Radioaktivno ali ionizirajoče sevanje močno vpliva na žive organizme. Ljudje smo nenehno izpostavljeni sevanju v majhnih količinah, ki ne povzročajo resne škode zdravju. Vendar pa močnejše radioaktivno sevanje vodi v resne bolezni in ogroža življenje. Zato je bil za merjenje doze sevanja razvit poseben sistem koeficientov.
Kaj je radioaktivno sevanje?
Ionizirajoče sevanje je energija, ki jo proizvajajo atomi radioaktivnih snovi. Viri sevanja so:
- naravnega izvora - radioaktivni razpad, kozmični žarki, termonuklearne reakcije;
- umetno izdelan - jedrski reaktor, jedrsko gorivo, atomska bomba, medicinska oprema (npr. rentgenski aparat).
Vrste radioaktivnosti
Obstajajo tri vrste radioaktivnosti glede na izvor:
- naravno - lastno težkim radioaktivnim elementom;
- umetno - namenoma ga je ustvaril človek s pomočjo razpadajočih reakcij inzlitje atomskih jeder;
- inducirano - opaženo v snoveh, ki so bile močno obsevane in same postanejo vir sevanja.
Vrste sevanja
Obstajajo tri vrste ionizirajočega sevanja: alfa žarki, beta žarki in gama žarki.
Alfa sevanje ima nizko prodorno moč. Žarki so tok helijevih jeder. Pred alfa žarki lahko zaščiti skoraj vsaka pregrada: oblačila, koža, list papirja. V tem primeru je skoraj nemogoče prejeti nevaren odmerek sevanja, če upoštevate previdnostne ukrepe.
Beta sevanje je nevarnejše za telo. Sestavljen je iz toka elektronov. Njegova prodorna moč je veliko večja kot pri alfa žarkih. Pretok elektronov se premika z veliko hitrostjo, zato lahko sevanje preide skozi oblačila in kožo, prodre v telo in povzroči škodo zdravju.
Gama sevanje je najbolj nevarno. To je elektromagnetno sevanje z izjemno kratko valovno dolžino. Takšni žarki imajo ogromno prodorno moč in so škodljivi za živi organizem. Če absorbirana doza takšnega sevanja preseže dovoljeni prag, lahko povzroči resno bolezen in celo smrt.
Kako se meri izpostavljenost?
Za izračun ravni sevanja se uporablja koncept "absorbirane doze" (D). To je razmerje med absorbirano energijo sevanja (E) in maso obsevanega predmeta (m). Ta vrednost je izražena na dva načina:
- v sivih (Gy) - ena siva je enaka odmerku, pri kateremen kilogram snovi predstavlja energijo 1 J;
- v rentgenskih žarkih (R) - uporablja se za rentgenske žarke in gama žarke in je enak približno 0,01 Gy.
Odmerek 100 R vodi do nevarnih učinkov na zdravje. Smrtonosni odmerek je 500 R.
Raven sevanja se meri s posebnim dozimetrom.
Ekvivalentni odmerek absorbiranega sevanja
Ta vrednost se uporablja pri ocenjevanju uničujočega učinka sevanja na telo. Imenuje se tudi biološki odmerek. Ekvivalentni odmerek je označen s črko H in se izračuna po formuli: H=D x k.
K - faktor kakovosti. Ta vrednost opisuje vpliv vrste ionizirajočega sevanja na telo (rentgensko in gama sevanje).
Enota ekvivalentne doze sevanja se imenuje sivert (Sv). Ime je dobilo v čast radiofizika Rolfa Sieverta, ki je preučeval učinke sevanja na žive organizme. Uporabljata se tudi enoti milisievert (mSv) in mikrosievert (µSv).
Pomemben koncept je ekvivalentna hitrost odmerka H. Razume se kot hitrost, s katero se odmerek H kopiči v telesu.
Kateri odmerki so varni za telo? Ugotovljeno je bilo, da je dovoljena ekvivalentna doza H, v okviru katere ne pride do patoloških procesov v tkivih in celicah, 0,5 Sv. Enkratni smrtni odmerek je 6-7 Sv.
Človek v svojem življenju prejme mikrodoze sevanja iz naravnih in umetnih virov. V povprečju sta letna doza absorbiranega sevanja 2mSv.
Nevarnost ionizirajočega sevanja
Kaj se zgodi s telesom ob obsevanju? Glavna nevarnost radioaktivnega sevanja je, da je njegov učinek skoraj neopažen. Ionizirajoči žarki ne povzročajo bolečine, niso vidni vizualno in s pomočjo drugih čutil. Zato se človek morda niti ne zaveda, da je izpostavljen nevarnemu sevanju, dokler ni prepozno.
Tudi majhna izpostavljenost je nevarna za žive organizme. Sevanje ionizira atome in molekule v celicah telesa. Kemična aktivnost celic se spremeni, kar vodi do radioaktivnih poškodb organov in tkiv. Njihovo delovanje je moteno.
Največ sevanja prizadene celice, ki se hitro delijo. Najprej začneta trpeti krvožilni sistem in kostni mozeg, nato prebavni sistem in drugi organi.
Prav tako ima sevanje škodljiv učinek na gene v kromosomih, kar vodi do hudih dednih bolezni ali reproduktivne disfunkcije. Najpogostejša bolezen je tako imenovana sevalna bolezen.
Pri visokih ekvivalentnih odmerkih sevanja se lahko razvije že v prvih minutah in urah po izpostavljenosti. Akutno sevalno bolezen spremljajo simptomi, kot so slabost, bruhanje, zvišana telesna temperatura in krvavitve.
Ta bolezen je pogosto podedovana. Številni potomci žrtev Hirošime, Nagasakija in černobilske nesreče še vedno čutijo posledice sevalne bolezni.
Prednosti ionizirajočega sevanja
Radioaktivno sevanjenaredi več kot le škodo. Pod določenimi pogoji ga lahko izkoristite tudi vi, ki se aktivno uporablja v različnih panogah.
Majhni odmerki sevanja se uporabljajo v medicini za zdravljenje raka. Celice pri malignih tumorjih uniči ionizirajoče sevanje, zato se radioterapija uporablja pri zdravljenju raka. Tudi v medicini se uporabljajo posebni pripravki, ustvarjeni na osnovi radioaktivnih snovi. Ionizirajoči žarki prispevajo k sterilizaciji medicinskih pripomočkov.
Uporaba rentgenskih aparatov je neprecenljiva pri diagnosticiranju bolezni in določanju stopnje poškodb.
Ionizirajoče sevanje se uporablja za izdelavo detektorjev dima, za pregled prtljage na letališčih in za ioniziranje zraka.
Sevanje se uporablja tudi v panogah, kot so metalurgija, lahka industrija, živilska industrija, gradbena industrija, kmetijstvo.
Zaščita pred sevanjem
Pri delu z viri ionizirajočega sevanja je treba sprejeti previdnostne ukrepe za zaščito telesa pred poškodbami.
Preprost, a učinkovit način za zaščito pred sevanjem je, da se odmaknete od vira sevanja. Prvič, sevanje absorbira zrak, in drugič, ko se odmika od vira, se intenzivnost sevanja zmanjša sorazmerno s kvadratom razdalje.
Če je nemogoče odstraniti iz vira, je treba uporabiti druga zaščitna sredstva. Oblačila iz posebnih materialov bodo postala ovirasevalne poti.
Snovi, ki dobro absorbirajo sevanje, sta svinec in grafit.
Če povzamemo, lahko opazimo naslednje
- radioaktivno sevanje je treh vrst: alfa, beta in gama žarki;
- spremembe moči sevanja v sivih in rentgenskih valovih;
- Ekvivalentna enota odmerka je Sievert.
Sevanje telesu povzroča veliko škodo, vendar v predpisanih odmerkih in ob pravilni uporabi lahko koristi človeštvu.
