Ang radioactive source ay isang tiyak na dami ng radionuclide na naglalabas ng ionizing radiation. Karaniwang kasama sa huli ang mga gamma ray, alpha at beta particle, at neutron radiation.
Tungkulin ng mga mapagkukunan
Maaari silang gamitin para sa pag-iilaw, kapag ang radiation ay gumaganap ng isang ionizing function, o bilang isang mapagkukunan ng metrological radiation para sa pagkakalibrate ng radiometric na proseso at instrumentation. Ginagamit din ang mga ito upang subaybayan ang mga prosesong pang-industriya tulad ng pagsukat ng kapal sa mga industriya ng papel at bakal. Maaaring i-sealed ang mga source sa isang lalagyan (high-penetrating radiation) o ideposito sa ibabaw (low-penetrating radiation), o sa isang likido.
Kahulugan at aplikasyon
Bilang pinagmumulan ng radiation, ginagamit ang mga ito sa gamot para sa radiation therapy at sa industriya para sa radiography, irradiationpagkain, isterilisasyon, pest control at PVC irradiation cross-linking.
Radionuclides
Radionuclides ay pinipili ayon sa uri at kalikasan ng radiation, intensity at kalahating buhay nito. Ang mga karaniwang pinagmumulan ng radionuclides ay kinabibilangan ng cob alt-60, iridium-192 at strontium-90. Ang pagsukat sa dami ng aktibidad ng pinagmumulan ng SI ay ang Becquerel, bagama't ang makasaysayang unit ng Curie ay bahagyang ginagamit pa rin, halimbawa sa US, sa kabila ng mahigpit na inirerekomenda ng US NIST ang paggamit ng unit ng SI. Para sa mga layuning pangkalusugan, ito ay sapilitan sa EU.
Habang buhay
Ang isang pinagmumulan ng radiation ay karaniwang nabubuhay 5 hanggang 15 taon bago bumaba ang aktibidad nito sa isang ligtas na antas. Gayunpaman, kapag available ang radionuclides na may mahabang kalahating buhay, magagamit ang mga ito bilang mga tool sa pag-calibrate nang mas matagal.
Sarado at nakatago
Maraming radioactive source ang sarado. Nangangahulugan ito na ang mga ito ay permanente alinman sa ganap na nakapaloob sa kapsula o matatag na nakatali ng isang solid sa ibabaw. Ang mga kapsula ay karaniwang gawa sa hindi kinakalawang na asero, titanium, platinum o iba pang hindi gumagalaw na metal. Ang paggamit ng mga selyadong pinagmumulan ay nag-aalis ng halos lahat ng panganib ng pagpapakalat ng radioactive na materyal sa kapaligiran dahil sa hindi wastong paghawak, ngunit ang lalagyan ay hindi idinisenyo upang mabawasan ang radiation, kaya ang karagdagang shielding ay kinakailangan para sa proteksyon ng radiation. Ang mga sarado ay ginagamit din sa halos lahat ng kaso kung saan hindikailangan ang kemikal o pisikal na pagsasama sa isang likido o gas.
Ang mga selyadong mapagkukunan ay inuri ng IAEA ayon sa kanilang mga aktibidad na may kaugnayan sa isang minimally mapanganib na radioactive na bagay (na maaaring magdulot ng malaking pinsala sa mga tao). Ang ratio na ginamit ay A/D, kung saan ang A ay ang source na aktibidad at ang D ay ang pinakamababang mapanganib na aktibidad.
Pakitandaan na hindi inuri ang mga source na may sapat na mababang radioactive yield (gaya ng mga ginagamit sa smoke detector) na hindi makapinsala sa mga tao.
Capsules
Capsule sources, kung saan epektibong nagmumula ang radiation sa isang punto, ay ginagamit para i-calibrate ang beta, gamma at X-ray na mga instrumento. Kamakailan, naging hindi sikat ang mga ito bilang mga bagay na pang-industriya at bilang mga bagay para sa pag-aaral.
Plate spring
Malawakang ginagamit ang mga ito para sa pag-calibrate ng radioactive contamination instruments. Iyon ay, sa katunayan, ginagampanan nila ang papel ng isang uri ng mga mahimalang counter.
Hindi tulad ng pinagmumulan ng kapsula, ang background na ibinubuga ng pinagmumulan ng plato ay dapat nasa ibabaw upang maiwasan ang pagkupas ng lalagyan o pagprotekta sa sarili dahil sa likas na katangian ng materyal. Ito ay lalong mahalaga para sa mga particle ng alpha, na madaling huminto sa pamamagitan ng isang maliit na masa. Ipinapakita ng Bragg curve ang epekto ng pamamasa sa hangin sa atmospera.
Hindi nabuksan
Ang mga hindi nakabukas na source ay ang mga wala sa isang permanenteng selyado na lalagyan at malawakang ginagamit para sa mga layuning medikal. Nalalapat sila sa mga kasokapag ang pinagmulan ay kailangang matunaw sa isang likido para sa iniksyon sa isang pasyente o paglunok. Ginagamit din ang mga ito sa industriya sa katulad na paraan para sa leak detection bilang radioactive tracer.
Mga aspeto ng pagre-recycle at kapaligiran
Ang pagtatapon ng mga nag-expire na radioactive sources ay nagdudulot ng mga katulad na problema sa pagtatapon ng iba pang nuclear waste, bagama't sa mas maliit na lawak. Kung minsan ang mga ginastos na mapagkukunang mababa ang antas ay magiging sapat na hindi aktibo upang itapon gamit ang mga normal na paraan ng pagtatapon ng basura, kadalasan sa mga landfill. Ang iba pang paraan ng pagtatapon ay katulad ng mga ginagamit para sa mas mataas na antas ng radioactive waste, gamit ang iba't ibang lalim ng borehole depende sa aktibidad ng basura.
Ang isang kilalang kaso ng pabaya sa paghawak ng naturang bagay ay isang aksidente sa Goiania, na humantong sa pagkamatay ng ilang tao.
Background radiation
Ang background na radiation ay palaging naroroon sa Earth. Karamihan sa background radiation ay natural na nagmumula sa mga mineral, habang ang isang maliit na bahagi ay mula sa mga elementong gawa ng tao. Ang mga likas na radioactive mineral sa lupa, lupa at tubig ay gumagawa ng background radiation. Ang katawan ng tao ay naglalaman pa nga ng ilan sa mga natural na radioactive mineral na ito. Ang cosmic radiation ay nag-aambag din sa background ng radiation sa paligid natin. Maaaring magkaroon ng malalaking pagkakaiba-iba sa mga antas ng natural na background radiation mula sa isang lugar patungo sa lugar, pati na rin ang mga pagbabago sa parehong lokasyon sa paglipas ng panahon. Ang mga likas na radioisotop ay napakalakas na backgroundmga nagbubuga.
Cosmic radiation
Cosmic radiation ay nagmumula sa sobrang masiglang mga particle mula sa Araw at mga bituin na pumapasok sa kapaligiran ng Earth. Iyon ay, ang mga celestial na katawan na ito ay maaaring tawaging mga mapagkukunan ng radioactive radiation. Ang ilang mga particle ay tumama sa lupa, habang ang iba ay nakikipag-ugnayan sa atmospera, na lumilikha ng iba't ibang uri ng radiation. Ang mga antas ay tumataas habang lumalapit ka sa isang radioactive na bagay, kaya ang dami ng cosmic radiation ay karaniwang tumataas sa proporsyon sa pag-akyat. Kung mas mataas ang altitude, mas mataas ang dosis. Ito ang dahilan kung bakit ang mga nakatira sa Denver, Colorado (5,280 feet) ay tumatanggap ng mas mataas na taunang dosis ng radiation mula sa cosmic radiation kaysa sa sinumang naninirahan sa sea level (0 feet).
Ang Uranium mining sa Russia ay nananatiling isang kontrobersyal at "mainit" na paksa, dahil ang gawaing ito ay lubhang mapanganib. Natural, ang uranium at thorium na matatagpuan sa lupa ay tinatawag na pangunahing radionuclides at pinagmumulan ng terrestrial radiation. Ang mga bakas na halaga ng uranium, thorium at ang kanilang mga produkto ng pagkabulok ay matatagpuan sa lahat ng dako. Matuto pa tungkol sa radioactive decay. Ang mga antas ng radiation ng terrestrial ay nag-iiba ayon sa lokasyon, ngunit ang mga lugar na may mas mataas na konsentrasyon ng uranium at thorium sa mga lupa sa ibabaw ay karaniwang nakakaranas ng mas mataas na antas ng dosis. Samakatuwid, ang mga taong sangkot sa pagmimina ng uranium sa Russia ay nasa malaking panganib.
Radiation at mga tao
Ang mga bakas ng radioactive substance ay matatagpuan sa katawan ng tao (pangunahin ang natural na potassium-40). Ang elemento ay matatagpuan sa pagkain, lupa at tubig, na kung saan namintanggapin. Ang ating mga katawan ay naglalaman ng kaunting radiation dahil ang katawan ay nag-metabolize ng mga non-radioactive at radioactive na anyo ng potassium at iba pang elemento sa parehong paraan.
Ang maliit na bahagi ng background radiation ay nagmumula sa mga aktibidad ng tao. Ang mga bakas na dami ng radioactive na elemento ay nakakalat sa kapaligiran bilang resulta ng pagsubok sa mga sandatang nuklear at mga aksidente tulad ng nangyari sa Chernobyl nuclear power plant sa Ukraine. Ang mga nuclear reactor ay naglalabas ng maliit na halaga ng mga radioactive na elemento. Ang mga radioactive na materyales na ginagamit sa industriya at maging sa ilang mga produkto ng consumer ay naglalabas din ng maliit na halaga ng background radiation.
Lahat tayo ay nakalantad sa radiation araw-araw mula sa mga likas na pinagmumulan, tulad ng mga mineral sa lupa, at mga pinagmumulan ng gawa ng tao, gaya ng mga medikal na x-ray. Ayon sa National Council on Radiation Protection and Measurement (NCRP), ang average na taunang pagkakalantad ng tao sa radiation sa United States ay 620 millirems (6.2 millisieverts).
Sa kalikasan
Ang mga radioactive substance ay madalas na matatagpuan sa kalikasan. Ang ilan sa mga ito ay matatagpuan sa lupa, bato, tubig, hangin at mga halaman, kung saan sila ay nilalanghap at nilalanghap. Bilang karagdagan sa panloob na pagkakalantad na ito, ang mga tao ay tumatanggap din ng panlabas na pagkakalantad mula sa mga radioactive na materyales na nananatili sa labas ng katawan at mula sa cosmic radiation mula sa kalawakan. Ang average na pang-araw-araw na natural na dosis para sa mga tao ay humigit-kumulang 2.4 mSv (240 mrem) bawat taon.
Ito ay apat na besesang pandaigdigang average na pagkakalantad sa artipisyal na radiation sa mundo, na noong 2008 ay humigit-kumulang 0.6 mrem (60 Rem) bawat taon. Sa ilang mayayamang bansa, tulad ng US at Japan, ang artipisyal na pagkakalantad ay lumampas sa natural na pagkakalantad sa karaniwan dahil sa mas malawak na pag-access sa partikular na instrumentong medikal. Sa Europe, ang average na natural na pagkakalantad sa background sa mga bansa ay mula sa 2 mSv (200 mrem) bawat taon sa United Kingdom hanggang sa mahigit 7 mSv (700 mrem) para sa ilang grupo ng mga tao sa Finland.
Araw-araw na exposure
Ang pagkakalantad mula sa mga likas na pinagkukunan ay isang mahalagang bahagi ng pang-araw-araw na buhay kapwa sa trabaho at sa mga pampublikong lugar. Ang ganitong mga exposure ay sa karamihan ng mga kaso ng kaunti o walang pampublikong pag-aalala, ngunit sa ilang mga sitwasyon ay dapat isaalang-alang ang mga hakbang sa pangangalaga sa kalusugan, halimbawa kapag nagtatrabaho sa uranium at thorium ores at iba pang mga natural na nagaganap na radioactive na materyales (NORM). Ang mga sitwasyong ito ay naging pokus ng pansin ng Ahensya sa mga nakaraang taon. At ito, nang hindi binanggit ang mga halimbawa ng mga aksidente sa paglabas ng mga radioactive substance, tulad ng kalamidad sa Chernobyl nuclear power plant at sa Fukushima, na nagpilit sa mga siyentipiko at pulitiko sa buong mundo na muling isaalang-alang ang kanilang saloobin sa "mapayapang atom".
Earth radiation
Earth radiation ay kinabibilangan lamang ng mga pinagmumulan na nananatiling panlabas sa katawan. Ngunit sa parehong oras sila ay patuloy na mapanganib na radioactive na pinagmumulan ng radiation. Ang pangunahing radionuclides na pinag-aalala ay potassium, uranium at thorium, ang kanilang mga produkto ng pagkabulok. Atang ilan, tulad ng radium at radon, ay mataas ang radioactive ngunit nangyayari sa mababang konsentrasyon. Ang bilang ng mga bagay na ito ay hindi maiiwasang nabawasan mula nang mabuo ang Earth. Ang kasalukuyang aktibidad ng radiation na nauugnay sa pagkakaroon ng uranium-238 ay kalahati ng higit sa simula ng pagkakaroon ng ating planeta. Ito ay dahil sa kalahating buhay nito na 4.5 bilyong taon, at para sa potassium-40 (kalahating buhay ng 1.25 bilyong taon) ay halos 8% lamang ng orihinal. Ngunit sa panahon ng pagkakaroon ng sangkatauhan, bahagyang nabawasan ang dami ng radiation.
Maraming isotopes na may mas maikling kalahating buhay (at samakatuwid ay mataas ang radyaktibidad) ay hindi nabubulok dahil sa kanilang patuloy na natural na produksyon. Ang mga halimbawa nito ay ang radium-226 (ang decay product ng thorium-230 sa decay chain ng uranium-238) at radon-222 (ang decay product ng radium-226 sa chain na iyon).
Thorium at uranium
Ang radioactive chemical elements na thorium at uranium ay kadalasang dumaranas ng alpha at beta decay at hindi madaling matukoy. Ginagawa nitong lubhang mapanganib ang mga ito. Gayunpaman, ang parehong ay maaaring sinabi tungkol sa proton radiation. Gayunpaman, marami sa kanilang mga side derivatives ng mga elementong ito ay malakas ding gamma emitters. Ang Thorium-232 ay nakita na may 239 keV peak mula sa lead-212, 511, 583 at 2614 keV mula sa thallium-208 at 911 at 969 keV mula sa actinium-228. Ang radioactive chemical element na Uranium-238 ay lumilitaw bilang bismuth-214 peak sa 609, 1120 at 1764 keV (tingnan ang parehong peak para sa atmospheric radon). Ang Potassium-40 ay direktang natukoy sa pamamagitan ng 1461 gamma peakkeV.
Ang antas sa itaas ng dagat at iba pang malalaking anyong tubig ay may posibilidad na humigit-kumulang isang ikasampu ng background ng mundo. Sa kabaligtaran, ang mga lugar sa baybayin (at mga rehiyon na malapit sa sariwang tubig) ay maaaring magkaroon ng karagdagang kontribusyon mula sa nakakalat na sediment.
Radon
Ang pinakamalaking pinagmumulan ng radioactive radiation sa kalikasan ay airborne radon, isang radioactive gas na inilabas mula sa lupa. Ang radon at ang mga isotopes nito, parent radionuclides at mga decay na produkto ay nag-aambag sa average na respirable na dosis na 1.26 mSv/taon (millisievert bawat taon). Ang radon ay hindi pantay na ipinamamahagi at nag-iiba-iba sa lagay ng panahon, kung kaya't ang mas mataas na dosis ay ginagamit sa maraming bahagi ng mundo kung saan ito ay nagdudulot ng malaking panganib sa kalusugan. Ang mga konsentrasyon na 500 beses na mas mataas kaysa sa karaniwan sa mundo ay natagpuan sa loob ng mga gusali sa Scandinavia, Estados Unidos, Iran at Czech Republic. Ang radon ay isang produkto ng pagkabulok ng uranium na medyo karaniwan sa crust ng lupa, ngunit mas puro sa mga batong may dalang ore na nakakalat sa buong mundo. Ang radon ay tumagas mula sa mga ores na ito sa kapaligiran o tubig sa lupa, at tumagos din sa mga gusali. Maaari itong malalanghap sa baga kasama ang mga produkto ng pagkabulok, kung saan mananatili sila nang ilang panahon pagkatapos ng pagkakalantad. Para sa kadahilanang ito, ang radon ay inuri bilang natural na pinagmumulan ng radiation.
Radon Exposure
Bagaman natural na nangyayari ang radon, ang mga epekto nito ay maaaring dagdagan o bawasan ng mga gawain ng tao, tulad ng pagtatayo ng bahay. Mahina ang selyadong cellarAng isang well-insulated na bahay ay maaaring humantong sa pagtatayo ng radon sa bahay, na naglalagay sa panganib sa mga nakatira dito. Ang malawakang pagtatayo ng well-insulated at selyadong mga tahanan sa mga industriyalisadong bansa sa hilaga ay nagresulta sa radon na naging pangunahing pinagmumulan ng background radiation sa ilang komunidad sa hilagang North America at Europe. Ang ilang materyales sa gusali, tulad ng magaan na kongkreto na may shale alum, phosphogypsum, at Italian tuff, ay maaaring maglabas ng radon kung naglalaman ang mga ito ng radium at porous sa gas.
Ang pagkakalantad ng radiation mula sa radon ay hindi direkta. Ang radon ay may maikling kalahating buhay (4 na araw) at nabubulok sa iba pang solidong particle ng radioactive nuclides ng radium series. Ang mga radioactive na elementong ito ay nilalanghap at nananatili sa mga baga, na nagdudulot ng matagal na pagkakalantad. Kaya, ang radon ay naisip na ang pangalawang nangungunang sanhi ng kanser sa baga pagkatapos ng paninigarilyo, at responsable para sa pagitan ng 15,000 at 22,000 pagkamatay ng kanser bawat taon sa US lamang. Gayunpaman, nagpapatuloy pa rin ang talakayan tungkol sa kabaligtaran na mga resulta ng eksperimentong.
Karamihan sa background ng atmospera ay sanhi ng radon at ng mga nabubulok nitong produkto. Ang gamma spectrum ay nagpapakita ng mga kapansin-pansing peak sa 609, 1120 at 1764 keV, na nabibilang sa bismuth-214, isang decay product ng radon. Ang background ng atmospera ay lubos na nakasalalay sa direksyon ng hangin at mga kondisyon ng meteorolohiko. Ang radon ay maaari ding ilabas mula sa lupa sa mga pagsabog at pagkatapos ay bumuo ng "radon clouds" na maaaring maglakbay ng sampu-sampung kilometro.
Space background
Ang daigdig at lahat ng nabubuhay na bagay dito ay patuloybinomba ng radiation mula sa kalawakan. Ang radiation na ito ay pangunahing binubuo ng mga positively charged ions, mula sa mga proton hanggang sa iron, at mas malalaking nuclei na ginawa sa labas ng ating solar system. Nakikipag-ugnayan ang radiation na ito sa mga atom sa atmospera, na lumilikha ng pangalawang airflow, kabilang ang mga X-ray, muon, proton, alpha particle, pions, electron, at neutron.
Ang direktang dosis ng cosmic radiation ay pangunahing nagmumula sa mga muon, neutron at electron, at nag-iiba ito sa iba't ibang bahagi ng mundo depende sa geomagnetic field at altitude. Halimbawa, ang lungsod ng Denver sa Estados Unidos (sa taas na 1,650 metro) ay tumatanggap ng humigit-kumulang dalawang beses sa dosis ng cosmic ray kaysa sa isang punto sa antas ng dagat.
Mas malakas ang radiation na ito sa itaas na troposphere sa humigit-kumulang 10 km at sa gayon ay partikular na nababahala sa mga tripulante at regular na pasahero na gumugugol ng maraming oras sa isang taon sa kapaligirang ito. Sa kanilang mga flight, ang mga airline crew ay karaniwang tumatanggap ng karagdagang occupational dose mula 2.2 mSv (220 mrem) bawat taon hanggang 2.19 mSv/year, ayon sa iba't ibang pag-aaral.
Radiation sa orbit
Katulad nito, ang mga cosmic ray ay nagdudulot ng mas mataas na pagkakalantad sa background para sa mga astronaut kaysa sa mga tao sa ibabaw ng Earth. Ang mga astronaut na nagtatrabaho sa mababang orbit, tulad ng mga empleyado ng mga internasyonal na istasyon ng kalawakan o shuttle, ay bahagyang protektado ng magnetic field ng Earth, ngunit nagdurusa din sa tinatawag na Van Allen belt, na resulta ng magnetic field ng Earth. Sa labas ng mababang orbit ng Earth, tulad ngnaranasan ng mga astronaut ng Apollo na naglalakbay patungo sa Buwan, ang background radiation na ito ay mas matindi at kumakatawan sa isang makabuluhang hadlang sa potensyal na pangmatagalang paggalugad ng tao sa Buwan o Mars sa hinaharap.
Ang mga impluwensyang kosmiko ay nagdudulot din ng elemental na transmutation sa atmospera, kung saan ang pangalawang radiation na nabuo ng mga ito ay nagsasama sa atomic nuclei sa atmospera, na bumubuo ng iba't ibang nuclides. Maraming tinatawag na cosmogenic nuclides ang maaaring magawa, ngunit marahil ang pinaka-kapansin-pansin ay ang carbon-14, na nabuo sa pamamagitan ng pakikipag-ugnayan sa mga atomo ng nitrogen. Ang mga cosmogenic nuclides na ito sa kalaunan ay umaabot sa ibabaw ng Earth at maaaring isama sa mga buhay na organismo. Ang paggawa ng mga nuclides na ito ay bahagyang nag-iiba sa panahon ng panandaliang solar flux metamorphoses, ngunit itinuturing na halos pare-pareho sa malalaking antas - mula sa libu-libo hanggang sa milyun-milyong taon. Ang patuloy na paggawa, pagsasama at medyo maikling kalahating buhay ng carbon-14 ay ang mga prinsipyong ginagamit sa radiocarbon dating ng mga sinaunang biological na materyales gaya ng mga artifact na gawa sa kahoy o mga labi ng tao.
Gamma rays
Cosmic radiation sa sea level ay karaniwang lumalabas bilang 511 keV gamma radiation mula sa positron annihilation na nilikha ng mga nuclear reaction ng high-energy particle at gamma rays. Sa matataas na lugar, mayroon ding kontribusyon mula sa tuloy-tuloy na spectrum ng bremsstrahlung. Samakatuwid, sa mga siyentipiko, ang isyu ng solar radiation at balanse ng radiation ay itinuturing na napakahalaga.
Radiation sa loob ng katawan
Ang dalawang pinakamahalagang elemento na bumubuo sa katawan ng tao, lalo na ang potassium at carbon, ay naglalaman ng mga isotopes na lubos na nagpapataas ng ating background radiation dose. Nangangahulugan ito na maaari din silang maging mapagkukunan ng radioactive radiation.
Ang mga mapanganib na elemento at compound ng kemikal ay may posibilidad na maipon. Ang karaniwang katawan ng tao ay naglalaman ng humigit-kumulang 17 milligrams ng potassium-40 (40K) at humigit-kumulang 24 nanograms (10-8 g) ng carbon-14 (14C) (half-life - 5,730 taon). Hindi kasama ang panloob na kontaminasyon ng mga panlabas na radioactive na materyales, ang dalawang elementong ito ay ang pinakamalaking bahagi ng panloob na pagkakalantad sa mga biologically functional na bahagi ng katawan ng tao. Humigit-kumulang 4,000 nuclei decay sa 40K bawat segundo at ang parehong bilang sa 14C. Ang enerhiya ng mga beta particle na nabuo sa 40K ay humigit-kumulang 10 beses na mas malaki kaysa sa mga beta particle na nabuo sa 14C.
Ang 14C ay nasa katawan ng tao sa humigit-kumulang 3,700 Bq (0.1 µCi) na may biological na kalahating buhay na 40 araw. Nangangahulugan ito na ang pagkabulok ng 14C ay gumagawa ng mga 3,700 beta particle bawat segundo. Tinatayang kalahati ng mga cell ng tao ay naglalaman ng 14C atom.
Global na average na panloob na dosis ng radionuclides maliban sa radon at ang mga nabubulok nitong produkto ay 0.29 mSv/yr, kung saan 0.17 mSv/yr ay nasa 40K, 0.12 mSv/yr ay mula sa uranium series at thorium, at 12 μSv / taon - mula 14C. Dapat ding tandaan na ang mga medikal na X-ray machine ay madalas dinradioactive, ngunit ang kanilang radiation ay hindi mapanganib sa mga tao.
