Mula noong kalagitnaan ng huling siglo, isang bagong salita ang pumasok sa agham - radiation. Ang pagtuklas nito ay gumawa ng rebolusyon sa isipan ng mga physicist sa buong mundo at pinahintulutan na itapon ang ilan sa mga teoryang Newtonian at gumawa ng matapang na pagpapalagay tungkol sa istruktura ng uniberso, ang pagbuo nito at ang ating lugar dito. Ngunit iyon lang para sa mga eksperto. Ang mga taong bayan ay bumuntong-hininga lamang at sinisikap na pagsamahin ang gayong magkakaibang kaalaman tungkol sa paksang ito. Ang nagpapalubha sa proseso ay ang katotohanang may kaunting mga yunit ng pagsukat ng radiation, at lahat ng mga ito ay karapat-dapat.
Terminolohiya
Ang unang termino na dapat makilala ay, sa katunayan, radiation. Ito ang pangalang ibinigay sa proseso ng radiation ng ilang sangkap ng pinakamaliit na particle, tulad ng mga electron, proton, neutron, helium atoms at iba pa. Depende sa uri ng butil, ang mga katangian ng radiation ay naiiba sa bawat isa. Naoobserbahan ang radiation sa panahon ng pagkabulok ng mga substance sa mas simple, o sa panahon ng synthesis ng mga ito.
Ang Radiation unit ay mga kumbensyonal na konsepto na nagsasaad kung gaano karaming elementarya na particle ang inilalabas mula sa matter. Sa ngayon, gumagana ang physics sa isang pamilyaiba't ibang mga yunit at ang kanilang mga kumbinasyon. Nagbibigay-daan ito sa iyong ilarawan ang iba't ibang prosesong nagaganap sa bagay.
Ang radioactive decay ay isang arbitraryong pagbabago sa istruktura ng hindi matatag na atomic nuclei sa pamamagitan ng pagpapakawala ng mga microparticle.
Ang decay constant ay isang istatistikal na konsepto na hinuhulaan ang posibilidad na masira ang isang atom sa isang takdang panahon.
Ang kalahating buhay ay ang yugto ng panahon kung saan nabubulok ang kalahati ng kabuuang dami ng substance. Para sa ilang elemento, ito ay kinakalkula sa ilang minuto, habang para sa iba ay taon, at kahit na mga dekada.
Paano sinusukat ang radiation
Ang mga yunit ng radiation ay hindi lamang ang ginagamit upang suriin ang mga katangian ng mga radioactive na materyales. Bilang karagdagan sa mga ito, ang mga naturang dami ay ginagamit bilang:
- aktibidad ng pinagmumulan ng radiation;- density ng flux (ang bilang ng mga ionizing particle bawat unit area).
Bukod dito, may pagkakaiba sa paglalarawan ng mga epekto ng radiation sa mga bagay na may buhay at walang buhay. Kaya, kung ang sangkap ay walang buhay, ang mga konsepto ay nalalapat dito:
- absorbed dose;- exposure dose.
Kung naapektuhan ng radiation ang buhay na tissue, gagamitin ang mga sumusunod na termino:
- katumbas na dosis;
- epektibong katumbas na dosis;- rate ng dosis.
Ang mga yunit ng pagsukat ng radiation ay, tulad ng nabanggit sa itaas, mga conditional numerical values na pinagtibay ng mga siyentipiko upang mapadali ang mga kalkulasyon at bumuo ng mga hypotheses at teorya. Marahil iyon ang dahilan kung bakit walang iisang unit ng sukat na tinatanggap sa pangkalahatan.
Curie
Isa sa mga unit ng radiation ay ang curie. Hindi ito nabibilang sa sistema (hindi kabilang sa sistema ng SI). Sa Russia, ginagamit ito sa nuclear physics at medisina. Ang aktibidad ng isang substance ay magiging katumbas ng isang curie kung 3.7 bilyong radioactive decay ang nangyari sa loob nito sa isang segundo. Ibig sabihin, masasabi nating ang isang curie ay katumbas ng tatlong bilyon pitong daang milyong becquerel.
Ang numerong ito ay dahil sa katotohanan na si Marie Curie (na nagpakilala sa terminong ito sa agham) ay nagsagawa ng kanyang mga eksperimento sa radium at kinuha ang rate ng pagkabulok nito bilang batayan. Ngunit sa paglipas ng panahon, nagpasya ang mga physicist na ang numerical na halaga ng yunit na ito ay mas mahusay na nakatali sa isa pa - ang becquerel. Ginawa nitong posible na maiwasan ang ilang mga error sa mga kalkulasyon sa matematika.
Bilang karagdagan sa mga curies, madalas kang makakahanap ng multiple o submultiples, gaya ng:
- megacurie (katumbas ng 3.7 beses 10 hanggang ika-16 na kapangyarihan ng becquerels);
- kilocurie (3, 7 thousand billion becquerels);
- millicurie (37 million becquerels);- microcurie (37 thousand becquerels).
Gamit ang unit na ito, maaari mong ipahayag ang volume, surface o partikular na aktibidad ng isang substance.
Becquerel
Ang becquerel unit ng radiation dose ay systemic at kasama sa International System of Units (SI). Ito ang pinakasimple, dahil ang radiation activity ng isang becquerel ay nangangahulugan na mayroon lamang isang radioactive decay bawat segundo sa matter.
Nakuha ang pangalan nito bilang parangal kay Antoine Henri Becquerel, isang French physicist. Ang pamagat aynaaprubahan sa pagtatapos ng huling siglo at ginagamit pa rin hanggang ngayon. Dahil ito ay medyo maliit na unit, ang mga decimal prefix ay ginagamit upang isaad ang aktibidad: kilo-, milli-, micro- at iba pa.
Kamakailan, ang mga non-systemic na unit gaya ng curie at rutherford ay ginamit kasama ng mga becquerels. Ang isang rutherford ay katumbas ng isang milyong becquerel. Sa paglalarawan ng volumetric o surface activity, makikita ang mga designasyon na becquerel kada kilo, becquerel kada metro (kuwadrado o kubiko) at ang iba't ibang derivatives ng mga ito.
X-ray
Ang yunit ng pagsukat ng radiation, X-ray, ay hindi rin systemic, bagama't ginagamit ito saanman upang isaad ang exposure dose ng natanggap na gamma radiation. Ang isang roentgen ay katumbas ng naturang dosis ng radiation kung saan ang isang cubic centimeter ng hangin sa karaniwang presyon ng atmospera at zero na temperatura ay may singil na katumbas ng 3.3(10-10). Ito ay katumbas ng dalawang milyong pares ng mga ion.
Sa kabila ng katotohanan na sa ilalim ng batas ng Russian Federation ang karamihan sa mga non-systemic na yunit ay ipinagbabawal, ang X-ray ay ginagamit sa pagmamarka ng mga dosimeter. Ngunit malapit nang ihinto ang paggamit ng mga ito, dahil naging mas praktikal na isulat at kalkulahin ang lahat sa grays at sieverts.
Rad
Ang yunit ng pagsukat ng radiation, rad, ay nasa labas ng SI system at katumbas ng dami ng radiation kung saan ang isang milyon ng isang joule ng enerhiya ay inilipat sa isang gramo ng isang substance. Ibig sabihin, ang isang rad ay 0.01 joule bawat kilo ng matter.
Ang materyal na sumisipsip ng enerhiya ay maaaring maging buhay na tissue o iba pang organiko atmga di-organikong sangkap at sangkap: lupa, tubig, hangin. Bilang isang independiyenteng yunit, ang rad ay ipinakilala noong 1953 at sa Russia ay may karapatang gamitin sa pisika at medisina.
Gray
Ito ay isa pang yunit ng sukat para sa antas ng radiation, na kinikilala ng International System of Units. Sinasalamin nito ang hinihigop na dosis ng radiation. Ang isang substance ay itinuturing na nakatanggap ng isang dosis ng isang gray kung ang enerhiya na inilipat na may radiation ay katumbas ng isang joule bawat kilo.
Nakuha ang pangalan ng unit na ito bilang parangal sa English scientist na si Lewis Gray at opisyal na ipinakilala sa agham noong 1975. Ayon sa mga patakaran, ang buong pangalan ng yunit ay nakasulat sa isang maliit na titik, ngunit ang pinaikling pagtatalaga nito ay naka-capitalize. Ang isang kulay abo ay katumbas ng isang daang rad. Bilang karagdagan sa mga simpleng unit, ginagamit din ang maramihan at submultiple na katumbas sa agham, tulad ng kilogray, megagray, decigray, centigray, microgray at iba pa.
Sievert
Ang sievert unit ng radiation ay ginagamit upang tukuyin ang epektibo at katumbas na mga dosis ng radiation at bahagi rin ito ng SI system, tulad ng gray at becquerel. Ginamit sa agham mula noong 1978. Ang isang sievert ay katumbas ng enerhiya na hinihigop ng isang kilo ng tissue pagkatapos ng pagkakalantad sa isang pag-init ng gamma ray. Ang pangalan ng unit ay bilang parangal kay Rolf Sievert, isang scientist mula sa Sweden.
By definition, ang mga sieverts at grays ay pantay, ibig sabihin, ang katumbas at absorbed doses ay may parehong laki. Ngunit mayroon pa ring pagkakaiba sa pagitan nila. Kapag tinutukoy ang katumbas na dosiskinakailangang isaalang-alang hindi lamang ang dami, kundi pati na rin ang iba pang mga katangian ng radiation, tulad ng wavelength, amplitude, at kung aling mga particle ang kumakatawan dito. Samakatuwid, ang numerical value ng absorbed dose ay pinarami ng radiation quality factor.
Kaya, halimbawa, ang lahat ng iba pang mga bagay ay pantay, ang absorbed effect ng mga alpha particle ay dalawampung beses na mas malakas kaysa sa parehong dosis ng gamma radiation. Bilang karagdagan, kinakailangang isaalang-alang ang koepisyent ng tissue, na nagpapakita kung paano tumugon ang mga organo sa radiation. Samakatuwid, ang katumbas na dosis ay ginagamit sa radiobiology, at ang epektibong dosis ay ginagamit sa occupational he alth (upang gawing normal ang exposure sa radiation).
Solar constant
May teorya na lumitaw ang buhay sa ating planeta dahil sa solar radiation. Ang mga yunit ng pagsukat ng radiation mula sa isang bituin ay mga calorie at watts na hinati sa isang yunit ng oras. Napagpasyahan ito dahil ang dami ng radiation mula sa Araw ay natutukoy sa dami ng init na natatanggap ng mga bagay, at sa tindi ng pagdating nito. Kalahating milyon lamang ng kabuuang dami ng enerhiyang ibinubuga ang nakakarating sa Earth.
Ang radiation mula sa mga bituin ay kumakalat sa kalawakan sa bilis ng liwanag at pumapasok sa ating kapaligiran sa anyo ng mga sinag. Ang spectrum ng radiation na ito ay medyo malawak - mula sa "white noise", iyon ay, mga radio wave, hanggang sa X-ray. Ang mga particle na sumasabay din sa radiation ay mga proton, ngunit kung minsan ay maaaring mayroong mga electron (kung malaki ang paglabas ng enerhiya).
Ang radiation na natatanggap mula sa Araw ay ang puwersang nagtutulak sa lahat ng proseso ng buhayplaneta. Ang dami ng enerhiya na natatanggap namin ay depende sa panahon, ang posisyon ng bituin sa itaas ng abot-tanaw, at ang transparency ng atmospera.
Epekto ng radiation sa mga nabubuhay na nilalang
Kung ang mga buhay na tissue na may parehong mga katangian ay na-irradiated ng iba't ibang uri ng radiation (sa parehong dosis at intensity), ang mga resulta ay mag-iiba. Samakatuwid, upang matukoy ang mga kahihinatnan, tanging ang hinihigop o pagkakalantad na dosis ay hindi sapat, tulad ng kaso sa mga bagay na walang buhay. Lumilitaw sa eksena ang mga unit ng penetrating radiation, gaya ng sieverts rems at grays, na nagpapahiwatig ng katumbas na dosis ng radiation.
Ang Equivalent ay ang dosis na na-absorb ng buhay na tissue at na-multiply sa conditional (table) coefficient, na isinasaalang-alang kung gaano kapanganib ito o ang ganitong uri ng radiation. Ang pinakakaraniwang ginagamit na panukat ay ang sievert. Ang isang sievert ay katumbas ng isang daang rem. Kung mas mataas ang koepisyent, mas mapanganib ang radiation, ayon sa pagkakabanggit. Kaya, para sa mga photon ito ay isa, at para sa mga neutron at alpha particle ito ay dalawampu.
Mula nang maaksidente ang Chernobyl nuclear power plant sa Russia at iba pang mga bansa ng CIS, binigyang-pansin ang antas ng pagkakalantad ng radiation sa mga tao. Ang katumbas na dosis mula sa mga natural na pinagmumulan ng radiation ay hindi dapat lumampas sa limang millisieverts bawat taon.
Ang pagkilos ng radionuclides sa mga bagay na walang buhay
Ang mga radioactive particle ay nagdadala ng singil ng enerhiya na inililipat nila sa matter kapag nabangga nila ito. At ang mas maraming mga particle ay dumating sa contact sa kanilang paraan saisang tiyak na halaga ng bagay, mas maraming enerhiya ang matatanggap nito. Ang dami nito ay tinatantya sa mga dosis.
- Ang absorbed dose ay ang dami ng radioactive radiation na natanggap ng isang unit ng substance. Ito ay sinusukat sa kulay abo. Hindi isinasaalang-alang ng halagang ito ang katotohanan na ang epekto ng iba't ibang uri ng radiation sa bagay ay iba.
- Dosis ng pagkakalantad - ay ang hinihigop na dosis, ngunit isinasaalang-alang ang antas ng ionization ng sangkap mula sa mga epekto ng iba't ibang mga radioactive na particle. Sinusukat ito sa coulomb bawat kilo o roentgens.
