Radioaktyvioji arba jonizuojanti spinduliuotė labai veikia gyvus organizmus. Žmonės nuolatos yra veikiami nedidelio spinduliavimo, kuris nesukelia rimtos žalos sveikatai. Tačiau stipresnė radioaktyvioji spinduliuotė sukelia sunkias ligas ir grėsmę gyvybei. Todėl radiacijos dozei matuoti buvo sukurta speciali koeficientų sistema.
Kas yra radioaktyvioji spinduliuotė?
Jonizuojanti spinduliuotė – tai energija, kurią gamina radioaktyviųjų medžiagų atomai. Radiacijos š altiniai yra:
- natūrali kilmė – radioaktyvusis skilimas, kosminiai spinduliai, termobranduolinės reakcijos;
- žmogaus sukurtas – branduolinis reaktorius, branduolinis kuras, atominė bomba, medicininė įranga (pvz., rentgeno aparatas).
Radioaktyvumo rūšys
Yra trys radioaktyvumo tipai pagal kilmę:
- natūralus – būdingas sunkiems radioaktyviems elementams;
- dirbtinis – tyčia žmogaus sukurtas skilimo reakcijų pagalba iratomų branduolių sintezė;
- sukeltas – stebimas medžiagose, kurios buvo stipriai apšvitintos ir pačios tampa spinduliuotės š altiniu.
Spinduliavimo tipai
Yra trys jonizuojančiosios spinduliuotės tipai: alfa spinduliai, beta spinduliai ir gama spinduliai.
Alfa spinduliuotė turi mažą prasiskverbimo galią. Sijos yra helio branduolių srautas. Nuo alfa spindulių gali apsaugoti beveik bet koks barjeras: drabužiai, oda, popieriaus lapas. Tokiu atveju beveik neįmanoma gauti pavojingos spinduliuotės dozės, jei laikysitės atsargumo priemonių.
Beta spinduliuotė yra pavojingesnė organizmui. Jį sudaro elektronų srautas. Jo prasiskverbimo galia yra daug didesnė nei alfa spindulių. Elektronų srautas juda dideliu greičiu, todėl spinduliuotė gali prasiskverbti per drabužius ir odą, prasiskverbdama į kūną ir pakenkdama sveikatai.
Gama spinduliuotė yra pavojingiausia. Tai itin trumpo bangos ilgio elektromagnetinė spinduliuotė. Tokie spinduliai turi didžiulę prasiskverbimo galią ir kenkia gyvam organizmui. Jei sugertoji tokios spinduliuotės dozė viršija leistiną ribą, tai gali sukelti sunkią ligą ir net mirtį.
Kaip matuojamas poveikis?
Spinduliacijos lygiui apskaičiuoti naudojama „sugertos dozės“(D) sąvoka. Tai sugertos spinduliuotės energijos (E) ir apšvitinto objekto masės (m) santykis. Ši vertė išreiškiama dviem būdais:
- pilkai (Gy) – viena pilka spalva lygi dozei, kuriai esantvienas kilogramas medžiagos sudaro 1 J energiją;
- rentgenuose (R) – naudojamas rentgeno ir gama spinduliams ir yra lygus maždaug 0,01 Gy.
100 R dozė sukelia pavojingą poveikį sveikatai. Mirtina dozė yra 500 R.
Radiacijos lygis matuojamas specialiu dozimetru.
Ekvivalentiška sugertos spinduliuotės dozė
Ši vertė naudojama vertinant destruktyvų spinduliuotės poveikį organizmui. Ji taip pat vadinama biologine doze. Ekvivalentinė dozė žymima raide H ir apskaičiuojama pagal formulę: H=D x k.
K – kokybės faktorius. Ši vertė apibūdina jonizuojančiosios spinduliuotės (rentgeno ir gama spinduliuotės) poveikį kūnui.
Ekvivalentinės spinduliuotės dozės vienetas vadinamas sivertu (Sv). Pavadinimas suteiktas radiofiziko Rolfo Sieverto, tyrusio radiacijos poveikį gyviems organizmams, garbei. Taip pat naudojami milisiverto (mSv) ir mikrosieverto (µSv) vienetai.
Svarbi sąvoka yra ekvivalentinė H dozės galia. Ji suprantama kaip greitis, kuriuo H dozė kaupiasi organizme.
Kokios dozės yra saugios organizmui? Nustatyta, kad leistina ekvivalentinė H dozė, kurios ribose nevyksta patologiniai procesai audiniuose ir ląstelėse, yra 0,5 Sv. Vienkartinė mirtina dozė yra 6-7 Sv.
Žmogus per savo gyvenimą gauna natūralių ir dirbtinių š altinių spinduliuotės mikrodozes. Vidutiniškai metinės sugertos spinduliuotės dozės yra 2mSv.
Jonizuojančiosios spinduliuotės pavojus
Kas nutinka kūnui švitinant? Pagrindinis radioaktyviosios spinduliuotės pavojus yra tai, kad jos poveikis beveik nepastebimas. Jonizuojantys spinduliai nesukelia skausmo, nėra matomi vizualiai ir kitų pojūčių pagalba. Todėl žmogus gali net nesuprasti, kad yra veikiamas pavojingos spinduliuotės, kol nevėlu.
Net nedidelis poveikis yra pavojingas gyviems organizmams. Spinduliuotė jonizuoja kūno ląstelėse esančius atomus ir molekules. Keičiasi ląstelių cheminis aktyvumas, o tai lemia radioaktyvų organų ir audinių pažeidimą. Jų veikimas sutrinka.
Didžiausia spinduliuotė paveikia greitai besidalijančias ląsteles. Pirmiausia kenčia kraujotakos sistema ir kaulų čiulpai, tada virškinimo sistema ir kiti organai.
Be to, spinduliuotė daro neigiamą poveikį chromosomų genams ir sukelia sunkias paveldimas ligas arba reprodukcinės funkcijos sutrikimus. Dažniausias negalavimas yra vadinamoji spindulinė liga.
Esant didelėms ekvivalentinėms spinduliuotės dozėms, ji gali išsivystyti jau per pirmąsias minutes ir valandas po apšvitos. Ūminę spindulinę ligą lydi tokie simptomai kaip pykinimas, vėmimas, karščiavimas ir kraujavimas.
Dažnai ši liga yra paveldima. Daugelis Hirosimos, Nagasakio ir Černobylio avarijos aukų palikuonių vis dar jaučia spindulinės ligos padarinius.
Jonizuojančiosios spinduliuotės privalumai
Radioaktyvioji spinduliuotėdaro ne tik žalą. Tam tikromis sąlygomis taip pat galite pasinaudoti juo, kuris aktyviai naudojamas įvairiose pramonės šakose.
Vėžiui gydyti medicinoje naudojamos nedidelės spinduliuotės dozės. Piktybinių navikų ląstelės sunaikinamos jonizuojančia spinduliuote, todėl vėžio gydymui taikoma spindulinė terapija. Taip pat medicinoje naudojami specialūs preparatai, sukurti radioaktyviųjų medžiagų pagrindu. Jonizuojantys spinduliai prisideda prie medicinos prietaisų sterilizavimo.
Rentgeno aparatų naudojimas yra neįkainojamas diagnozuojant ligas ir nustatant žalos laipsnį.
Jonizuojanti spinduliuotė naudojama dūmų detektoriams gaminti, bagažo tikrinimui oro uostuose ir orui jonizuoti.
Radiacija taip pat naudojama tokiose pramonės šakose kaip metalurgija, lengvoji pramonė, maisto pramonė, statybų pramonė, žemės ūkis.
Apsauga nuo radiacijos
Dirbant su jonizuojančiosios spinduliuotės š altiniais, reikia imtis atsargumo priemonių, kad kūnas būtų apsaugotas nuo žalos.
Paprastas, bet veiksmingas būdas apsisaugoti nuo radiacijos – atsitraukti nuo spinduliuotės š altinio. Pirma, spinduliuotę sugeria oras, antra, tolstant nuo š altinio spinduliavimo intensyvumas mažėja proporcingai atstumo kvadratui.
Jei neįmanoma pašalinti iš š altinio, reikia naudoti kitas apsaugos priemones. Iš specialių medžiagų pasiūti drabužiai taps kliūtimiradiacijos keliai.
Medžiagos, kurios gerai sugeria spinduliuotę, yra švinas ir grafitas.
Apibendrinant galime atkreipti dėmesį į šiuos dalykus
- radioaktyvioji spinduliuotė yra trijų tipų: alfa, beta ir gama spinduliai;
- spinduliavimo stiprumo pokyčiai pilkuose ir Rentgenuose;
- Ekvivalentiškos dozės vienetas yra Sivertas.
Radiacija daro didelę žalą organizmui, tačiau nustatytomis dozėmis ir tinkamai naudojant ji gali būti naudinga žmonijai.
