโภคน้ำส่วนใหญ่ในอาหารและเครื่องดื่มร้อน และเมื่อต้มน้ำหรือปรุงอาหารร้อน เรดอนจะหายไปเกือบทั้งหมด อันตรายที่ยิ่งใหญ่กว่านั้นคือการที่ไอน้ำที่มีปริมาณเรดอนสูงเข้าไปในปอดพร้อมกับอากาศที่หายใจเข้าไปซึ่งส่วนใหญ่มักเกิดขึ้นในห้องน้ำหรือห้องอบไอน้ำ (ห้องอบไอน้ำ)

เรดอนเข้าสู่ก๊าซธรรมชาติใต้ดิน จากการประมวลผลเบื้องต้นและระหว่างการเก็บก๊าซก่อนถึงมือผู้บริโภค เรดอนส่วนใหญ่จะระเหย แต่ความเข้มข้นของเรดอนในห้องอาจเพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัดหาก เตาในครัวและอุปกรณ์ทำความร้อนแก๊สอื่น ๆ ไม่ได้ติดตั้งเครื่องดูดควัน ในกรณีที่มีการระบายอากาศที่จ่ายและระบายออกซึ่งสื่อสารกับอากาศภายนอก ความเข้มข้นของเรดอนจะไม่เกิดขึ้นในกรณีเหล่านี้ นอกจากนี้ยังใช้กับบ้านโดยรวมด้วย - จากการอ่านเครื่องตรวจจับเรดอนคุณสามารถตั้งค่าโหมดการระบายอากาศสำหรับสถานที่ซึ่งกำจัดภัยคุกคามต่อสุขภาพได้อย่างสมบูรณ์ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากการปล่อยเรดอนออกจากดินเป็นไปตามฤดูกาล จึงจำเป็นต้องติดตามประสิทธิภาพของการระบายอากาศปีละ 3-4 ครั้ง เพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้ความเข้มข้นของเรดอนเกินมาตรฐาน

แหล่งกำเนิดรังสีอื่นๆ ซึ่งน่าเสียดายที่อาจเกิดอันตรายได้นั้นถูกสร้างขึ้นโดยมนุษย์เอง แหล่งที่มาของรังสีเทียมคือนิวไคลด์กัมมันตรังสีเทียม ลำแสงนิวตรอน และอนุภาคที่มีประจุที่สร้างขึ้นด้วยความช่วยเหลือของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์และเครื่องเร่งปฏิกิริยา พวกมันถูกเรียกว่าแหล่งกำเนิดรังสีไอออไนซ์ที่มนุษย์สร้างขึ้น ปรากฎว่านอกจากธรรมชาติที่เป็นอันตรายต่อมนุษย์แล้ว รังสียังสามารถนำมาใช้เพื่อรับใช้มนุษย์ได้ด้วย นี่ไม่ใช่รายการการประยุกต์ใช้รังสีในด้านต่างๆ ทั้งหมด: การแพทย์ อุตสาหกรรม เกษตรกรรม เคมี วิทยาศาสตร์ ฯลฯ ปัจจัยสงบเงียบคือธรรมชาติที่ถูกควบคุมของกิจกรรมทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับการผลิตและการใช้รังสีเทียม

การทดสอบอาวุธนิวเคลียร์ในชั้นบรรยากาศ อุบัติเหตุที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์และเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ และผลการปฏิบัติงานซึ่งปรากฏในกากกัมมันตภาพรังสีและกากกัมมันตภาพรังสี โดดเด่นเป็นพิเศษในแง่ของผลกระทบต่อมนุษย์ อย่างไรก็ตามเท่านั้น สถานการณ์ฉุกเฉินเช่น อุบัติเหตุเชอร์โนบิล อาจมีผลกระทบต่อมนุษย์อย่างควบคุมไม่ได้
งานที่เหลือควบคุมได้ง่ายในระดับมืออาชีพ

เมื่อกัมมันตรังสีตกลงมาในบางพื้นที่ของโลก รังสีสามารถเข้าสู่ร่างกายมนุษย์ได้โดยตรงผ่านผลิตภัณฑ์ทางการเกษตรและอาหาร มันง่ายมากที่จะปกป้องตัวเองและคนที่คุณรักจากอันตรายนี้ เมื่อซื้อนม ผัก ผลไม้ สมุนไพร และผลิตภัณฑ์อื่น ๆ การเปิดเครื่องวัดปริมาณรังสีและนำไปที่ผลิตภัณฑ์ที่ซื้อนั้นไม่จำเป็น ไม่สามารถมองเห็นรังสีได้ แต่อุปกรณ์จะตรวจจับการปนเปื้อนของสารกัมมันตภาพรังสีได้ทันที นี่คือชีวิตของเราในสหัสวรรษที่สาม - เครื่องวัดปริมาณรังสีกลายเป็นคุณลักษณะ ชีวิตประจำวันเหมือนผ้าเช็ดหน้า แปรงสีฟัน, สบู่.

ผลกระทบของรังสีไอออไนซ์ต่อเนื้อเยื่อของร่างกาย

ความเสียหายที่เกิดขึ้นกับสิ่งมีชีวิตจากการแผ่รังสีไอออไนซ์จะมีมากขึ้น พลังงานที่ถ่ายโอนไปยังเนื้อเยื่อก็จะมากขึ้น ปริมาณของพลังงานนี้เรียกว่าปริมาณโดยการเปรียบเทียบกับสารใด ๆ ที่เข้าสู่ร่างกายและดูดซึมได้อย่างสมบูรณ์ ร่างกายสามารถรับรังสีได้ไม่ว่านิวไคลด์กัมมันตภาพรังสีจะอยู่นอกร่างกายหรืออยู่ข้างในก็ตาม

ปริมาณพลังงานรังสีที่ดูดซับโดยเนื้อเยื่อของร่างกายที่ถูกฉายรังสี ซึ่งคำนวณต่อหน่วยมวล เรียกว่าปริมาณรังสีที่ดูดซึม และวัดเป็นสีเทา แต่ค่านี้ไม่ได้คำนึงถึงความจริงที่ว่ารังสีอัลฟ่ามีอันตรายมากกว่ารังสีบีตาหรือแกมมาในปริมาณรังสีที่ดูดซับเท่ากัน (ยี่สิบเท่า) ปริมาณที่คำนวณใหม่ในลักษณะนี้เรียกว่าปริมาณที่เท่ากัน มีหน่วยวัดเป็นหน่วยที่เรียกว่า Sieverts

ควรคำนึงด้วยว่าบางส่วนของร่างกายมีความไวมากกว่าส่วนอื่น เช่น เมื่อได้รับรังสีในปริมาณที่เท่ากัน มะเร็งก็มีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้นในปอดมากกว่าใน ต่อมไทรอยด์และการฉายรังสีของอวัยวะสืบพันธุ์เป็นอันตรายอย่างยิ่งเนื่องจากมีความเสี่ยงต่อความเสียหายทางพันธุกรรม ดังนั้นควรคำนึงถึงปริมาณรังสีของมนุษย์ด้วยค่าสัมประสิทธิ์ที่ต่างกัน ด้วยการคูณปริมาณรังสีที่เท่ากันด้วยค่าสัมประสิทธิ์ที่สอดคล้องกันและรวมเข้ากับอวัยวะและเนื้อเยื่อทั้งหมด เราจะได้ปริมาณรังสีที่มีประสิทธิผลเทียบเท่า ซึ่งสะท้อนถึงผลกระทบโดยรวมของรังสีที่มีต่อร่างกาย มีหน่วยวัดเป็น Sieverts ด้วย

อนุภาคที่มีประจุ

อนุภาคอัลฟ่าและเบต้าที่เจาะเข้าไปในเนื้อเยื่อของร่างกายจะสูญเสียพลังงานเนื่องจากปฏิกิริยาทางไฟฟ้ากับอิเล็กตรอนของอะตอมที่อยู่ใกล้ที่พวกมันผ่านไป (รังสีแกมมาและรังสีเอกซ์ถ่ายโอนพลังงานของพวกมันไปยังสสารได้หลายวิธี ซึ่งท้ายที่สุดก็นำไปสู่ปฏิกิริยาทางไฟฟ้าด้วย)

ปฏิสัมพันธ์ทางไฟฟ้า

ภายในเวลาประมาณสิบล้านล้านวินาทีหลังจากที่รังสีที่ทะลุผ่านไปถึงอะตอมที่เกี่ยวข้องในเนื้อเยื่อของร่างกาย อิเล็กตรอนจะถูกฉีกออกจากอะตอมนี้ อย่างหลังมีประจุลบ ดังนั้นอะตอมที่เป็นกลางแรกเริ่มที่เหลือจึงมีประจุบวก กระบวนการนี้เรียกว่าไอออไนซ์ อิเล็กตรอนที่แยกออกมาสามารถทำให้อะตอมอื่นแตกตัวเป็นไอออนได้อีก

การเปลี่ยนแปลงทางเคมีกายภาพ

ทั้งอิเล็กตรอนอิสระและอะตอมที่แตกตัวเป็นไอออนมักจะไม่สามารถอยู่ในสถานะนี้ได้นาน และในช่วงสิบพันล้านวินาทีต่อจากนี้ จะมีส่วนร่วมในปฏิกิริยาลูกโซ่ที่ซับซ้อนซึ่งส่งผลให้เกิดการก่อตัวของโมเลกุลใหม่ รวมถึงปฏิกิริยาที่รุนแรงเช่น " อนุมูลอิสระ”

การเปลี่ยนแปลงทางเคมี

ในช่วงหนึ่งในล้านวินาทีถัดมา อนุมูลอิสระที่เกิดขึ้นจะทำปฏิกิริยาทั้งต่อกันและกับโมเลกุลอื่นๆ และผ่านปฏิกิริยาลูกโซ่ที่ยังไม่เป็นที่เข้าใจอย่างสมบูรณ์ สามารถทำให้เกิดการดัดแปลงทางเคมีของโมเลกุลที่สำคัญทางชีวภาพซึ่งจำเป็นต่อการทำงานปกติของเซลล์

ผลกระทบทางชีวภาพ

การเปลี่ยนแปลงทางชีวเคมีสามารถเกิดขึ้นได้ภายในไม่กี่วินาทีหรือหลายทศวรรษหลังจากการฉายรังสี และทำให้เซลล์ตายทันทีหรือมีการเปลี่ยนแปลงในเซลล์

หน่วยวัดกัมมันตภาพรังสี
เบคเคอเรล (Bq, Bq); กูรี (Ci, Cu)	1 Bq = 1 การสลายตัวต่อวินาที 1 Ci = 3.7 x 10 10 Bq	หน่วยกิจกรรมของนิวไคลด์กัมมันตภาพรังสี แสดงจำนวนการสลายตัวต่อหน่วยเวลา
สีเทา (Gr, Gu); ดีใจ (ราด, ราด)	1 Gy = 1 เจ/กก 1 ราด = 0.01 Gy	หน่วยขนาดยาที่ดูดซึม แสดงถึงปริมาณพลังงานของการแผ่รังสีไอออไนซ์ที่ถูกดูดซับโดยหน่วยมวลของร่างกาย เช่น โดยเนื้อเยื่อของร่างกาย
ซีเวิร์ต (Sv, Sv) Rem (ber, rem) - "เทียบเท่าทางชีวภาพของการเอ็กซ์เรย์"	1 Sv = 1 Gy = 1 J/kg (สำหรับเบต้าและแกมมา) 1 µSv = 1/1000000 Sv 1 ber = 0.01 Sv = 10 mSv หน่วยขนาดยาที่เทียบเท่า	หน่วยขนาดยาที่เท่ากัน แสดงถึงหน่วยของปริมาณรังสีที่ดูดซึมคูณด้วยปัจจัยที่คำนึงถึงอันตรายที่ไม่เท่ากัน ประเภทต่างๆรังสีไอออไนซ์
สีเทาต่อชั่วโมง (Gy/h); ซีเวิร์ตต่อชั่วโมง (Sv/h); เรินต์เกนต่อชั่วโมง (R/h)	1 Gy/h = 1 Sv/h = 100 R/h (สำหรับเบต้าและแกมมา) 1 µSv/ชม. = 1 µGy/ชม. = 100 µR/ชม 1 μR/ชม. = 1/1000000 R/ชม	หน่วยอัตราการให้ยา แสดงถึงปริมาณที่ร่างกายได้รับต่อหน่วยเวลา

เพื่อเป็นข้อมูลและไม่เป็นการข่มขู่ โดยเฉพาะผู้ที่ตัดสินใจอุทิศตนในการทำงานกับรังสีไอออไนซ์ คุณควรทราบปริมาณสูงสุดที่อนุญาต หน่วยการวัดกัมมันตภาพรังสีแสดงไว้ในตารางที่ 1 ตามข้อสรุปของคณะกรรมาธิการระหว่างประเทศว่าด้วยการป้องกันรังสีในปี พ.ศ. 2533 ผลกระทบที่เป็นอันตรายสามารถเกิดขึ้นได้ในปริมาณที่เท่ากันอย่างน้อย 1.5 Sv (150 rem) ที่ได้รับในระหว่างปี และในกรณีต่างๆ ของการได้รับสัมผัสในระยะสั้น - ในขนาดที่สูงกว่า 0.5 Sv (50 rem) เมื่อการสัมผัสรังสีเกินเกณฑ์ที่กำหนด จะเกิดอาการเจ็บป่วยจากรังสี โรคนี้มีรูปแบบเรื้อรังและเฉียบพลัน (โดยการสัมผัสครั้งใหญ่ครั้งเดียว) การเจ็บป่วยจากรังสีเฉียบพลันแบ่งออกเป็น 4 องศาตามความรุนแรง ตั้งแต่ขนาดยา 1-2 Sv (100-200 rem ระดับที่ 1) จนถึงขนาดมากกว่า 6 Sv (600 rem ระดับที่ 4) ระยะที่ 4 อาจถึงแก่ชีวิตได้

ปริมาณที่ได้รับใน สภาวะปกติไม่มีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับที่ระบุไว้ อัตราปริมาณรังสีที่เท่ากันที่เกิดจากรังสีธรรมชาติจะอยู่ในช่วง 0.05 ถึง 0.2 µSv/h กล่าวคือ จาก 0.44 ถึง 1.75 mSv/ปี (44-175 mSv/ปี)
สำหรับทางการแพทย์ ขั้นตอนการวินิจฉัย- เอกซเรย์ ฯลฯ - บุคคลได้รับอีกประมาณ 1.4 mSv/ปี

เนื่องจากธาตุกัมมันตภาพรังสีมีอยู่ในอิฐและคอนกรีตในปริมาณน้อย ปริมาณรังสีจึงเพิ่มขึ้นอีก 1.5 mSv/ปี สุดท้ายนี้ เนื่องจากการปล่อยก๊าซเรือนกระจกจากโรงไฟฟ้าพลังความร้อนที่ใช้ถ่านหินเป็นเชื้อเพลิงสมัยใหม่และเมื่อบินบนเครื่องบิน บุคคลจึงได้รับรังสีสูงถึง 4 mSv/ปี โดยรวมแล้ว พื้นหลังที่มีอยู่สามารถเข้าถึง 10 mSv/ปี แต่โดยเฉลี่ยจะต้องไม่เกิน 5 mSv/ปี (0.5 rem/ปี)

ปริมาณดังกล่าวไม่เป็นอันตรายต่อมนุษย์โดยสิ้นเชิง ขีดจำกัดปริมาณรังสีนอกเหนือจากพื้นหลังที่มีอยู่สำหรับประชากรบางส่วนในพื้นที่ที่มีรังสีเพิ่มขึ้นตั้งไว้ที่ 5 mSv/ปี (0.5 rem/ปี) กล่าวคือ ด้วยทุนสำรอง 300 เท่า สำหรับบุคลากรที่ทำงานกับแหล่งกำเนิดรังสีไอออไนซ์ ปริมาณรังสีสูงสุดที่อนุญาตคือ 50 mSv/ปี (5 rem/ปี) กล่าวคือ 28 µSv/h โดยทำงาน 36 ชั่วโมงต่อสัปดาห์

ตามมาตรฐานด้านสุขอนามัย NRB-96 (1996) ระดับอัตราปริมาณรังสีที่อนุญาตสำหรับการฉายรังสีภายนอกร่างกายจากแหล่งที่มนุษย์สร้างขึ้นเพื่อการอยู่อาศัยถาวรของบุคลากรคือ 10 μGy/h สำหรับอาคารพักอาศัยและพื้นที่ที่ประชาชนทั่วไป มีตำแหน่งถาวร - 0 .1 µGy/h (0.1 µSv/h, 10 µR/h)

คุณจะวัดรังสีได้อย่างไร?

คำไม่กี่คำเกี่ยวกับการลงทะเบียนและการวัดปริมาณรังสีของไอออไนซ์ มีวิธีการลงทะเบียนและการวัดปริมาณรังสีหลายวิธี: ไอออไนซ์ (เกี่ยวข้องกับการผ่านของรังสีไอออไนซ์ในก๊าซ), เซมิคอนดักเตอร์ (ซึ่งก๊าซถูกแทนที่ด้วยของแข็ง), การแวววาว, การเรืองแสง, การถ่ายภาพ วิธีการเหล่านี้เป็นพื้นฐานของงาน เครื่องวัดปริมาตรรังสี เซ็นเซอร์รังสีไอออไนซ์ที่เติมแก๊สประกอบด้วยห้องไอออไนซ์ ห้องฟิชชัน ตัวนับสัดส่วน และ เคาน์เตอร์ไกเกอร์-มุลเลอร์- อย่างหลังค่อนข้างง่าย ถูกที่สุด และไม่สำคัญต่อสภาพการทำงาน ซึ่งนำไปสู่การใช้อย่างแพร่หลายในอุปกรณ์วัดปริมาณรังสีระดับมืออาชีพที่ออกแบบมาเพื่อตรวจจับและประเมินรังสีเบตาและแกมมา เมื่อเซ็นเซอร์เป็นตัวนับ Geiger-Muller อนุภาคไอออไนซ์ใดๆ ที่เข้าสู่ปริมาตรที่ละเอียดอ่อนของตัวนับจะทำให้เกิดการคายประจุในตัวเอง ตกอยู่ในปริมาณที่ละเอียดอ่อนอย่างแม่นยำ! ดังนั้นอนุภาคอัลฟ่าจึงไม่ได้รับการลงทะเบียนเพราะว่า พวกเขาเข้าไปในนั้นไม่ได้ แม้ในขณะที่ลงทะเบียนอนุภาคบีตา ก็จำเป็นต้องนำเครื่องตรวจจับเข้าใกล้วัตถุมากขึ้นเพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีรังสี เนื่องจาก ในอากาศ พลังงานของอนุภาคเหล่านี้อาจอ่อนลง อาจไม่ทะลุตัวเครื่อง ไม่เข้าสู่องค์ประกอบที่ละเอียดอ่อน และจะไม่ถูกตรวจจับ

ปริญญาเอก สาขาวิทยาศาสตร์กายภาพและคณิตศาสตร์ ศาสตราจารย์ MEPhI N.M. กาฟริลอฟ
บทความนี้เขียนขึ้นสำหรับ บริษัท "Kvarta-Rad"

รังสีกัมมันตภาพรังสี (หรือรังสีไอออไนซ์) คือพลังงานที่ปล่อยออกมาจากอะตอมในรูปของอนุภาคหรือคลื่นที่มีลักษณะทางแม่เหล็กไฟฟ้า มนุษย์ต้องเผชิญกับการสัมผัสดังกล่าวจากทั้งแหล่งธรรมชาติและแหล่งของมนุษย์

คุณสมบัติที่เป็นประโยชน์ของรังสีทำให้สามารถนำไปใช้ในอุตสาหกรรม การแพทย์ การทดลองทางวิทยาศาสตร์ และการวิจัยได้สำเร็จ เกษตรกรรมและพื้นที่อื่นๆ อย่างไรก็ตาม ด้วยการแพร่กระจายของปรากฏการณ์นี้ ภัยคุกคามต่อสุขภาพของมนุษย์ก็เกิดขึ้น การได้รับรังสีกัมมันตภาพรังสีในปริมาณเล็กน้อยอาจเพิ่มความเสี่ยงในการเป็นโรคร้ายแรงได้

ความแตกต่างระหว่างรังสีและกัมมันตภาพรังสี

การแผ่รังสีในความหมายกว้างๆ หมายถึง การแผ่รังสี กล่าวคือ การแพร่กระจายของพลังงานในรูปของคลื่นหรืออนุภาค รังสีกัมมันตภาพรังสีแบ่งออกเป็นสามประเภท:

• รังสีอัลฟ่า – ฟลักซ์ของนิวเคลียสฮีเลียม-4;
• รังสีบีตา – การไหลของอิเล็กตรอน
• รังสีแกมมาเป็นกระแสโฟตอนที่พลังงานสูง

ลักษณะของรังสีกัมมันตรังสีขึ้นอยู่กับพลังงาน คุณสมบัติการส่งผ่าน และประเภทของอนุภาคที่ปล่อยออกมา

รังสีอัลฟ่าซึ่งเป็นกระแสของคลังข้อมูลที่มีประจุบวก อาจล่าช้าได้ด้วยอากาศหนาหรือเสื้อผ้า สายพันธุ์นี้แทบไม่ทะลุผิวหนัง แต่เมื่อเข้าสู่ร่างกายเช่นผ่านบาดแผลจะเป็นอันตรายมากและมีผลเสียต่อ อวัยวะภายใน.

รังสีเบต้ามีพลังงานมากกว่า - อิเล็กตรอนเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงและมีขนาดเล็ก ดังนั้นรังสีชนิดนี้จึงทะลุผ่านเสื้อผ้าบางๆ และผิวหนังได้ลึกเข้าไปในเนื้อเยื่อ สามารถป้องกันรังสีเบต้าได้โดยใช้แผ่นอลูมิเนียมหนาไม่กี่มิลลิเมตรหรือแผ่นไม้หนา

รังสีแกมมาเป็นรังสีพลังงานสูงที่มีลักษณะทางแม่เหล็กไฟฟ้าซึ่งมีความสามารถในการทะลุทะลวงสูง เพื่อป้องกันสิ่งนี้ คุณต้องใช้คอนกรีตชั้นหนาหรือแผ่นโลหะหนัก เช่น แพลตตินัมและตะกั่ว

ปรากฏการณ์กัมมันตภาพรังสีถูกค้นพบในปี พ.ศ. 2439 การค้นพบนี้ทำโดยนักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศส Becquerel กัมมันตภาพรังสีคือความสามารถของวัตถุ สารประกอบ องค์ประกอบในการเปล่งรังสีไอออไนซ์ กล่าวคือ รังสี สาเหตุของปรากฏการณ์นี้คือความไม่เสถียรของนิวเคลียสของอะตอม ซึ่งจะปล่อยพลังงานออกมาในระหว่างการสลายตัว กัมมันตภาพรังสีมีสามประเภท:

• ธรรมชาติ – โดยทั่วไปสำหรับองค์ประกอบหนักที่มีหมายเลขซีเรียลมากกว่า 82
• ประดิษฐ์ - ริเริ่มโดยเฉพาะด้วยความช่วยเหลือของปฏิกิริยานิวเคลียร์
• เหนี่ยวนำ - ลักษณะของวัตถุที่กลายเป็นแหล่งกำเนิดรังสีหากถูกฉายรังสีอย่างหนัก

ธาตุที่มีกัมมันตภาพรังสีเรียกว่านิวไคลด์กัมมันตภาพรังสี แต่ละคนมีลักษณะโดย:

• ครึ่งชีวิต;
• ประเภทของรังสีที่ปล่อยออกมา
• พลังงานรังสี
• และคุณสมบัติอื่นๆ

แหล่งกำเนิดรังสี

ร่างกายมนุษย์ถูกสัมผัสเป็นประจำ รังสีกัมมันตภาพรังสี- ประมาณ 80% ของปริมาณที่ได้รับในแต่ละปีมาจากรังสีคอสมิก อากาศ น้ำ และดินประกอบด้วยธาตุกัมมันตภาพรังสี 60 ชนิดที่เป็นแหล่งกำเนิดรังสีธรรมชาติ หลัก แหล่งธรรมชาติรังสีดังกล่าวถือเป็นก๊าซเฉื่อยที่ปล่อยออกมาจากพื้นโลกและหิน นิวไคลด์กัมมันตภาพรังสียังเข้าสู่ร่างกายมนุษย์ผ่านทางอาหารอีกด้วย รังสีไอออไนซ์บางส่วนที่ผู้คนสัมผัสนั้นมาจากแหล่งกำเนิดที่มนุษย์สร้างขึ้น ตั้งแต่เครื่องกำเนิดไฟฟ้านิวเคลียร์และเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ ไปจนถึงรังสีที่ใช้สำหรับการรักษาพยาบาลและการวินิจฉัย ปัจจุบันแหล่งกำเนิดรังสีเทียมทั่วไป ได้แก่:

• อุปกรณ์ทางการแพทย์ (แหล่งกำเนิดรังสีหลักของมนุษย์);
• อุตสาหกรรมเคมีกัมมันตภาพรังสี (การสกัด การเสริมสมรรถนะเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ การแปรรูปกากนิวเคลียร์และการนำกลับมาใช้ใหม่)
• นิวไคลด์กัมมันตภาพรังสีที่ใช้ในการเกษตรและอุตสาหกรรมเบา
• อุบัติเหตุที่โรงงานเคมีกัมมันตภาพรังสี การระเบิดของนิวเคลียร์ การปล่อยรังสี
• วัสดุก่อสร้าง

ตามวิธีการทะลุเข้าสู่ร่างกาย การได้รับรังสีแบ่งออกเป็น 2 ประเภท คือ ภายในและภายนอก อย่างหลังนี้เป็นเรื่องปกติสำหรับนิวไคลด์กัมมันตรังสีที่กระจายตัวในอากาศ (ละอองลอย ฝุ่น) พวกมันโดนผิวหนังหรือเสื้อผ้าของคุณ ในกรณีนี้ แหล่งกำเนิดรังสีสามารถกำจัดออกได้โดยการล้างออกไป รังสีจากภายนอกทำให้เกิดการไหม้ต่อเยื่อเมือกและผิวหนัง ที่ ประเภทภายในนิวไคลด์กัมมันตภาพรังสีจะเข้าสู่กระแสเลือด เช่น โดยการฉีดเข้าเส้นเลือดดำหรือผ่านบาดแผล และถูกกำจัดออกโดยการขับถ่ายหรือการบำบัด การเปิดเผยดังกล่าวกระตุ้นให้เกิด เนื้องอกร้าย.

พื้นหลังของกัมมันตภาพรังสีขึ้นอยู่กับอย่างมาก ที่ตั้งทางภูมิศาสตร์– ในบางภูมิภาค ระดับรังสีอาจสูงกว่าค่าเฉลี่ยหลายร้อยเท่า

ผลของรังสีต่อสุขภาพของมนุษย์

รังสีกัมมันตภาพรังสีเนื่องจากเอฟเฟกต์ไอออไนซ์ทำให้เกิดอนุมูลอิสระในร่างกายมนุษย์ซึ่งเป็นโมเลกุลเชิงรุกที่มีฤทธิ์ทางเคมีซึ่งทำให้เซลล์เสียหายและเสียชีวิต

เซลล์ของระบบทางเดินอาหาร ระบบสืบพันธุ์ และ ระบบเม็ดเลือด. การได้รับสารกัมมันตภาพรังสีรบกวนการทำงานและทำให้เกิดอาการคลื่นไส้ อาเจียน ลำไส้ทำงานผิดปกติ และมีไข้ โดยส่งผลต่อเนื้อเยื่อตาอาจทำให้เกิดต้อกระจกจากรังสีได้ ผลที่ตามมาของรังสีไอออไนซ์ยังรวมถึงความเสียหาย เช่น โรคหลอดเลือดตีบ การเสื่อมของภูมิคุ้มกัน และความเสียหายต่ออุปกรณ์ทางพันธุกรรม

ระบบการส่งข้อมูลทางพันธุกรรมมีการจัดองค์กรที่ดี อนุมูลอิสระและอนุพันธ์ของพวกมันสามารถทำลายโครงสร้างของ DNA ซึ่งเป็นพาหะของข้อมูลทางพันธุกรรมได้ สิ่งนี้นำไปสู่การกลายพันธุ์ที่ส่งผลต่อสุขภาพของคนรุ่นต่อ ๆ ไป

ลักษณะของผลกระทบของรังสีกัมมันตภาพรังสีต่อร่างกายนั้นพิจารณาจากปัจจัยหลายประการ:

• ประเภทของรังสี
• ความเข้มของรังสี
• ลักษณะเฉพาะของร่างกาย

ผลกระทบของรังสีกัมมันตภาพรังสีอาจไม่ปรากฏขึ้นทันที บางครั้งผลที่ตามมาจะสังเกตเห็นได้ชัดเจนหลังจากช่วงระยะเวลาหนึ่งที่สำคัญ นอกจากนี้ การได้รับรังสีปริมาณมากเพียงครั้งเดียวยังเป็นอันตรายมากกว่าการได้รับรังสีปริมาณน้อยในระยะยาวอีกด้วย

ปริมาณรังสีที่ถูกดูดกลืนจะมีค่าที่เรียกว่า Sievert (Sv)

• รังสีพื้นหลังปกติจะต้องไม่เกิน 0.2 mSv/h ซึ่งสอดคล้องกับ 20 ไมโครเรินต์เจนต่อชั่วโมง เมื่อทำการเอ็กซ์เรย์ฟัน บุคคลจะได้รับ 0.1 mSv

• ร้ายแรง ครั้งเดียวคือ 6-7 Sv.

การประยุกต์ใช้รังสีไอออไนซ์

รังสีกัมมันตภาพรังสีมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในเทคโนโลยี การแพทย์ วิทยาศาสตร์ อุตสาหกรรมการทหารและนิวเคลียร์ และกิจกรรมอื่นๆ ของมนุษย์ ปรากฏการณ์นี้เกิดขึ้นกับอุปกรณ์ต่างๆ เช่น เครื่องตรวจจับควัน เครื่องกำเนิดไฟฟ้า สัญญาณเตือนไอซิ่ง และเครื่องสร้างประจุไอออนในอากาศ

ในทางการแพทย์มีการใช้รังสีกัมมันตภาพรังสี การบำบัดด้วยรังสีเพื่อรักษาโรคมะเร็ง รังสีไอออไนซ์อนุญาตให้มีการสร้างเภสัชรังสี ด้วยความช่วยเหลือของพวกเขาพวกเขาจึงดำเนินการ การตรวจวินิจฉัย- เครื่องมือสำหรับการวิเคราะห์องค์ประกอบของสารประกอบและการฆ่าเชื้อถูกสร้างขึ้นบนพื้นฐานของรังสีไอออไนซ์

การค้นพบรังสีกัมมันตภาพรังสีถือเป็นการปฏิวัติการใช้ปรากฏการณ์นี้นำมนุษยชาติมาสู่โดยไม่ต้องพูดเกินจริง ระดับใหม่การพัฒนา. อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้ยังก่อให้เกิดภัยคุกคามต่อสิ่งแวดล้อมและสุขภาพของมนุษย์ด้วย ในเรื่องนี้ การรักษาความปลอดภัยของรังสีถือเป็นงานสำคัญในยุคของเรา

รังสีไอออไนซ์ (ต่อไปนี้จะเรียกว่า IR) คือรังสีที่มีปฏิกิริยากับสสารนำไปสู่การแตกตัวเป็นไอออนของอะตอมและโมเลกุล กล่าวคือ ปฏิกิริยานี้นำไปสู่การกระตุ้นอะตอมและการแยกอิเล็กตรอนแต่ละตัว (อนุภาคที่มีประจุลบ) ออกจากเปลือกอะตอม เป็นผลให้เมื่อปราศจากอิเล็กตรอนตั้งแต่หนึ่งตัวขึ้นไปอะตอมจะกลายเป็นไอออนที่มีประจุบวก - การเกิดไอออไนซ์ปฐมภูมิ II รวมถึงรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า (รังสีแกมมา) และการไหลของอนุภาคที่มีประจุและเป็นกลาง - รังสีจากร่างกาย (รังสีอัลฟา รังสีบีตา และรังสีนิวตรอน)

รังสีอัลฟ่าหมายถึงรังสีในร่างกาย นี่คือกระแสของอนุภาคอัลฟาที่มีประจุบวกหนัก (นิวเคลียสของอะตอมฮีเลียม) ซึ่งเป็นผลมาจากการสลายตัวของอะตอมของธาตุหนัก เช่น ยูเรเนียม เรเดียม และทอเรียม เนื่องจากอนุภาคมีน้ำหนักมาก ช่วงของอนุภาคอัลฟ่าในสาร (นั่นคือเส้นทางที่พวกมันก่อให้เกิดไอออนไนซ์) จึงสั้นมาก: หนึ่งในร้อยของมิลลิเมตรในตัวกลางทางชีวภาพ 2.5-8 ซม. ในอากาศ ดังนั้นกระดาษธรรมดาหรือชั้นผิวที่ตายแล้วด้านนอกจึงสามารถดักจับอนุภาคเหล่านี้ได้

อย่างไรก็ตาม สารที่ปล่อยอนุภาคอัลฟ่าจะมีอายุยืนยาว เนื่องจากสารดังกล่าวเข้าสู่ร่างกายด้วยอาหาร อากาศ หรือทางบาดแผล จึงถูกกระแสเลือดลำเลียงไปทั่วร่างกาย และสะสมอยู่ในอวัยวะที่ทำหน้าที่เผาผลาญและปกป้องร่างกาย (เช่น ม้าม หรือ ต่อมน้ำเหลือง) จึงทำให้เกิดการฉายรังสีภายในร่างกาย อันตรายจากการฉายรังสีภายในร่างกายดังกล่าวมีสูงเพราะว่า อนุภาคอัลฟาเหล่านี้สร้างขึ้นอย่างมาก จำนวนมากไอออน (ไอออนมากถึงหลายพันคู่ต่อเส้นทาง 1 ไมครอนในเนื้อเยื่อ) ในทางกลับกัน ไอออนไนซ์จะกำหนดคุณสมบัติหลายประการของคุณสมบัติเหล่านั้น ปฏิกิริยาเคมีซึ่งเกิดขึ้นในสสาร โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเนื้อเยื่อของสิ่งมีชีวิต (การก่อตัวของสารออกซิไดซ์อย่างแรง ไฮโดรเจนและออกซิเจนอิสระ ฯลฯ)

รังสีเบต้า(รังสีเบตาหรือกระแสของอนุภาคบีตา) ยังหมายถึงรังสีประเภทคอร์ปัสคูลาร์ด้วย นี่คือกระแสของอิเล็กตรอน (รังสี β- หรือส่วนใหญ่มักเป็นเพียงรังสี β) หรือโพซิตรอน (รังสี β+) ที่ปล่อยออกมาระหว่างการสลายตัวของกัมมันตภาพรังสีบีตาของนิวเคลียสของอะตอมบางชนิด อิเล็กตรอนหรือโพซิตรอนถูกสร้างขึ้นในนิวเคลียสเมื่อนิวตรอนแปลงเป็นโปรตอนหรือโปรตอนเป็นนิวตรอนตามลำดับ

อิเล็กตรอนมีขนาดเล็กกว่าอนุภาคอัลฟ่ามากและสามารถเจาะลึกเข้าไปในสสาร (ร่างกาย) ได้ประมาณ 10-15 เซนติเมตร (เทียบเท่ากับอนุภาคอัลฟ่าหนึ่งในร้อยของมิลลิเมตร) เมื่อผ่านสสาร รังสีบีตาจะทำปฏิกิริยากับอิเล็กตรอนและนิวเคลียสของอะตอม ใช้พลังงานไปกับสิ่งนี้และทำให้การเคลื่อนที่ช้าลงจนกระทั่งหยุดสนิท เนื่องจากคุณสมบัติเหล่านี้ เพื่อป้องกันรังสีบีตา การมีกระจกอินทรีย์ที่มีความหนาเหมาะสมก็เพียงพอแล้ว การใช้รังสีเบตาในทางการแพทย์เพื่อการฉายรังสีผิวเผิน คั่นระหว่างหน้า และในโพรงสมอง ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติเดียวกันนี้

รังสีนิวตรอน- การแผ่รังสีทางร่างกายอีกประเภทหนึ่ง รังสีนิวตรอนคือการไหลของนิวตรอน (อนุภาคมูลฐานที่ไม่มีประจุไฟฟ้า) นิวตรอนไม่มีเอฟเฟกต์ไอออไนซ์ แต่เอฟเฟกต์ไอออไนซ์ที่มีนัยสำคัญมากเกิดขึ้นเนื่องจากการกระเจิงแบบยืดหยุ่นและไม่ยืดหยุ่นบนนิวเคลียสของสสาร

สารที่ถูกฉายรังสีด้วยนิวตรอนสามารถได้รับคุณสมบัติทางกัมมันตภาพรังสี ซึ่งก็คือ รับสิ่งที่เรียกว่ากัมมันตภาพรังสีเหนี่ยวนำ รังสีนิวตรอนถูกสร้างขึ้นระหว่างการทำงานของเครื่องเร่งอนุภาค ในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ การติดตั้งทางอุตสาหกรรมและห้องปฏิบัติการ เมื่อ การระเบิดของนิวเคลียร์เป็นต้น รังสีนิวตรอนมีพลังทะลุทะลวงได้มากที่สุด วัสดุที่ดีที่สุดในการป้องกันรังสีนิวตรอนคือวัสดุที่มีไฮโดรเจน

รังสีแกมมาและ การฉายรังสีเอกซ์ เป็นของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า

ความแตกต่างพื้นฐานระหว่างรังสีทั้งสองประเภทนี้อยู่ที่กลไกของการเกิดขึ้น รังสีเอกซ์มีต้นกำเนิดจากนอกนิวเคลียร์ รังสีแกมมาเป็นผลมาจากการสลายตัวของนิวเคลียร์

รังสีเอกซ์ถูกค้นพบในปี พ.ศ. 2438 โดยนักฟิสิกส์เรินต์เกน นี่คือรังสีที่มองไม่เห็นซึ่งสามารถทะลุผ่านสารทั้งหมดได้ แม้ว่าจะมีองศาที่แตกต่างกันก็ตาม เป็นรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความยาวคลื่นตั้งแต่ 10 -12 ถึง 10 -7 แหล่งที่มาของรังสีเอกซ์คือหลอดรังสีเอกซ์ นิวไคลด์กัมมันตรังสีบางชนิด (เช่น ตัวปล่อยบีตา) ตัวเร่งปฏิกิริยา และอุปกรณ์กักเก็บอิเล็กตรอน (รังสีซินโครตรอน)

หลอดเอ็กซ์เรย์มีอิเล็กโทรดสองตัว - แคโทดและแอโนด (อิเล็กโทรดเชิงลบและบวกตามลำดับ) เมื่อแคโทดได้รับความร้อน จะเกิดการปล่อยอิเล็กตรอน (ปรากฏการณ์การปล่อยอิเล็กตรอนโดยพื้นผิวของของแข็งหรือของเหลว) อิเล็กตรอนที่หนีออกมาจากแคโทดจะถูกเร่งด้วยสนามไฟฟ้าและกระทบกับพื้นผิวของขั้วบวก ซึ่งพวกมันจะชะลอตัวลงอย่างรวดเร็ว ส่งผลให้เกิดรังสีเอกซ์ เช่นเดียวกับแสงที่ตามองเห็น รังสีเอกซ์ทำให้ฟิล์มถ่ายภาพเปลี่ยนเป็นสีดำ นี่เป็นคุณสมบัติประการหนึ่งซึ่งเป็นพื้นฐานสำหรับการแพทย์ นั่นคือสามารถทะลุผ่านรังสีได้ และด้วยเหตุนี้ ผู้ป่วยจึงสามารถได้รับแสงสว่างด้วยความช่วยเหลือ และเนื่องจาก เนื้อเยื่อที่มีความหนาแน่นต่างกันจะดูดซับรังสีเอกซ์ต่างกัน - เราสามารถวินิจฉัยโรคของอวัยวะภายในได้หลายประเภทตั้งแต่ระยะเริ่มแรก

รังสีแกมมามีต้นกำเนิดจากภายในนิวเคลียร์ มันเกิดขึ้นระหว่างการสลายตัวของนิวเคลียสกัมมันตภาพรังสี, การเปลี่ยนนิวเคลียสจากสถานะตื่นเต้นไปเป็นสถานะพื้น, ในระหว่างปฏิกิริยาของอนุภาคที่มีประจุเร็วกับสสาร, การทำลายล้างคู่อิเล็กตรอน - โพซิตรอน ฯลฯ

พลังทะลุทะลวงสูงของรังสีแกมมาอธิบายได้ด้วยความยาวคลื่นสั้น เพื่อลดการไหลของรังสีแกมมาจึงใช้สารที่มีเลขนัยสำคัญ (ตะกั่ว, ทังสเตน, ยูเรเนียม ฯลฯ ) และองค์ประกอบที่มีความหนาแน่นสูงทุกชนิด (คอนกรีตต่างๆ ที่มีสารตัวเติมโลหะ)

กัมมันตภาพรังสีคือความไม่แน่นอนของนิวเคลียสของอะตอมบางชนิดซึ่งแสดงออกมาในความสามารถในการรับการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นเอง (ในแง่วิทยาศาสตร์การสลายตัว) ซึ่งมาพร้อมกับการปล่อยรังสีไอออไนซ์ (รังสี) พลังงานของการแผ่รังสีดังกล่าวค่อนข้างสูง จึงสามารถมีอิทธิพลต่อสสาร ทำให้เกิดไอออนใหม่ที่มีสัญญาณต่างกัน เป็นไปไม่ได้ที่จะก่อให้เกิดรังสีโดยใช้ปฏิกิริยาเคมี แต่เป็นกระบวนการทางกายภาพที่สมบูรณ์

รังสีมีหลายประเภท:

• อนุภาคอัลฟ่า- เป็นอนุภาคที่ค่อนข้างหนัก มีประจุบวก คือ นิวเคลียสฮีเลียม
• อนุภาคเบต้า- อิเล็กตรอนธรรมดา
• รังสีแกมมา- มีลักษณะเช่นเดียวกับแสงที่ตามองเห็น แต่มีพลังทะลุทะลวงมากกว่ามาก
• นิวตรอน- อนุภาคเหล่านี้เป็นอนุภาคที่เป็นกลางทางไฟฟ้าซึ่งส่วนใหญ่เกิดขึ้นใกล้กับเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ที่ทำงานอยู่ ควรจำกัดการเข้าถึง
• รังสีเอกซ์ - คล้ายกับรังสีแกมมา แต่มีพลังงานน้อยกว่า อย่างไรก็ตาม ดวงอาทิตย์เป็นหนึ่งในแหล่งกำเนิดรังสีตามธรรมชาติ แต่ชั้นบรรยากาศของโลกให้การปกป้องจากรังสีดวงอาทิตย์

รังสีที่อันตรายที่สุดสำหรับมนุษย์คือรังสีอัลฟ่า เบต้า และแกมมา ซึ่งสามารถนำไปสู่ โรคร้ายแรงความผิดปกติทางพันธุกรรมและแม้กระทั่งการเสียชีวิต ขอบเขตที่รังสีส่งผลต่อสุขภาพของมนุษย์ขึ้นอยู่กับประเภทของรังสี เวลา และความถี่ ดังนั้นผลที่ตามมาจากรังสีซึ่งอาจนำไปสู่กรณีร้ายแรงเกิดขึ้นทั้งในระหว่างการเข้าพักครั้งเดียวที่แหล่งกำเนิดรังสีที่แรงที่สุด (ธรรมชาติหรือเทียม) และเมื่อเก็บวัตถุกัมมันตภาพรังสีอ่อนไว้ที่บ้าน (ของเก่าที่ได้รับการบำบัดด้วยรังสี หินมีค่าผลิตภัณฑ์ที่ทำจากพลาสติกกัมมันตภาพรังสี) อนุภาคที่มีประจุมีความว่องไวมากและโต้ตอบกับสสารอย่างรุนแรง ดังนั้นอนุภาคอัลฟ่าแม้แต่อนุภาคเดียวก็สามารถทำลายสิ่งมีชีวิตหรือทำลายเซลล์จำนวนมากได้ อย่างไรก็ตามด้วยเหตุผลเดียวกันจึงมีวิธีการป้องกันรังสีที่เพียงพอ ประเภทนี้คือชั้นของสารที่เป็นของแข็งหรือของเหลว เช่น เสื้อผ้าธรรมดา

ตามที่ผู้เชี่ยวชาญที่ www.site ระบุว่า รังสีอัลตราไวโอเลตหรือรังสีเลเซอร์ไม่ถือเป็นกัมมันตภาพรังสี ความแตกต่างระหว่างรังสีและกัมมันตภาพรังสีคืออะไร?

แหล่งกำเนิดรังสี ได้แก่ โรงงานนิวเคลียร์ (เครื่องเร่งอนุภาค เครื่องปฏิกรณ์ อุปกรณ์เอ็กซ์เรย์) และสารกัมมันตภาพรังสี พวกมันสามารถดำรงอยู่ได้เป็นระยะเวลานานโดยไม่แสดงออกมา แต่อย่างใด และคุณอาจไม่สงสัยด้วยซ้ำว่าคุณอยู่ใกล้วัตถุที่มีกัมมันตภาพรังสีรุนแรง

หน่วยวัดกัมมันตภาพรังสี

กัมมันตภาพรังสีวัดเป็นเบกเคอเรลส์ (BC) ซึ่งสอดคล้องกับการสลายตัวหนึ่งครั้งต่อวินาที ปริมาณกัมมันตภาพรังสีในสารมักจะถูกประมาณไว้ต่อหน่วยน้ำหนัก - Bq/kg หรือปริมาตร - Bq/cub.m บางครั้งก็มีหน่วยเช่น Curie (Ci) นี่เป็นมูลค่ามหาศาล เท่ากับ 37 พันล้าน Bq เมื่อสารสลายตัว แหล่งกำเนิดจะปล่อยรังสีไอออไนซ์ ซึ่งเป็นการวัดปริมาณรังสีที่ได้รับ มีหน่วยวัดเป็นเรินต์เกนส์ (R) 1 เรินต์เกนเป็นค่าที่ค่อนข้างมาก ดังนั้นในทางปฏิบัติจะใช้เศษส่วนหนึ่งในล้าน (µR) หรือหนึ่งในพัน (mR) ของเรินต์เกน

เครื่องวัดปริมาตรในครัวเรือนจะวัดไอออไนซ์ในช่วงเวลาหนึ่ง ซึ่งไม่ใช่ปริมาณรังสีที่สัมผัสเอง แต่เป็นการวัดกำลังของตัวมันเอง หน่วยวัดเป็นไมโครเรินต์เกนต่อชั่วโมง เป็นตัวบ่งชี้ที่สำคัญที่สุดสำหรับบุคคลเนื่องจากช่วยให้สามารถประเมินอันตรายของแหล่งกำเนิดรังสีโดยเฉพาะได้

รังสีและสุขภาพของมนุษย์

ผลกระทบของรังสีต่อร่างกายมนุษย์เรียกว่าการฉายรังสี ในระหว่างกระบวนการนี้ พลังงานรังสีจะถูกถ่ายโอนไปยังเซลล์และทำลายเซลล์เหล่านั้น การฉายรังสีสามารถทำให้เกิดโรคได้ทุกประเภท: ภาวะแทรกซ้อนจากการติดเชื้อ ความผิดปกติของการเผาผลาญ เนื้องอกเนื้อร้ายและมะเร็งเม็ดเลือดขาว ภาวะมีบุตรยาก ต้อกระจก และอื่นๆ อีกมากมาย การฉายรังสีมีผลเฉียบพลันต่อการแบ่งเซลล์ ดังนั้นจึงเป็นอันตรายต่อเด็กเป็นพิเศษ

ร่างกายจะตอบสนองต่อรังสีนั้นเอง ไม่ใช่ต่อแหล่งกำเนิดรังสี สารกัมมันตภาพรังสีสามารถเข้าสู่ร่างกายผ่านทางลำไส้ (ด้วยอาหารและน้ำ) ผ่านทางปอด (โดยการหายใจ) และแม้แต่ทางผิวหนังเมื่อ การวินิจฉัยทางการแพทย์ไอโซโทปรังสี ในกรณีนี้ การสัมผัสภายในจะเกิดขึ้น นอกจากนี้รังสีภายนอกยังส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อร่างกายมนุษย์เช่น แหล่งกำเนิดรังสีอยู่ภายนอกร่างกาย แน่นอนว่าสิ่งที่อันตรายที่สุดคือรังสีภายใน

จะกำจัดรังสีออกจากร่างกายได้อย่างไร? คำถามนี้ทำให้หลายคนกังวลอย่างแน่นอน น่าเสียดายที่ไม่มีวิธีที่มีประสิทธิภาพและรวดเร็วเป็นพิเศษในการกำจัดนิวไคลด์กัมมันตภาพรังสีออกจากร่างกายมนุษย์ อาหารและวิตามินบางชนิดช่วยทำความสะอาดร่างกายจากรังสีปริมาณเล็กน้อย แต่หากการได้รับรังสีนั้นร้ายแรง เราก็ได้แต่หวังถึงปาฏิหาริย์เท่านั้น ดังนั้นจึงเป็นการดีกว่าที่จะไม่เสี่ยง และหากมีอันตรายจากการได้รับรังสีแม้แต่น้อยก็จำเป็นต้องขยับเท้าออกจากบริเวณนั้นโดยเร็วที่สุด สถานที่อันตรายและโทรหาผู้เชี่ยวชาญ

คอมพิวเตอร์เป็นแหล่งรังสีหรือไม่?

คำถามนี้ในยุคที่เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์แพร่หลายทำให้หลายคนกังวล ส่วนเดียวของคอมพิวเตอร์ที่อาจก่อให้เกิดกัมมันตภาพรังสีในทางทฤษฎีได้คือจอภาพ และถึงอย่างนั้นก็มีเพียงลำแสงไฟฟ้าเท่านั้น จอแสดงผลสมัยใหม่ ผลึกเหลวและพลาสมา ไม่มีคุณสมบัติเป็นกัมมันตภาพรังสี

จอภาพ CRT เป็นแหล่งรังสีเอกซ์ที่อ่อนแอเช่นเดียวกับโทรทัศน์ มันปรากฏบนพื้นผิวด้านในของกระจกของหน้าจอ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากความหนาที่สำคัญของกระจกเดียวกัน จึงดูดซับรังสีส่วนใหญ่ได้ จนถึงขณะนี้ยังไม่พบผลกระทบต่อสุขภาพจากจอภาพ CRT อย่างไรก็ตาม เนื่องจากมีการใช้จอแสดงผลคริสตัลเหลวอย่างแพร่หลาย ปัญหานี้จึงสูญเสียความเกี่ยวข้องเดิมไป

บุคคลสามารถเป็นแหล่งรังสีได้หรือไม่?

รังสีที่ส่งผลต่อร่างกายไม่ได้ก่อตัวขึ้นในตัวมัน สารกัมมันตภาพรังสี, เช่น. บุคคลไม่กลายเป็นแหล่งกำเนิดรังสี อย่างไรก็ตามการเอ็กซเรย์ซึ่งตรงกันข้ามกับความเชื่อที่นิยมก็ปลอดภัยต่อสุขภาพเช่นกัน ดังนั้นความเสียหายจากรังสีไม่สามารถถ่ายทอดจากคนสู่คนได้ไม่เหมือนโรค แต่วัตถุกัมมันตภาพรังสีที่มีประจุอาจเป็นอันตรายได้

การวัดระดับรังสี

คุณสามารถวัดระดับรังสีได้โดยใช้เครื่องวัดปริมาตร เครื่องใช้ในครัวเรือนไม่สามารถถูกแทนที่ได้สำหรับผู้ที่ต้องการป้องกันตนเองให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้จากอันตรายถึงชีวิต อิทธิพลที่เป็นอันตรายรังสี วัตถุประสงค์หลักของเครื่องวัดปริมาตรในครัวเรือนคือการวัดอัตราปริมาณรังสีในสถานที่ที่บุคคลอาศัยอยู่ เพื่อตรวจสอบวัตถุบางอย่าง (สินค้า วัสดุก่อสร้าง เงิน อาหาร ของเล่นเด็ก ฯลฯ) ซึ่งจำเป็นสำหรับสิ่งเหล่านั้น ซึ่งมักไปเยี่ยมชมพื้นที่ปนเปื้อนรังสีที่เกิดจากอุบัติเหตุที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์เชอร์โนบิล (และมีการระบาดเช่นนี้ในเกือบทุกภูมิภาคของดินแดนยุโรปในรัสเซีย) เครื่องวัดปริมาณรังสียังช่วยผู้ที่อยู่ในพื้นที่ที่ไม่คุ้นเคย ห่างไกลจากอารยธรรม เช่น เดินป่า เก็บเห็ดและผลเบอร์รี่ หรือล่าสัตว์ จำเป็นต้องตรวจสอบสถานที่ก่อสร้าง (หรือซื้อ) บ้านกระท่อมสวนหรือที่ดินเพื่อความปลอดภัยจากรังสีมิฉะนั้นการซื้อดังกล่าวจะนำมาซึ่งโรคร้ายแรงเท่านั้นแทนที่จะได้รับประโยชน์

แทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะทำความสะอาดอาหาร ดิน หรือวัตถุจากรังสี ดังนั้นวิธีเดียวที่จะป้องกันตัวเองและครอบครัวได้ก็คืออยู่ห่างจากพวกเขา กล่าวคือ เครื่องวัดปริมาณรังสีในครัวเรือนจะช่วยระบุแหล่งที่มาที่อาจเป็นอันตราย

มาตรฐานกัมมันตภาพรังสี

มีมาตรฐานมากมายเกี่ยวกับกัมมันตภาพรังสี เช่น พวกเขาพยายามสร้างมาตรฐานเกือบทุกอย่าง อีกประการหนึ่งคือผู้ขายที่ไม่ซื่อสัตย์ซึ่งแสวงหาผลกำไรจำนวนมากไม่ปฏิบัติตามและบางครั้งก็ละเมิดบรรทัดฐานที่กำหนดโดยกฎหมายอย่างเปิดเผย มาตรฐานพื้นฐานที่จัดตั้งขึ้นในรัสเซียมีการกำหนดไว้ กฎหมายของรัฐบาลกลางหมายเลข 3-FZ วันที่ 5 ธันวาคม 1996 “เกี่ยวกับความปลอดภัยทางรังสีของประชากร” และในกฎสุขอนามัย 2.6.1.1292-03 “มาตรฐานความปลอดภัยทางรังสี”

สำหรับอากาศที่สูดเข้าไปน้ำและผลิตภัณฑ์อาหารได้รับการควบคุมโดยเนื้อหาของทั้งที่มนุษย์สร้างขึ้น (ได้มาจากกิจกรรมของมนุษย์) และสารกัมมันตรังสีธรรมชาติซึ่งไม่ควรเกินมาตรฐานที่กำหนดโดย SanPiN 2.3.2.560-96

ในวัสดุก่อสร้างเนื้อหาของสารกัมมันตภาพรังสีของทอเรียมและตระกูลยูเรเนียมรวมถึงโพแทสเซียม-40 นั้นถูกทำให้เป็นมาตรฐาน กิจกรรมที่มีประสิทธิภาพเฉพาะนั้นคำนวณโดยใช้สูตรพิเศษ ข้อกำหนดสำหรับวัสดุก่อสร้างระบุไว้ใน GOST ด้วย

ในร่มปริมาณทอรอนและเรดอนในอากาศทั้งหมดได้รับการควบคุม: สำหรับอาคารใหม่ไม่ควรเกิน 100 Bq (100 Bq/m 3) และสำหรับอาคารที่มีการใช้งานอยู่แล้ว - น้อยกว่า 200 Bq/m 3 ในมอสโกมีการใช้มาตรฐานเพิ่มเติม MGSN2.02-97 ซึ่งควบคุมระดับรังสีไอออไนซ์และปริมาณเรดอนสูงสุดที่อนุญาตในพื้นที่อาคาร

สำหรับการวินิจฉัยทางการแพทย์ไม่ได้ระบุขีดจำกัดปริมาณยา แต่มีการเสนอข้อกำหนดสำหรับระดับการสัมผัสขั้นต่ำที่เพียงพอเพื่อให้ได้ข้อมูลการวินิจฉัยคุณภาพสูง

ใน เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ ระดับรังสีสูงสุดสำหรับจอภาพอิเล็กโทรเรย์ (CRT) ได้รับการควบคุม อัตราปริมาณรังสีเอกซ์ ณ จุดใดๆ ที่ระยะห่าง 5 ซม. จากจอวิดีโอหรือคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลไม่ควรเกิน 100 µR ต่อชั่วโมง

คุณสามารถตรวจสอบได้ว่าผู้ผลิตปฏิบัติตามมาตรฐานตามกฎหมายด้วยตนเองหรือไม่ โดยใช้เครื่องวัดปริมาณรังสีในครัวเรือนขนาดเล็ก ใช้งานง่ายมากเพียงกดปุ่มเดียวและตรวจสอบการอ่านบนจอแสดงผลคริสตัลเหลวของอุปกรณ์ด้วยค่าที่แนะนำ หากเกินบรรทัดฐานอย่างมีนัยสำคัญ รายการนี้อาจเป็นภัยคุกคามต่อชีวิตและสุขภาพ และควรรายงานต่อกระทรวงสถานการณ์ฉุกเฉินเพื่อให้สามารถทำลายได้ ปกป้องตัวเองและครอบครัวจากรังสี!

รังสีเป็นรังสีที่ดวงตาของมนุษย์มองไม่เห็น ซึ่งมีผลกระทบอย่างมากต่อร่างกาย น่าเสียดายที่ผลของรังสีต่อมนุษย์มีผลเสียอย่างมาก

ในระยะแรกรังสีจะส่งผลต่อร่างกายจากภายนอก มันมาจากธาตุกัมมันตภาพรังสีตามธรรมชาติที่พบในโลกและยังเข้ามายังดาวเคราะห์จากอวกาศอีกด้วย นอกจากนี้ รังสีภายนอกยังมาในปริมาณไมโครโดสจากวัสดุก่อสร้างและเครื่องเอ็กซ์เรย์ทางการแพทย์ ปริมาณรังสีปริมาณมากสามารถพบได้ในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ ห้องทดลองฟิสิกส์พิเศษ และเหมืองยูเรเนียม สถานที่ทดสอบอาวุธนิวเคลียร์และสถานที่กำจัดกากรังสีก็เป็นอันตรายอย่างยิ่งเช่นกัน

ผิวหนัง เสื้อผ้า และแม้แต่บ้านของเราสามารถปกป้องจากแหล่งกำเนิดรังสีข้างต้นได้ในระดับหนึ่ง แต่อันตรายหลักของรังสีก็คือการสัมผัสไม่เพียงแต่ภายนอกเท่านั้น แต่ยังรวมถึงภายในด้วย

ธาตุกัมมันตภาพรังสีสามารถทะลุผ่านอากาศและน้ำได้ ผ่านบาดแผลในผิวหนังและแม้กระทั่งผ่านเนื้อเยื่อของร่างกาย ในกรณีนี้แหล่งกำเนิดรังสีจะคงอยู่นานกว่ามาก - จนกระทั่งถูกกำจัดออกจากร่างกายมนุษย์ คุณไม่สามารถป้องกันตัวเองจากมันด้วยแผ่นตะกั่วได้และมันเป็นไปไม่ได้ที่จะหลบหนีซึ่งทำให้สถานการณ์ยิ่งอันตรายยิ่งขึ้น

ปริมาณรังสี

เพื่อกำหนดกำลังรังสีและระดับผลกระทบของรังสีต่อสิ่งมีชีวิต จึงได้คิดค้นมาตราส่วนการวัดหลายแบบ ประการแรก กำลังของแหล่งกำเนิดรังสีในสีเทาและแรดจะถูกวัด ทุกอย่างค่อนข้างง่ายที่นี่ 1 Gy=100R. นี่คือวิธีการกำหนดระดับการรับแสงโดยใช้ตัวนับ Geiger นอกจากนี้ยังใช้ระดับรังสีเอกซ์

แต่คุณไม่ควรสรุปว่าค่าที่อ่านได้เหล่านี้บ่งชี้ระดับของอันตรายต่อสุขภาพได้อย่างน่าเชื่อถือ การรู้พลังรังสีนั้นไม่เพียงพอ ผลกระทบของรังสีต่อร่างกายมนุษย์ยังแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับประเภทของรังสีด้วย มีทั้งหมด 3 อัน คือ

1. อัลฟ่า เหล่านี้เป็นอนุภาคกัมมันตภาพรังสีหนัก - นิวตรอนและโปรตอนซึ่งมีพาหะ ความเสียหายที่ยิ่งใหญ่ที่สุดสำหรับบุคคล แต่มีพลังทะลุทะลวงเพียงเล็กน้อยและไม่สามารถเจาะทะลุแม้แต่ชั้นบนของผิวหนังได้ แต่หากมีบาดแผลหรืออนุภาคในอากาศ
2. เบต้า เหล่านี้คืออิเล็กตรอนกัมมันตภาพรังสี ความสามารถในการเจาะทะลุผิวหนังได้ 2 ซม.
3. แกมมา เหล่านี้คือโฟตอน พวกมันเจาะเข้าไปในร่างกายมนุษย์ได้อย่างอิสระและการป้องกันสามารถทำได้ด้วยความช่วยเหลือของตะกั่วหรือคอนกรีตชั้นหนาเท่านั้น

การได้รับรังสีเกิดขึ้นในระดับโมเลกุล การฉายรังสีทำให้เกิดอนุมูลอิสระในเซลล์ของร่างกาย ซึ่งเริ่มทำลายสารที่อยู่รอบๆ แต่เมื่อคำนึงถึงความเป็นเอกลักษณ์ของสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดและความไวของอวัยวะที่ไม่สม่ำเสมอต่อผลกระทบของรังสีที่มีต่อมนุษย์ นักวิทยาศาสตร์จึงต้องแนะนำแนวคิดเรื่องปริมาณรังสีที่เท่ากัน

เพื่อพิจารณาว่ารังสีมีอันตรายเพียงใดในปริมาณที่กำหนด พลังงานรังสีใน Rads, Roentgens และ Grays จะถูกคูณด้วยปัจจัยด้านคุณภาพ

สำหรับรังสีอัลฟ่าจะเท่ากับ 20 และสำหรับเบตาและแกมมาจะเท่ากับ 1 รังสีเอกซ์ก็มีค่าสัมประสิทธิ์เท่ากับ 1 ผลลัพธ์ที่ได้จะวัดเป็น Rem และ Sievert หากค่าสัมประสิทธิ์เท่ากับ 1 1 Rem จะเท่ากับ 1 Rad หรือ Roentgen และ 1 Sievert เท่ากับ 1 Grey หรือ 100 Rem

เพื่อกำหนดระดับของการได้รับยาในปริมาณที่เท่ากันต่อร่างกายมนุษย์ จำเป็นต้องแนะนำปัจจัยเสี่ยงอื่น จะแตกต่างกันไปในแต่ละอวัยวะ ขึ้นอยู่กับว่ารังสีส่งผลต่อเนื้อเยื่อแต่ละส่วนของร่างกายอย่างไร สำหรับสิ่งมีชีวิตโดยรวมนั้นมีค่าเท่ากับหนึ่งเดียว ด้วยเหตุนี้ จึงเป็นไปได้ที่จะสร้างระดับอันตรายของรังสีและผลกระทบต่อมนุษย์หลังจากได้รับรังสีเพียงครั้งเดียว:

• 100 ซีเวิร์ต. นี่คือการตายอย่างรวดเร็ว ไม่กี่ชั่วโมงต่อมาก็เข้าไป สถานการณ์กรณีที่ดีที่สุดวัน ระบบประสาทร่างกายหยุดกิจกรรม
• 10-50 เป็นปริมาณที่อันตรายถึงชีวิตซึ่งเป็นผลมาจากการที่บุคคลจะเสียชีวิตจากอาการตกเลือดภายในจำนวนมากหลังจากทนทุกข์ทรมานเป็นเวลาหลายสัปดาห์
• 4-5 Sievert – -อัตราการเสียชีวิตประมาณ 50% เพราะความพ่ายแพ้ ไขกระดูกและการหยุดชะงักของกระบวนการสร้างเม็ดเลือด ร่างกายจะเสียชีวิตภายในสองสามเดือนหรือน้อยกว่านั้น
• 1 ซีเวิร์ต. จากขนาดนี้ความเจ็บป่วยจากรังสีก็เริ่มต้นขึ้น
• 0.75 ซีเวิร์ต. การเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบของเลือดในระยะสั้น
• 0.5 – ปริมาณนี้ถือว่าเพียงพอที่จะทำให้เกิดการพัฒนาของมะเร็ง แต่มักไม่มีอาการอื่นๆ
• 0.3 ซีเวิร์ต นี่คือพลังของอุปกรณ์เมื่อรับ เอ็กซ์เรย์ท้อง.
• 0.2 ซีเวิร์ต นี่คือระดับรังสีที่ปลอดภัยที่อนุญาตเมื่อทำงานกับวัสดุกัมมันตภาพรังสี
• 0.1 – ด้วยพื้นหลังของการแผ่รังสีที่กำหนด ยูเรเนียมจะถูกขุดขึ้นมา
• 0.05 ซีเวิร์ต. บรรทัดฐานของรังสีพื้นหลังจากอุปกรณ์ทางการแพทย์
• 0.005 ซีเวิร์ต. ระดับที่ยอมรับได้การแผ่รังสีใกล้โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ นี่เป็นขีดจำกัดความเสี่ยงรายปีสำหรับประชากรพลเรือนด้วย

ผลที่ตามมาของการได้รับรังสี

ผลกระทบที่เป็นอันตรายของรังสีต่อร่างกายมนุษย์เกิดจากผลกระทบของอนุมูลอิสระ เกิดขึ้นในระดับเคมีเนื่องจากการสัมผัสกับรังสีและส่งผลต่อการแบ่งเซลล์อย่างรวดเร็วเป็นหลัก ดังนั้นอวัยวะเม็ดเลือดและระบบสืบพันธุ์จึงต้องทนทุกข์ทรมานจากการฉายรังสีในระดับที่มากขึ้น

แต่ผลกระทบของรังสีจากการสัมผัสของมนุษย์ไม่ได้จำกัดอยู่เพียงเท่านี้ ในกรณีของเนื้อเยื่อเมือกที่ละเอียดอ่อนและ เซลล์ประสาทความพินาศก็เกิดขึ้น ด้วยเหตุนี้ความผิดปกติทางจิตต่างๆจึงสามารถพัฒนาได้

การมองเห็นมักได้รับความเสียหายเนื่องจากผลของรังสีที่มีต่อร่างกายมนุษย์ หากได้รับรังสีปริมาณมาก อาจเกิดอาการตาบอดได้เนื่องจากต้อกระจกจากรังสี

เนื้อเยื่อของร่างกายส่วนอื่นๆ มีการเปลี่ยนแปลงเชิงคุณภาพซึ่งก็ไม่เป็นอันตรายแต่อย่างใด ด้วยเหตุนี้ความเสี่ยงของโรคมะเร็งจึงเพิ่มขึ้นหลายเท่า ประการแรก โครงสร้างของเนื้อเยื่อเปลี่ยนแปลงไป และประการที่สอง อนุมูลอิสระทำลายโมเลกุล DNA ด้วยเหตุนี้การกลายพันธุ์ของเซลล์จึงเกิดขึ้นซึ่งนำไปสู่มะเร็งและเนื้องอกในอวัยวะต่าง ๆ ของร่างกาย

สิ่งที่อันตรายที่สุดคือการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้สามารถคงอยู่ในลูกหลานได้เนื่องจากความเสียหายต่อสารพันธุกรรมของเซลล์สืบพันธุ์ ในทางกลับกันผลตรงกันข้ามของการฉายรังสีต่อบุคคลนั้นเป็นไปได้ - ภาวะมีบุตรยาก นอกจากนี้ ในทุกกรณี การสัมผัสรังสีจะทำให้เซลล์เสื่อมสภาพอย่างรวดเร็ว ส่งผลให้ร่างกายแก่เร็วขึ้นโดยไม่มีข้อยกเว้น

การกลายพันธุ์

โครงเรื่องของนิยายวิทยาศาสตร์หลายเรื่องเริ่มต้นด้วยการที่รังสีทำให้เกิดการกลายพันธุ์ในบุคคลหรือสัตว์ โดยปกติแล้วปัจจัยก่อกลายพันธุ์จะทำให้ตัวละครหลักมีพลังวิเศษหลายอย่าง ในความเป็นจริง รังสีส่งผลกระทบแตกต่างออกไปเล็กน้อย ประการแรก ผลที่ตามมาทางพันธุกรรมของรังสีส่งผลกระทบต่อคนรุ่นอนาคต

เนื่องจากเกิดการรบกวนในสายโซ่โมเลกุล DNA ที่เกิดจาก อนุมูลอิสระทารกในครรภ์อาจมีความผิดปกติต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องกับปัญหาของอวัยวะภายใน ความผิดปกติภายนอก หรือความผิดปกติทางจิต นอกจากนี้ การละเมิดนี้อาจขยายไปสู่คนรุ่นต่อๆ ไป

โมเลกุล DNA ไม่เพียงแต่เกี่ยวข้องกับการสืบพันธุ์ของมนุษย์เท่านั้น แต่ละเซลล์ของร่างกายแบ่งตามโปรแกรมที่กำหนดไว้ในยีน หากข้อมูลนี้เสียหาย เซลล์จะเริ่มแบ่งตัวไม่ถูกต้อง สิ่งนี้นำไปสู่การก่อตัวของเนื้องอก โดยปกติจะมีระบบภูมิคุ้มกันซึ่งพยายามจำกัดบริเวณที่เสียหายของเนื้อเยื่อและกำจัดมันออกไปโดยอุดมคติ แต่เนื่องจากการกดภูมิคุ้มกันที่เกิดจากรังสี การกลายพันธุ์จึงสามารถแพร่กระจายอย่างควบคุมไม่ได้ ด้วยเหตุนี้ เนื้องอกจึงเริ่มแพร่กระจาย กลายเป็นมะเร็ง หรือเติบโตและกดดันต่ออวัยวะภายใน เช่น สมอง

มะเร็งเม็ดเลือดขาวและมะเร็งชนิดอื่นๆ

เนื่องจากผลของรังสีที่มีต่อสุขภาพของมนุษย์ส่งผลกระทบหลักต่ออวัยวะเม็ดเลือดและ ระบบไหลเวียนโลหิตผลที่ตามมาส่วนใหญ่ของการเจ็บป่วยจากรังสีคือมะเร็งเม็ดเลือดขาว มีชื่อเรียกอีกอย่างว่า “มะเร็งเม็ดเลือด” อาการของมันส่งผลต่อทั้งร่างกาย:

1. คนลดน้ำหนักและไม่มีความอยากอาหาร มักมาพร้อมกับกล้ามเนื้ออ่อนแรงและเหนื่อยล้าเรื้อรัง
2. อาการปวดข้อปรากฏขึ้นและเริ่มตอบสนองต่อสภาพแวดล้อมที่รุนแรงยิ่งขึ้น
3. ต่อมน้ำเหลืองจะเกิดการอักเสบ
4. ตับและม้ามขยายใหญ่ขึ้น
5. การหายใจจะลำบาก
6. มีผื่นสีม่วงปรากฏบนผิวหนัง บุคคลนั้นเหงื่อออกบ่อยและมาก และอาจมีเลือดออกได้
7. ภูมิคุ้มกันบกพร่องปรากฏขึ้น การติดเชื้อจะเข้าสู่ร่างกายได้อย่างอิสระ ซึ่งมักทำให้อุณหภูมิสูงขึ้น

ก่อนเหตุการณ์ในฮิโรชิมาและนางาซากิ แพทย์ไม่ได้ถือว่ามะเร็งเม็ดเลือดขาวเป็นโรคที่เกิดจากรังสี แต่การตรวจคนญี่ปุ่น 109,000 คนยืนยันความเชื่อมโยงระหว่างรังสีกับมะเร็ง นอกจากนี้ยังเผยให้เห็นถึงความเป็นไปได้ที่จะเกิดความเสียหายต่ออวัยวะบางส่วนด้วย มะเร็งเม็ดเลือดขาวมาก่อน

ผลกระทบจากรังสีจากการได้รับสัมผัสของมนุษย์มักนำไปสู่:

1. มะเร็งเต้านม ผู้หญิงทุกๆ 100 คนที่รอดชีวิตจากการสัมผัสรังสีรุนแรงจะได้รับผลกระทบ
2. มะเร็งต่อมไทรอยด์ นอกจากนี้ยังส่งผลต่อ 1% ของผู้สัมผัสด้วย
3. มะเร็งปอด. ความหลากหลายนี้แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนที่สุดในคนงานเหมืองยูเรเนียมที่ได้รับการฉายรังสี

โชคดี, ยาแผนปัจจุบันสามารถรับมือกับโรคมะเร็งได้เป็นอย่างดี ระยะแรกหากผลของรังสีต่อสุขภาพของมนุษย์เกิดขึ้นในระยะสั้นและค่อนข้างอ่อนแอ

สิ่งที่ส่งผลต่อผลกระทบของรังสี

ผลกระทบของรังสีต่อสิ่งมีชีวิตจะแตกต่างกันอย่างมากขึ้นอยู่กับความแรงและประเภทของรังสี: อัลฟา เบตา หรือแกมมา ขึ้นอยู่กับสิ่งนี้ ปริมาณรังสีที่เท่ากันอาจปลอดภัยในทางปฏิบัติหรือทำให้เสียชีวิตอย่างกะทันหันได้

สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจว่าผลกระทบของรังสีต่อร่างกายมนุษย์นั้นแทบจะไม่เกิดขึ้นพร้อมๆ กัน การได้รับ Sievert ครั้งละ 0.5 เม็ดเป็นอันตราย และ 5-6 เม็ดเป็นอันตรายถึงชีวิต แต่ด้วยการเอ็กซเรย์ 0.3 Sievert หลายๆ ครั้งในช่วงระยะเวลาหนึ่ง บุคคลจะยอมให้ร่างกายทำความสะอาดตัวเองได้ นั่นเป็นเหตุผล ผลกระทบด้านลบการได้รับรังสีไม่ปรากฏ เนื่องจากมีปริมาณ Sievert รวมหลายปริมาณเท่านั้น ส่วนเล็ก ๆการฉายรังสี

นอกจากนี้ผลกระทบต่างๆ ของรังสีที่มีต่อมนุษย์ยังขึ้นอยู่กับอย่างมากอีกด้วย ลักษณะเฉพาะส่วนบุคคลร่างกาย. สุขภาพร่างกายแข็งแรงต้านทานผลการทำลายล้างของรังสีได้นานขึ้น แต่วิธีที่ดีที่สุดในการรับรองความปลอดภัยของรังสีสำหรับมนุษย์คือการสัมผัสกับรังสีให้น้อยที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้เพื่อลดความเสียหายให้เหลือน้อยที่สุด