X-ray allikatest. Kas X-ray tube ioniseeriva kiirguse allika?

Kogu ajaloo elu Maal organismide satuvad pidevalt kosmiline kiirgus ja haritud neid atmosfääri radionukliidide ja kiirguse kogu looduses esinevaid aineid. Moodne elu on kohandatud kõiki funktsioone ja piiranguid keskkonna, sealhulgas looduslikest allikatest röntgenikiirguse.

Vaatamata sellele, et kõrge radiatsiooni tase muidugi kahjulik organismile teatud tüüpi kiirgust on olulised elu. Näiteks taustkiirgus on aidanud kaasa olulisi keemilisi ja bioloogilisi areng. Samuti ilmselge on asjaolu, et soojuse Maa tuum on sätestatud ja mida haldab kuumuskadu esmase, looduslikke radionukliide.

kosmiline kiirgus

Kiirgus maaväline päritolu, mis pidevalt pommitama Maa, mida nimetatakse kosmiline.

Asjaolu, et läbistava kiirguse kuulub meie planeedi kosmosest, kuid mitte maapealse päritolu, leiti katsed mõõta ionisatsiooni erinevatel kõrgustel, merepinnast 9000 m. Selgus, et intensiivsuse ioniseeriva kiirguse vähendati kõrgus 700 m, ja jätkuvalt ronida kiiresti suurenenud. Esialgne langus võib olla tingitud intensiivsuse vähenemist maapealse gammakiirgus ja kasvu - kosmiline.

X-ray allikatest ruumi on järgmised:

• rühma galaktikad;
• Seyfert galaktikate
• päike;
• tähte;
• kvasareid;
• mustad augud;
• Supernoova jäänuk;
• Valgete kääbuste;
• tume tähed ja teised.

Tõendid selle kiirguse, näiteks on suurendada kosmiline intensiivsus täheldatud maailmas pärast rakette. Aga meie täht ei ole oluline panustaja koguvoos, kuna selle päevaseid kõikumisi on väga väike.

Kaks liiki talad

Kosmiline kiirgus jagatakse alg- ja. Kiirgus ei suhelda tähtis atmosfääris või hüdrosfääri litosfääri Maa, mida nimetatakse primaarseks. See koosneb prootonitest (≈ 85%) ja alfa-osakesi (≈ 14%), palju väiksemaid voole (<1%) raskemad tuumad. Teisene kosmiline röntgenikiirgust, kiirgusallikatele - esmane kiirgus ja atmosfäär koosneb Subatomaarsed osakesed nagu piionid müoonid ja elektronid. Merepinnal oli peaaegu kogu vaadeldava kiirgusega sisaldab sekundaarset kosmiline kiirgus 68%, mis on seletatav müoonid ja 30% - elektronidega. Vähem kui 1% vooluhulga merepinnal koosneb prootonitest.

Esmane kosmiline kiirgus on tavaliselt tohutu kineetiline energia. Nad on positiivselt laetud ja saada energiat kiirenemise tõttu magnetväljas. Kui vaakum ruumi laetud osakesed võivad elada kaua ja reisida miljoneid valgusaasta. Selle lennu omandavad nad suure kineetilise energia järjekorras 2-30 GeV (1 GeV = ¹⁰ september eV). Individuaalne osakestel on energiad kuni 10 ¹⁰ GeV.

Kõrge energia esmase kosmiline kiirgus võimaldab neil sõna otseses mõttes jagada kokkupõrge aatomite Maa atmosfääri. Koos neutronite prootonite ja Subatomaarsed osakesed võivad moodustuda kergemaid elemente nagu vesinik, heelium ja berülliumi. Müoonid alati laetud ja kiiresti lagunema elektronid või positronid.

magnetvälja

Intensiivsus kosmilise kiirguse tõusu järsult ulatuda maksimaalselt umbes 20 km. 20 km tippu atmosfääri (kuni 50 km), intensiivsust väheneb.

See muster on tingitud suurenenud tootmist sekundaarne kiirgus suurendades õhu tihedus. Kõrgusel 20 km suure osa esmane kiirguse sõlminud interaktsiooni ja intensiivsuse vähendamine 20 km merepinnast peegeldab omastamist teiseste kiirte atmosfääri, mis võrdub umbes 10 meetri vee kiht.

Radioaktiivse kiirguse intensiivsus on seotud ka meie laiuskraadil. Samal kõrgusel kosmilise voolu suureneb ekvaatorist laiuskraadini 50-60 ° ja püsib muutumatuna kuni postid. See on tingitud kuju magnetvälja Maa ja jaotus esmane kiirgusvõimsus. Magnetic jõujooned väljaspool atmosfääri põhiliselt paralleelne Maa pinna ekvaatori ja risti postid. Laetud osakesed kergesti liikuda piki magnetvälja jõujooni, kuid raskusi ületades selle ristisuunas. Alates pooluste 60 °, peaaegu kogu primaarse kiirgus jõuab Maa atmosfääri ning ekvaatori ainult osakesi energiate üle 15 GeV, tungivad läbi magnetvälja.

Teisesed allikad röntgenikiirguse

Selle tulemusena interaktsiooni kosmiline kiirgus ainest toodetakse pidevalt märkimisväärsel hulgal radionukliide. Suurem osa neist on fragmendid, kuid mõned neist moodustuvad aktiveerimist stabiilse aatomit neutronid ja müoonid. Natural tootmise radionukliidide atmosfääri vastab intensiivsus kosmilise kiirguse kõrgustel ja pool. Umbes 70% neist esinevad stratosfääri ja 30% - troposfääris.

Väljaarvatud H-3 ja C-14, radionukliidid on tavaliselt väga väikestes kontsentratsioonides. Triitium lahjendatakse ja segatakse veega ja H2 ja C-14 ühendab hapnikuga, moodustades CO _2, mis on segatud süsinikdioksiidi atmosfääris. Süsinik-14 siseneb taime fotosünteesi teel.

kiirguse Maa

Paljudest radionukliidide et moodustunud Maa, vaid mõne on poolestusaeg piisavalt pikk, et selgitada oma praeguse olemasolu. Kui meie planeedi moodustati umbes 6 miljardit aastat tagasi, nad jäävad mõõdetavas koguses, nõuaks poolestusaeg vähemalt 100 miljonit aastat. Esmase radionukliidide veel leitud, kolm on kõige olulisem. Röntgenkiirte allikas on K-40, U-238 ja Th-232. Uraan ja toorium lagunemise ahela, igale vormile tooteid, mis on peaaegu alati kohalolekul algse isotoobid. Kuigi paljud tütarradionukliidi lühiajaline, nad on levinud keskkonda, sest see on pidevalt moodustunud pikaajaliste lähteainete.

Muud pikaajaliste originaal X-ray allikatest, lühikese, on väga väikestes kontsentratsioonides. See Rb-87, La-138, Ce-142, Sm-147, Lu-176, ja nii edasi. D. Looduslikult esinevad neutronid moodustavad paljud teised radionukliide, kuid nende kontsentratsioon on tavaliselt üsna väike. Karjääri Oklo Gabon, Aafrika, mis asub tõendeid "looduslik reaktor", kus tuuma reaktsioonide tekkimisel. Ammendumine U-235 ja juuresolekul lõhustumissaaduseks rikastes uraanivarude, näitavad, et umbes 2 miljardit aastat tagasi, seal toimus spontaanselt vallandada ahelreaktsiooni.

Vaatamata sellele, et esialgse radionukliide üldlevinud, nende kontsentratsioon sõltub asukohast. Peamiseks reservuaar looduslikku radioaktiivsust on litosfääri. Peale selle olevat lithosphere see varieerub märkimisväärselt. Mõnikord see on seotud teatud tüüpi ühendite ja mineraalid, mõnikord - eriti piirkondlikul vähe korrelatsioonis liiki kivimid ja mineraalid.

Jaotus esmane radionukliidide ja nende tütar tooteid looduslike ökosüsteemide sõltub paljudest teguritest, sealhulgas keemilisi omadusi nukliidide, füüsikalisi tegureid ökosüsteemi, samuti füsioloogilise ja ökoloogilise atribuutide floora ja fauna. Murenemise kivid, nende peareservuaari varustab mulda U, Th ja K. Th ja U lagunemissaadustest osalevad ka selles programmis. Mulla K, Ra, U natuke, ja väga vähe Th imendub taimede. Nad kasutavad kaaliumit 40 samuti stabiilne ja K. Radium, U-238 lagunemine toote, mida kasutatakse taime poolt, mitte, sest see on isotoobiga, ning kuna see on keemiliselt sarnane kaltsium. Imendumist uraani ja tooriumi taimed on tavaliselt väike, kuna need radionukliidide on tavaliselt lahustumatu.

radooni

Kõige tähtsam allikad looduslik kiirgus element on maitsetu ja lõhnatu, nähtamatu gaas, mis on 8 korda raskem kui õhk, radoon. See koosneb kahest peamisest isotoobid - radooni-222, üks lagunemissaadustest U-238 ja radoon-220, mis on moodustatud lagunemine Th-232.

Kivimid, muld, taimed, loomad eritavad radooni atmosfääri. Gaas on toode allakäigust raadium ja toodetud mis tahes materjali, mis sisaldab seda. Kuna radoon - väärisgaas, siis võib eraldada kokkupuutuvad pinnad atmosfääri. Kogus radooni mis lähtub antud kivimimassi sõltub raadium ja pindalast. Mida väiksem on tõug, seda rohkem saab vabastada radooni. Rn sisaldus õhus lähedal radiysoderzhaschimi materjalide sõltub ka õhu liikumise kiirus. Keldrid, koobastes ja kaevandustes, mille on halb õhuringlus, radooni kontsentratsioon võib ulatuda märkimisväärse taseme.

RN kiiresti laguneb ja moodustab seeria tütarradionukliide. Pärast moodustumist atmosfäärirõhust radooni lagunemissaadustest on liitunud väikestest osakestest tolmust, mis arveldab mulda ja taimede korral hingatakse loomadest. Vihmasaju eriti efektiivselt puhastati õhku radioaktiivseid elemente, kuid kokkupõrke ja ladestumine aerosoolioskeste soodustab ka nende ladestumine.

Parasvöötme, radooni kontsentratsioon siseruumides keskmiselt umbes 5-10 korda kõrgem kui väljas.

Viimastel aastakümnetel mees "kunstlikult" toodetud mitusada radionukliidide kaasas röntgenkiirguse allikaid, omadused ja rakendused, mida kasutatakse meditsiinis, sõjaväe, elektritootmise ja aparatuuri maavarade uuringud.

Individuaalne mõju inimese loodud kiirgusallikad varieerub suuresti. Enamik inimesi saada suhteliselt väike annus kunstlik kiirgus, kuid mõned - paljud tuhat korda kiirgus looduslikest allikatest. Inimtekkeline allikatest paremini kontrollitud kui loomulik.

X-ray allikatest meditsiinis

Tööstus- ja meditsiinilise kasutamise, reeglina ainult puhast radionukliidide lihtsustab kindlaks, kuidas lekkima laoruumidesse ja kõrvaldamise protsessi.

kiirguse rakendused meditsiinis on levinud ja võib avaldada olulist mõju. See hõlmab X-ray kasutatud allikate meditsiinis:

• diagnostika;
• teraapia;
• analüütilised protseduurid;
• stimulatsiooni.

Diagnostiliseks kasutamiseks eraallikatest, samuti mitmesuguseid radioaktiivseid markereid. Raviasutuste tavaliselt eristada taotluse radioloogia ja nukleaarmeditsiini.

Kas X-ray tube ioniseeriva kiirguse allika? Kompuutertomograafia ja fluoroskoopilisel - tuntud diagnostikamenetlustes mis on valmistatud koos sellega. Lisaks meditsiinilises röntgeni-, on palju rakendusi isotoobi allikatest, sealhulgas gamma ja beeta ning eksperimentaalset neutronallikad juhtudeks röntgenmasinad on ebamugav, kohatud, või see võib olla ohtlik. Alates seisukohast ökoloogia, röntgenkiirgus ei ole ohtlik, kui selle allikad vastutama ja kõrvaldatakse nõuetekohaselt. Sellega seoses lugu elemendid raadiumi, radooni ja nõelad radiysoderzhaschih luminestsentsühenditest ei ole julgustav.

X-ray allikatest alusel ⁹⁰ Sr või ¹⁴⁷ Pm levinud. Tekkimist ²⁵² Vt kaasaskantava genereerimise neutron radiograafia laialdaselt kättesaadavad, kuigi üldiselt on see meetod on ikka väga sõltuvad kättesaadavust tuumareaktoreid.

nukleaarmeditsiini

Peamine oht keskkonnamõju on radioisotoopmärgised nukleaarmeditsiinis ja X-ray allikatest. Näited kõrvaltoime järgmised:

• kiirguses patsiendi kohta;
• kokkupuudet haigla personali;
• kiiritamist transportimisel radioaktiivsete farmaatsiatooted;
• mõju tootmisprotsessi
• mõju radioaktiivsete jäätmete puhul.

Viimastel aastatel on tendents, et vähendada kokkupuudet patsientidel kehtestamise kaudu lühiajaline isotoopide kitsamalt suunatud tegevuste ja kasutamise kõrgemalt lokaliseeritud tooteid.

Väiksemad poolväärtusaeg vähendab mõju radioaktiivsete jäätmete sest enamik pikaajaliste elementide väljastatakse neerude kaudu.

Ilmselt mõju keskkonnale kanalisatsioonisüsteemi kaudu ei sõltu sellest, kas patsient on haiglas või töödeldud ambulatoorselt. Kuigi enamik heitmeid radioaktiivsete elementide tõenäoliselt lühiajaline, kumulatiivne efekt oluliselt ületab reostuse kõigi tuumaelektrijaamade ühendati.

Levinuim radionukliidide meditsiinis - X-ray allikatest:

• ^99mTc - skaneerides koljut ja aju peaajuvere skaneerimine, südame, maksa, kopsu, kilpnääre, platsenta lokaliseerimise;
• ^131l - veri, maks skaneerimisel platsenta lokaliseerimine, skaneerimine ja ravi kilpnäärme;
• ⁵¹ Cr - määramaks olemasolu punaste vereliblede või sidumise, vere mahust;
• ⁵⁷ Co - Schilling proovi;
• ^32p - metastaasid luudes.

Laialdast kasutamist radioimmunotesti protseduure kiirguse analüüs uriini ja muud uurimismeetodeid kasutades märgistatud orgaanilised ühendid oluliselt suurenenud kasutamise vedelikku stsintillatsiooni preparaadid. Orgaaniline fosfori lahendusi põhinevad tavaliselt tolueen või ksüleen, kujutavad endast suhteliselt suurele mahule vedelad orgaanilised jäätmed, mis tuleb kõrvaldada. Töötlemine vedelal kujul, on potentsiaalselt ohtliku ja keskkonnaohtlike. Sel põhjusel eelistatakse jäätmete põletamisega.

Kuna pikaealised ³ H või ^14C kergestilahustuvad keskkonnas, nende mõju on normi piires. Aga kumulatiivne mõju võib olla märkimisväärne.

Teine meditsiiniliseks kasutamiseks radionukliidide - kasutamise plutoonium patareid stimulaatori võimsus. Tuhanded inimesed on täna elus tänu sellele, et need seadmed aitavad tegutseda nende südamed. Kinniste kiirgusallikate ²³⁸ Pu (150 GBq) siirdatakse kirurgiliselt patsientidel.

Industrial röntgenkiirguse: allikate omadused ja rakendused

Meditsiin - ei ole ainus valdkond, kus leidis selle osa kasutamisel elektromagnetilise spektri. Suur osa inimtegevusest kiirguse keskkonnas kasutatakse tööstuslike radioisotoopide ja X-ray allikatest. Näited selle taotluse:

• industrial radiograafia;
• kiirgusemõõtmisjaamu;
• suitsuandurid;
• füüsilisest isikust helendav materjalidest;
• Röntgenkristallograafia;
• skannerite kontrolliks pagasi ja käsipagasis;
• Röntgenkiirte laseriga;
• synchrotrons;
• tsüklotronidele.

Kuna enamik neist rakendustest kasutamisega seotud kapseldatud isotoopide toimub kiiritamine ajal transportimist, hooldus ja kasutamine.

Kas X-ray tube ioniseeriva kiirguse allika tööstuses? Jah, seda kasutatakse mittepurustavateks lennujaama kontrollisüsteemi, kristall teadusuuringute, materjalid ja struktuurid, tööstus kontrolli. Viimase kümne aasta jooksul on annus kiiritust teaduses ja tööstuses jõudnud poole selle näitaja väärtus meditsiinis; seetõttu märkimisväärse panuse.

Kapseldatud X-ray allikatest ise on vähe mõju. Aga nende vedu ja kõrvaldamine murettekitav, kui need on kadunud või kogemata visatud prügikasti. Sellised röntgenkiirte allikaid tarnitakse tavaliselt ja paigaldatud topelt suletud ketaste või silindreid. Kapslid on valmistatud roostevabast terasest ja nõuab perioodilise kontrolli lekkeid. Ringlussevõtt võib olla probleem. Lühikese elueaga allikatest on võimalik salvestada ja lagunemise, kuid isegi sel juhul, peaksid nad olema nõuetekohaselt arvesse võtta, ning ülejäänud aktiivse materjali tuleb ladustada litsentseeritud rajatis. Vastasel korral kapslid tuleb saata spetsialiseeritud institutsioonide. Nende paksus määrab suuruse aktiivse materjali ja röntgenkiirte allikas osa.

Hoiuruumi X-ray allikatest

Kasvav probleem on ohutu likvideerimise ja saastatusest puhastamise tööstusalade kus radioaktiivsed materjalid on salvestatud varem. Põhimõtteliselt see varem ehitatud ettevõtete töötlemiseks tuumamaterjalide, kuid peab olema osa teistes tööstusharudes, nagu tehased tootmiseks ise helendav triitiumi märke.

Eriline probleem on pikaealised madala allikatest, mis on laialt levinud. Näiteks ²⁴¹ Am kasutatakse suitsuandurid. Lisaks on radooni peamine X-ray allikatest kodus. Eraldi nad ei kujuta ohtu, kuid märkimisväärne hulk neist võib olla probleemiks ka tulevikus.

tuumaplahvatuste

Viimase 50 aasta jooksul, iga oli allutatud kiirguse radioaktiivse sademe põhjustatud tuumarelvade katsetamise. Nad jõudis haripunkti 1954-1958 ja 1961-1962 aastatel.

Aastal 1963, kolm riiki (NSVL, USA ja Suurbritannia) sõlmisid osalise keeld tuumakatsetusi atmosfääris, ookeanides ja kosmoses. Järgmise kahe aastakümne jooksul, Prantsusmaa ja Hiina läbi rea palju väiksem uuringutes, mis lõpetas 1980. Underground teste endiselt läbi, kuid nad ei ole tavaliselt sadeneb.

Radioaktiivne saaste pärast atmosfääri teste langevad lähedal kohas plahvatus. Osaliselt jäävad need troposfääri ja veetakse tuul üle kogu maailma samal pool. Nagu me liikuda, nad langevad maapinnale, viibib umbes kuu aega õhus. Aga parim osa surutakse stratosfääri, kus reostus jääb mitu kuud, ja alandas aeglaselt kogu planeedil.

Seisus on sadu erinevaid radionukliide, kuid ainult mõned neist on võimeline tegutsema inimkeha, et nende suurus on väga väike, ja lagunemine on kiire. C-14, Cs-137, Zr-95 ja 90 Sr on kõige olulisemad.

Zr-95 on poolväärtusaeg 64 päeva ja Cs-137 ja Sr-90 - umbes 30 aastat. Ainult süsinik-14 poolestusaeg 5730 aastat jääb aktiivseks kauges tulevikus.

tuumaenergia

Tuumaenergia on kõige vastuolulisem kõik inimtegevusest kiirgusallikaid, kuid see on väga väike panus mõju inimese tervisele. Normaalse töötamise ajal tuumarajatiste paisata keskkonda viimine väike kogus kiirgust. Veebruaril 2016 oli 442 tegutsevate kodanikuühiskonna tuumareaktoreid 31 riigis ja teine 66 on ehitamisel. See on ainult osa tootmistsüklis tuumakütuse. See algab tootmise ja jahvatamise uraanimaagi ja laiendab tuumakütuse. Pärast kasutamist elektrijaamades Kütuseelemendid on mõnikord töödeldud taastamise uraan ja plutoonium. Lõpuks tsükkel lõpeb tuumajäätmete. Igal etapil selle tsükli võiks lekkida radioaktiivset materjali.

Umbes pool maailma tootmise uraanimaagi pärineb avatud pit, teine pool - kaevandustes. Seejärel jahvatatakse lähedal veskid, et toota suurtes kogustes jäätmeid - sadu miljoneid tonne. See jäätmete jääb radioaktiivsed miljoneid aastaid pärast firma lõpetab oma töö, kuigi Kiirguse on väga väike osa looduslikust foonist.

Seejärel uraani muundatakse kütuse edasine töötlemine ja puhastamine kontsentreerimisel veskid. Need protsessid viivad õhu- ja veesaaste, kuid nad on palju vähem kui teistes etappides kütuse tsükli.