X-ray izvora. Je rendgenska cijev izvor ionizirajućeg zračenja?

Kroz povijest života na Zemlji organizama stalno izloženi kozmičkih zraka te ih obrazovani u atmosferi radionuklida i zračenja tijekom tvari koje se prirodno pojavljuju. Suvremeni život je prilagođen na sve mogućnosti i ograničenja okoliša, uključujući i prirodnih izvora rendgenskih zraka.

Unatoč činjenici da su visoke razine radijacije, naravno, štetne za tijelo, neke vrste zračenja su važne za život. Na primjer, pozadinsko zračenje je pridonio temeljne kemijske i biološke evolucije. Isto tako očito je činjenica da je pod uvjetom da je toplina Zemljine jezgre i održava toplinu raspada od osnovnih, prirodnih radionuklida.

kozmičke zrake

Zračenje izvanzemaljskog podrijetla, koji stalno bombardiraju Zemlju, zove kozmički.

Činjenica da je prodoran zračenje pada na našem planetu iz svemira, ali ne i zemaljski porijekla, pronađena je u pokusima za mjerenje ionizacije na različitim visinama, od razine mora do 9.000 m. Utvrđeno je da je intenzitet ionizirajućeg zračenja smanjena je na visini od 700 m, i nastaviti uspon naglo porasla. Početna pad može pripisati smanjenju intenziteta zemaljske gama zraka i rast - kozmičke.

X-ray izvora u svemiru su kako slijedi:

• Grupa galaksije;
• Seyfertov galaksije;
• sunce;
• zvijezde;
• kvazari;
• crne rupe;
• supernova ostaci;
• bijeli patuljci;
• Tamne zvijezde i drugi.

Dokaz takvog zračenja, na primjer, da se poveća kozmičkih zraka intenzitet promatrane u svijetu nakon baklji. No, naša zvijezda nije glavni suradnik na ukupni tok, jer su vrlo male njegove dnevne varijante.

Dvije vrste greda

Kozmičke zrake se dijele na primarne i sekundarne. Radijacija nije u interakciji s tvari u atmosferu ili hidrosferi litosfere Zemlje, zove primarni. Sastoji se od protona (≈ 85%) i alfa čestice (≈ 14%), s puno manjim tok (<1%) teže jezgre. Sekundarni svemirska X zrake, izvora zračenja koji - primarni zračenja i atmosfera se sastoji od subatomskih čestica, kao što su, pions muons i elektrona. Na razini mora, gotovo sve promatrane zračenja obuhvaća sekundarni kozmičke zrake 68% od kojih se obračunava muons i 30% - elektrona. Manje od 1% protoka na razini mora se sastoji od protona.

Primarni kozmičke zrake imaju tendenciju da imaju ogromnu kinetičku energiju. Oni su pozitivno naplaćuje i dobiti energiju zbog ubrzanja u magnetskim poljima. U vakuumu svemira nabijenih čestica može preživjeti dugo, i putuju milijune svjetlosnih godina. Tijekom ovog leta, oni su stekli visoku kinetičku energiju reda 2-30 GeV (1 GeV = 10 ⁹ eV). Pojedine čestice imaju energije i do 10 ¹⁰ GeV.

Visoka energija primarnih kozmičkih zraka bi im doslovno podijeliti sudar atoma u Zemljinoj atmosferi. Uz neutrona, protona i subatomskih čestica može se dobiti upaljač elemente kao što su vodik, helij i berilij. Muons uvijek naplaćuje, i brzo raspada u elektrone i pozitrona.

magnetski štit

Intenzitet kozmičkih zraka s porastom oštro do maksimum na oko 20 km. 20 km do vrha atmosfere (do 50 km), intenzitet opada.

Ovaj obrazac je zbog povećane proizvodnje sekundarnog radiation povećanjem gustoće zraka. Na visini od 20 km Veliki dio primarnog zračenja je ušao u interakciju, te smanjenje intenziteta od 20 km do visine odražava unos sekundarnog grede atmosfere, što odgovara oko 10 metara vodeni sloj.

Intenzitet zračenja također se odnosi na širine. Na istoj visini kozmičkih povećava protok od ekvatora do širine 50-60 ° i ostaje konstantan sve do polova. To je s obzirom na oblik magnetskog polja Zemlje i raspodjeli primarne snage zračenja. Magnetska silnice izvan atmosfere općenito su paralelna površini Zemlje na ekvatoru i okomito na polovima. Nabijene čestice lako premjestiti uzduž linija magnetskog polja, ali s poteškoćama u svladavanju svoje poprečnom smjeru. Od polova do 60 °, gotovo sve primarnog zračenja dopire do zemljine atmosfere, a na ekvatoru samo čestice s energijama iznad 15 GeV, može prodrijeti kroz magnetsko štita.

Sekundarni izvori rendgenskih zraka

Kao rezultat interakcije kozmičkih zraka s tvari kontinuirano proizvedene značajnu količinu radionuklida. Većina od njih su fragmenti, a neki od njih nastaju aktiviranjem stabilnih atoma s neutrona i muons. Prirodna proizvodnja radionuklida u atmosferi odgovara intenzitetu kozmičkog zračenja na visini i širini. Oko 70% njih se javljaju u stratosferi, a 30% - u troposferi.

Osim H-3 i C-14, radionukleidi su obično u vrlo malim koncentracijama. Tricij se razrijedi i pomiješa s vodom i H2, a C-14 u kombinaciji s kisikom kako bi se dobilo _CO2, koji se miješa s miješa s atmosferom ugljičnog dioksida. Ugljik-14 ulazi u biljku kroz fotosintezu.

zračenje Zemlje

Od mnogih radionuklida koji nastaju Zemlju, samo neke imaju poluživot dovoljno dugo da objasni svoju trenutnu egzistenciju. Ako je naš planet je nastao prije oko 6 milijardi godina oni ostati u mjerljivim količinama, će zahtijevati poluživot od najmanje 100 milijuna godina. Od primarnih radionuklida, koji se još uvijek nalaze tri su najvažnije. Izvor rentgenskih je K-40, U-238 i Th-232. Uran i torij propadanja lanca, svaki oblik proizvoda koji su gotovo uvijek u prisutnosti izvornog izotopa. Iako su mnogi od radionuklida kćeri su kratkog vijeka, oni su uobičajene u okolišu, jer stalno je formirana od dugovječni prethodnika.

Ostali dugovječni izvorni X-ray izvora, ukratko, su u vrlo niskim koncentracijama. Ovaj RB-87, La-138, Cs-142, Sm-147, Lu-176, i tako dalje. D. Prirodni neutroni čine mnoge druge radionuklide, ali je njihova koncentracija je obično vrlo niska. U karijeri Prirodni nuklearni reaktori u Gabonu, Africi, koji se nalazi dokaze o postojanju „prirodnog reaktora”, u kojem se pojavljuju nuklearne reakcije. Iscrpljivanje U-235 i prisutnosti fisijskih produkata unutar bogate urana depozite, pokazuju da oko 2 milijarde godina, održan je spontano izazvati lančanu reakciju.

Unatoč činjenici da su izvorni radionuklidi su sveprisutni, njihova koncentracija ovisi o lokaciji. Glavni rezervoar prirodne radioaktivnosti je litosfere. Nadalje, u okviru litosfere je znatno varira. Ponekad je povezana s određenim vrstama spojeva i minerala, ponekad - pogotovo regionalno, s malo korelaciji sa vrstama stijena i minerala.

Distribucija primarnih radionuklida i njihovih kćeri proizvoda u prirodnim ekosustavima ovisi o mnogim čimbenicima, uključujući i kemijskih svojstava nuklida, fizički faktori ekosustava, kao i fiziološke i ekološke atribute flore i faune. Trošenje stijena, njihov glavni rezervoar opskrbljuje tlo U, Th i K. Th i U raspadom proizvodi su također sudjeluje u ovom programu. Tla K, Ra, U bitni, a vrlo malo Th apsorbiraju biljke. Oni koriste kalij-40, kao stabilnu i K., radij-238 U raspada produkt, koji se koristi u postrojenju, a ne zato što je izotop, a budući da je kemijski slična kalcija. Apsorpcija urana i torijevih biljke su obično mali, budući da su ti radionuklidi su obično netopljivi.

radon

Najvažnije od svih izvora prirodnog elementa zračenja je okusa i mirisa, nevidljiv plin, koji je 8 puta teži od zraka, radon. Sastoji se od dva glavna izotopa - radona-222, jedan od raspadanja produkata U-238 i radon-220, nastaju raspadom Th-232.

Stijene, tlo, biljke, životinje emitiraju radona u atmosferu. Plin je produkt raspadanja radija, a proizveden je u bilo koji materijal koji ga sadrži. Jer radon - inertni plin, može se izolirati površina u dodiru s atmosferom. Količina radona, koji proizlazi iz određene mase stijena ovisi o količini radija i površine. Što je manja pasmina, više se može otpustiti radon. Rn koncentracija u zraku kod radiysoderzhaschimi materijala je također ovisi o brzini zraka. U podrumima, spiljama i rudnicima, koji imaju slabu cirkulaciju zraka, koncentracija radona može doći do značajne razine.

RN brzo razgrađuje i stvara niz radionuklida kćeri. Nakon stvaranja atmosferskog radon raspadanja proizvoda su spojene s malim česticama prašine, koja rješava na tla i biljaka, a udahne životinja. Kiše posebno učinkovito pročišćen zrak iz radioaktivnih elemenata, ali sudara i aerosolne čestice također potiče njihovu taloženje.

U umjerenim klimama, koncentracija radona u zatvorenim prostorima u prosjeku oko 5-10 puta veći nego na otvorenom.

Tijekom posljednjih nekoliko desetljeća, čovjek „umjetno” proizvedeno nekoliko stotina radionuklida koji prate rendgenskog zračenja izvora, svojstva i aplikacije koje se koriste u medicini, vojsci, energije i instrumentacije za mineralne istraživanja.

Pojedinačni učinci umjetnih izvora zračenja uvelike varira. Većina ljudi se relativno malu dozu umjetnog zračenja, ali neki - mnogo tisuća puta zračenje prirodnih izvora. Umjetnih izvora su bolje kontrolirati nego prirodno.

izvori X-zraka u medicini

Industrijska i medicinska primjena, u pravilu, samo čiste radionuklida, što olakšava identifikaciju načina curiti iz skladišta i postupku raspolaganja.

primjene zračenja u medicini je rašireno i može potencijalno imati značajan utjecaj. To uključuje izvora rendgenskih zraka koji se koriste u medicini za:

• dijagnostika;
• terapija;
• analitički postupci;
• tempo.

Za dijagnostičku uporabu kao privatnih izvora, kao i širok izbor radioaktivnog tragača. Zdravstvene ustanove obično razlikovati zahtjev kao radiologije i nuklearne medicine.

Je rendgenska cijev izvor ionizirajućeg zračenja? Kompjuterizirana tomografija i fluoroskopija - poznata je dijagnostički postupci koji su izrađeni s njim. Nadalje, u medicinskoj radiografiju, postoje mnogi izvori aplikacija izotopa, uključujući gama i beta, i eksperimentalnih izvora neutrona za slučajeve gdje je X-ray strojevi su nezgodno, zagubljen, ili mogu biti opasni. S točke gledišta ekologije, X-ray zračenje nije opasno dok god njezini izvori ostaju odgovorni i zbrinuti. U tom pogledu, priča elemente radij, radon i igle radiysoderzhaschih luminiscentne spojevi nisu ohrabrujući.

X-ray izvora na temelju ⁹⁰ Sr ili ¹⁴⁷ sati uobičajeno. Pojava ²⁵² Cf kao prijenosni neutronski generator neutrona radiografiju su široko dostupna, iako u cjelini, ova metoda je još uvijek jako ovisi o dostupnosti nuklearnih reaktora.

nuklearna medicina

Glavna opasnost utjecaja na okoliš su radioizotopi su oznake u nuklearnoj medicini i X-ray izvora. Primjeri nuspojava sljedeće:

• zračenje pacijenta;
• Izloženost bolničko osoblje;
• zračenje prilikom transporta radioaktivnog lijekova;
• utjecaj u procesu proizvodnje;
• utjecaj otpada.

U posljednjih nekoliko godina došlo je tendencija da se smanji izloženost pacijenata kroz uvođenje kratkotrajni izotopa uže usmjerene aktivnosti i korištenje više visoko lokaliziranih proizvoda.

Manji poluraspada smanjuje utjecaj radioaktivnog otpada jer je većina dugovječni elemenata izlazi kroz bubrege.

Očigledno, utjecaj na okoliš kroz kanalizacijski sustav ne ovisi o tome da li je pacijent u bolnici ili liječiti ambulantno. Iako je većina emisija radioaktivnih elemenata je vjerojatno da će biti kratkoročni, kumulativni učinak znatno premašuje razinu onečišćenja svih nuklearnih elektrana u kombinaciji.

Najčešće upotrebljavani radionuklidi u medicini - X-ray izvora:

• ^99m Tc - skeniranje lubanju i mozak, cerebralne krvi Scan, srca, jetre, pluća, štitnjača, placentni lokalizacije;
• ¹³¹ I - krv, jetra skeniranje, placentni lokalizacija, skeniranje i obrada štitnjače;
• ⁵¹ Cr - utvrđivanje trajanja postojanja crvenih krvnih stanica ili izdvajanje, volumen krvi;
• ⁵⁷ Co - Schilling uzorka;
• ^32P - metastazirao na kost.

Široka primjena analize je radioimunološka postupaka zračenja urina i ostalih metode istraživanja upotrebom označenih organskih spojeva značajno povećava Upotreba tekuće scintilacijske-pripravke. Fosforni otopine obično temelji na toluena ili ksilena, predstavljaju prilično veliki volumen tekućeg organskog otpada koji se mora ukloniti. Obrada je u tekućem obliku, je potencijalno opasan i ekološki neprihvatljivo. Iz tog razloga, prednost se daje za spaljivanje otpada.

Jer dugotrajan ^3H ili ^14C, lako topiva u okolišu, njihov učinak je u normalnom rasponu. No, kumulativni učinak može biti bitan.

Druga medicinska primjena radionuklida - korištenje plutonija baterija za pejsmejkeri moći. Tisuće ljudi su živi i danas zahvaljujući činjenici da su ti uređaji pomažu rade njihova srca. Zatvorenih izvora ²³⁸ Pu (150 GBq) kirurški ugrađuju u pacijenata.

Industrijska zračenje X-zrakama: Izvori, svojstva i primjena

Medicina - nije jedino područje u kojem pronašao korištenje ovog dijela elektromagnetskog spektra. Veliki dio umjetan zračenja okoline koriste se u industrijskim radioizotopi i rendgenskim izvora. Primjeri ove aplikacije:

• Industrijska radiografija;
• mjerenja zračenja;
• detektori dima;
• samosvijetleći materijala;
• X-kristalografija;
• skenera za nadzor prtljage i nose prtljage;
• Rendgenska laseri;
• sinhotrona;
• ciklotron.

Budući da većina tih aplikacija uključuju uporabu Encapsulated izotopa, zračenje se odvija tijekom prijevoza, prijenosa, održavanja i korištenja.

Je rendgenska cijev izvor ionizirajućeg zračenja u industriji? Da, to se koristi u ne-destruktivne sustava kontrole zračne luke, kristalno istraživanja, materijala i konstrukcija, industrijski inspekcije. Tijekom proteklog desetljeća, doza zračenja u znanosti i industriji dosegla pola vrijednosti tog pokazatelja u medicini; Stoga, značajan doprinos.

Oklopljenog izvori rendgenskih sami po sebi imaju mali učinak. No, njihov transport i odlaganje alarmantno kada su izgubili ili slučajno bačen je u smeće. Takve X-ray izvora obično se isporučuju i instaliran u dvokrevetnoj-zapečaćen diskova ili cilindre. Kapsule su izrađene od nehrđajućeg čelika i zahtijevaju periodični pregled propuštanja. Recikliranje može biti problem. Kratkotrajni izvori mogu spremiti i propadanja, ali čak iu tom slučaju, oni bi trebali biti propisno uzeti u obzir, a preostali aktivni materijal mora se odložiti u licenciranog objekta. Inače, kapsule treba poslati na specijaliziranim ustanovama. Njihova debljina određuje veličinu aktivnog materijala i dio X-zraka izvora.

Skladišni prostor izvori X-ray

Raste problem je sigurno razgradnju i dekontaminaciju industrijskih lokacija na kojima su radioaktivni materijali pohranjeni u prošlosti. U osnovi to je prethodno izgrađena poduzeća za preradu nuklearnih materijala, ali mora biti dio druge industrije, kao što su tvornice za proizvodnju self-svijetao tricija znakova.

Poseban problem je dugo živio izvori niske razine, koji su široko rasprostranjena. Na primjer, ²⁴¹ Am koristi u detektori dima. Osim radona je glavni izvor X-zraka u kući. Pojedinačno ne predstavljaju nikakvu opasnost, ali značajan broj njih može biti problem u budućnosti.

nuklearna eksplozija

Tijekom proteklih 50 godina, a svaki je bio podvrgnut djelovanju zračenja iz radioaktivnog otpada uzrokovane testiranja nuklearnog oružja. Oni vrhunac u 1954-1958 i 1961-1962 godina.

Godine 1963., tri zemlje (SSSR, SAD i Velika Britanija) potpisali su sporazum o djelomičnoj zabrani nuklearnih testova u atmosferi, oceanima i vanjskom prostoru. Tijekom sljedeća dva desetljeća, Francuska i Kina provela niz puno manjim ispitivanjima koje su prestale 1980. podzemne testovi su još uvijek u tijeku, ali oni obično ne uzrokuju taloženje.

Radioaktivno onečišćenje nakon atmosferskih testiranja pasti u blizini mjesta eksplozije. U drugom dijelu, oni ostaju u troposferi i iskazuju se po vjetru po cijelom svijetu na istoj geografskoj širini. Kao što smo pomaknuti, oni padaju na tlo, borave oko mjesec dana u zraku. No, najbolji dio je gurnula u stratosferu, gdje zagađenje ostaje mnogo mjeseci, a spušta se polako diljem planeta.

Fallout uključuje stotine različitih radionuklida, ali samo neki od njih su u mogućnosti djelovati na ljudski organizam, pa je njihova veličina je vrlo mala, a raspad je brz. C-14, Cs-137, Zr-95 i Sr-90 su najznačajniji.

Zr-95 ima poluživot od 64 dana, a CS-137 i SR-90 - 30 godina. Samo ugljik-14 s pola života 5730 godina će ostati aktivan u dalekoj budućnosti.

nuklearna energija

Nuklearna energija je najkontroverzniji od svih umjetnih izvora zračenja, ali to je vrlo mali doprinos utjecaju na ljudsko zdravlje. Tijekom normalnog rada nuklearnih postrojenja ispuštaju u okoliš male količine zračenja. U veljači 2016. godine, bilo je 442 koje djeluju državni nuklearni reaktori u 31 zemalja, a još 66 su u izgradnji. To je samo dio proizvodnog ciklusa nuklearnog goriva. Ono počinje s proizvodnjom i brušenje urana rude i proteže se na izradu nuklearnog goriva. Nakon uporabe u elektranama Gorive ćelije ponekad se obrađuju za oporavak urana i plutonija. Konačno, ciklus završava odlaganje nuklearnog otpada. U svakoj fazi ovog ciklusa može curiti radioaktivni materijal.

Oko polovice svjetske proizvodnje urana rude dolazi iz otvorenog jame, a druga polovica - od rudnika. On je tada bio masu u obližnjim tvornicama koje proizvode velike količine otpada - stotine milijuna tona. Ovaj otpad ostaje radioaktivni milijunima godina nakon što je tvrtka prestaje s radom, iako je emisija zračenja je vrlo mali dio prirodnog podrijetla.

Nakon toga, uran se pretvara u gorivo u daljnju obradu i pročišćavanjem na koncentriranja mlinovi. Ti procesi dovode do zagađenja zraka i vode, ali oni su puno manje nego u drugim fazama ciklusa goriva.