Radioactieve of ioniserende straling heeft grote invloed op levende organismen. Mensen worden voortdurend blootgesteld aan straling in kleine hoeveelheden die geen ernstige schade aan de gezondheid veroorzaken. Sterkere radioactieve straling leidt echter tot ernstige ziekten en levensgevaar. Daarom is er een speciaal systeem van coëfficiënten ontwikkeld om de stralingsdosis te meten.
Wat is radioactieve straling?
Ioniserende straling is de energie die wordt geproduceerd door de atomen van radioactieve stoffen. Stralingsbronnen zijn:
- natuurlijke oorsprong - radioactief verval, kosmische straling, thermonucleaire reacties;
- door de mens gemaakt - kernreactor, nucleaire brandstof, atoombom, medische apparatuur (bijv. röntgenapparaat).
Soorten radioactiviteit
Er zijn drie soorten radioactiviteit naar oorsprong:
- natuurlijk - inherent aan zware radioactieve elementen;
- kunstmatig - opzettelijk door de mens gemaakt met behulp van vervalreacties enfusie van atoomkernen;
- geïnduceerd - waargenomen in stoffen die zwaar zijn bestraald en zelf een bron van straling worden.
Soorten straling
Er zijn drie soorten ioniserende straling: alfastralen, bètastralen en gammastralen.
Alfastraling heeft een laag doordringend vermogen. De bundels zijn een stroom heliumkernen. Bijna elke barrière kan beschermen tegen alfastralen: kleding, huid, een vel papier. Het is in dit geval bijna onmogelijk om een gevaarlijke dosis straling te krijgen, als u de voorzorgsmaatregelen in acht neemt.
Bètastraling is gevaarlijker voor het lichaam. Het bestaat uit een stroom elektronen. Zijn doordringend vermogen is veel groter dan dat van alfastralen. De elektronenstroom beweegt met hoge snelheid, dus de straling kan door kleding en huid gaan, het lichaam binnendringen en schade aan de gezondheid veroorzaken.
Gammastraling is het gevaarlijkst. Dit is elektromagnetische straling met een extreem korte golflengte. Dergelijke stralen hebben een enorm doordringend vermogen en zijn schadelijk voor een levend organisme. Als de geabsorbeerde dosis van dergelijke straling de toegestane drempel overschrijdt, kan dit leiden tot ernstige ziekte en zelfs de dood.
Hoe wordt de blootstelling gemeten?
Om het stralingsniveau te berekenen, wordt het concept "geabsorbeerde dosis" (D) gebruikt. Dit is de verhouding van de geabsorbeerde stralingsenergie (E) tot de massa van het bestraalde object (m). Deze waarde wordt op twee manieren uitgedrukt:
- in grijstinten (Gy) - één grijs is gelijk aan de dosis waarbijeen kilogram materie is goed voor de energie van 1 J;
- in röntgen (R) - gebruikt voor röntgen- en gammastralen en is gelijk aan ongeveer 0,01 Gy.
Een dosis van 100 R leidt tot gevaarlijke gezondheidseffecten. De dodelijke dosis is 500 R.
Het stralingsniveau wordt gemeten met een speciale dosimeter.
Equivalente dosis geabsorbeerde straling
Deze waarde wordt gebruikt bij het beoordelen van het destructieve effect van straling op het lichaam. Het wordt ook wel de biologische dosis genoemd. De equivalente dosis wordt aangegeven met de letter H en wordt berekend met de formule: H=D x k.
K - kwaliteitsfactor. Deze waarde beschrijft de impact op het lichaam van een type ioniserende straling (röntgen- en gammastraling).
De eenheid van equivalente stralingsdosis wordt sievert (Sv) genoemd. De naam is gegeven ter ere van de radiofysicus Rolf Sievert, die de effecten van straling op levende organismen bestudeerde. De eenheden millisievert (mSv) en microsievert (µSv) worden ook gebruikt.
Een belangrijk concept is de equivalente dosis van H. Het wordt opgevat als de snelheid waarmee de dosis H zich ophoopt in het lichaam.
Welke doses zijn veilig voor het lichaam? Er is vastgesteld dat de toelaatbare equivalente dosis H, waarbinnen geen pathologische processen in weefsels en cellen plaatsvinden, 0,5 Sv is. Een enkele dodelijke dosis is 6-7 Sv.
Een persoon ontvangt tijdens zijn leven microdoses straling uit natuurlijke en kunstmatige bronnen. Gemiddeld zijn de jaarlijkse doses geabsorbeerde straling 2mSv.
Gevaar van ioniserende straling
Wat gebeurt er met het lichaam bij bestraling? Het grootste gevaar van radioactieve straling is dat het effect bijna onopgemerkt blijft. Ioniserende stralen veroorzaken geen pijn, zijn visueel en met behulp van andere zintuigen niet zichtbaar. Daarom realiseert een persoon zich misschien niet eens dat hij wordt blootgesteld aan gevaarlijke straling totdat het te laat is.
Zelfs een kleine blootstelling is gevaarlijk voor levende organismen. Straling ioniseert de atomen en moleculen in de lichaamscellen. De chemische activiteit van cellen verandert en dit leidt tot radioactieve schade aan organen en weefsels. Hun werking is verstoord.
De meeste straling treft snel delende cellen. De bloedsomloop en het beenmerg beginnen eerst te lijden, daarna het spijsverteringsstelsel en andere organen.
Bestraling heeft ook een nadelig effect op de genen in de chromosomen, wat leidt tot ernstige erfelijke ziekten of reproductieve disfunctie. De meest voorkomende aandoening is de zogenaamde stralingsziekte.
Bij hoge equivalente stralingsdoses kan het zich al in de eerste minuten en uren na blootstelling ontwikkelen. Acute stralingsziekte gaat gepaard met symptomen zoals misselijkheid, braken, koorts en bloedingen.
Vaak is deze ziekte erfelijk. Veel nakomelingen van de slachtoffers van Hiroshima, Nagasaki en het ongeluk in Tsjernobyl voelen nog steeds de gevolgen van stralingsziekte.
Voordelen van ioniserende straling
Radioactieve stralingdoet meer dan alleen kwaad. Onder bepaalde voorwaarden kunt u er ook van profiteren, dat actief wordt gebruikt in verschillende industrieën.
Kleine doses straling worden in de geneeskunde gebruikt om kanker te behandelen. Cellen in kwaadaardige tumoren worden vernietigd door ioniserende straling, dus bestralingstherapie wordt gebruikt bij de behandeling van kanker. Ook in de geneeskunde worden speciale preparaten gebruikt die zijn gemaakt op basis van radioactieve stoffen. Ioniserende stralen dragen bij aan de sterilisatie van medische hulpmiddelen.
Het gebruik van röntgenapparatuur is van onschatbare waarde bij het diagnosticeren van ziekten en het bepalen van de mate van schade.
Ioniserende straling wordt gebruikt om rookmelders te maken, bagage op luchthavens te screenen en de lucht te ioniseren.
Straling wordt ook gebruikt in industrieën zoals metallurgie, lichte industrie, voedingsindustrie, bouwnijverheid, landbouw.
Bescherming tegen straling
Bij het werken met bronnen van ioniserende straling moeten voorzorgsmaatregelen worden genomen om het lichaam tegen schade te beschermen.
Een eenvoudige maar effectieve manier om uzelf tegen straling te beschermen, is door weg te gaan van de stralingsbron. Ten eerste wordt de straling geabsorbeerd door de lucht en ten tweede neemt de stralingsintensiteit bij het weggaan van de bron evenredig af met het kwadraat van de afstand.
Als het onmogelijk is om uit de bron te verwijderen, moeten andere beschermingsmiddelen worden gebruikt. Kleding gemaakt van speciale materialen zal een obstakel worden voorstralingspaden.
Stoffen die straling goed absorberen zijn lood en grafiet.
Samenvattend kunnen we het volgende opmerken
- radioactieve straling is van drie soorten: alfa-, bèta- en gammastraling;
- veranderingen in de stralingssterkte in Grays en Roentgens;
- De equivalente dosiseenheid is Sievert.
Straling veroorzaakt grote schade aan het lichaam, maar in voorgeschreven doses en bij correct gebruik kan het de mensheid ten goede komen.
