Rentgeno šaltiniai. Yra Rentgeno spindulių vamzdžiai, šaltinis jonizuojančia spinduliuote?

Per visą gyvenimą istorijos Žemėje organizmai yra nuolat veikiami kosminių spindulių ir išsilavinę juos į radionuklidų aplinkoje, ir radiacijos per natūraliai susidarančių medžiagų. Šiuolaikinis gyvenimas yra koreguojama į visas savybes ir apribojimus aplinkai, įskaitant natūralių šaltinių rentgeno spindulių.

Nepaisant to, kad didelis radiacijos, žinoma, kenkia organizmui, kai radiacijos rūšys yra svarbios visam gyvenimui. Pavyzdžiui, fono spinduliuotės prisidėjo prie pagrindinio cheminio ir biologinio evoliucija. Taip pat akivaizdu yra tai, kad Žemės branduolys šiluma teikiama ir tvarko likutinės šilumos pirminės, gamtinių radionuklidų.

kosminiai spinduliai

Radiacinės nežemiškos kilmės, kuris nuolat bombarduoti Žemę, vadinamas kosminis.

Tas faktas, kad skverbiasi spinduliai patenka ant mūsų planetos, iš kosmoso, bet ne nuo žemiškosios kilmės, rastas eksperimentų išmatuoti įvairiais aukštyje jonizaciją, nuo jūros lygio iki 9000 m. Buvo nustatyta, kad jonizuojančiosios spinduliuotės intensyvumas buvo sumažintas iki 700 m aukščio, ir toliau lipti sparčiai išaugo. Pradinė mažėjimas gali būti tiesiogiai susiję su sausumos gama spindulių intensyvumas ir padidėjo sumažėjimas - kosminės.

Rentgeno šaltiniai erdvėje yra taip:

• grupė galaktikos;
• Seyferta galaktikos;
• saulės;
• žvaigždės;
• kvazarai;
• juodosios skylės;
• supernova liekanas;
• baltoji nykštukė;
• tamsios žvaigždės ir kiti.

Įrodymai tokios spinduliuotės, pavyzdžiui, yra padidinti kosminės spinduliuotės intensyvumas stebimas pasaulyje po raketos. Tačiau mūsų žvaigždė yra ne labai prisideda prie bendro srauto, nes jos paros svyravimai yra labai mažas.

Dviejų tipų sijų

Kosminiai spinduliai yra padalintas į pirminės ir antrinės. Radiacinės nesąveikauja su medžiaga atmosferoje ar Hidrosfera litosferos Žemės, vadinamas pirminis. Jis susideda iš protonų (maždaug 85%), ir alfa-dalelių (≈ 14%), su daug mažesnių srautų (<1%) stambesnius branduolių. Antrinės kosminiai rentgeno spindulių, radiacijos šaltinių, kurios - pagrindinis radiacijos ir atmosfera susideda iš elementariųjų dalelių, tokių kaip Pionas, Miuonas ir elektronų. Jūros lygyje, beveik visi stebimas spinduliuotės apima vidurinių kosminiai spinduliai 68% iš kurių yra sudarė Miuonas ir 30% - elektronais. Mažiau nei 1% jūros lygio srautas susideda iš protonų.

Pirminiai kosminiai spinduliai yra linkę turėti didžiulį kinetinę energiją. Jie teigiamai įkrautas ir įgyti energijos, nes pagreitis magnetinių laukų. Kosmoso dalelės vakuume gali išgyventi ilgai, ir keliauti milijonus šviesmečių. šio skrydžio metu, jie įgyja aukštą kinetinę energiją į 2-30 GeV (1 GeV = rugsėjo ¹⁰ eV) tvarka. Atskiros dalelės turi energijos iki 10 ¹⁰ GeV.

Aukštos energijos iš pirminių kosminių spindulių, kad jie galėtų tiesiog padalinti atomų žemės atmosferos susidūrimo. Kartu su neutronų, protonų, ir elementariųjų dalelių gali būti suformuotas lengvesni elementų, tokių kaip vandenilis, helis, ir beriliu. Miuonas visada kaltinamas, ir greitai gesti į elektronų ar Pozitronas.

magnetinis skydas

Iš kosminių spindulių su kilimo intensyvumas smarkiai pasiekti maksimumą esant apie 20 km. 20 km į atmosferą viršuje (iki 50 km), intensyvumas mažėja.

Šis modelis yra dėl padidėjusio gamybos antrinė spinduliuotė didinant oro tankį. Sudaro 20 km aukštyje didelė dalis pirminės spinduliuotės sudarė sąveikos, ir intensyvumas sumažinimas nuo 20 km į jūros lygio atspindi antrinių spindulių atmosferoje įsisavinimą, atitinkančio apie 10 metrų vandens sluoksnyje.

Spinduliuotės intensyvumas yra taip pat susijęs su platumos. Tuo nuo pusiaujo į patį aukščio kosminių srautų padidėjimas platumą 50-60 ° ir išlieka pastovi iki polių. Tai dėl to, kad magnetinio lauko Žemės formos ir pirminės spinduliuotės galios paskirstymo. Magnetinės jėgos linijų už atmosferą paprastai lygiagrečiai žemės paviršiaus ties pusiauju ir statmenai polių. Dalelės lengvai judėti išilgai magnetinio lauko linijas, bet su sunkumų įveikiant savo skersine kryptimi. Iš polių iki 60 °, beveik visi pirminės spinduliuotės pasiekia Žemės atmosferą, ir tuo pusiaujo tik dalelių su energijos didesnis kaip 15 GeV, gali prasiskverbti pro magnetinio skydas.

Antrinių šaltinių rentgeno spindulių

Kaip kosminių spindulių su dalelių sąveikos rezultatas nuolat gaminamas didelį kiekį radionuklidų. Dauguma jų fragmentai, bet kai kurie iš jų yra suformuotas aktyvavimo stabilių atomų su neutronų ir Miuonas. Natūralus gamyba radionuklidų atmosferą atitinka kosminės spinduliuotės intensyvumo aukštyje ir platumą. Apie 70% iš jų pasitaiko stratosferoje, ir 30% - troposferoje.

Išskyrus H-3 ir C-14, radionuklidai yra paprastai labai mažas koncentracijas. Tričiu praskiedžiamas ir sumaišyti su vandeniu ir H 2, ir C-14 sujungia su deguonimi ir susidaro CO _{2 dalis,} kuri yra sumaišyti su anglies dioksido atmosferoje. Anglies-14 patenka į augalų per fotosintezės.

spinduliuotė Žemę

Iš daugelio radionuklidų, kurie susiformavo į Žemę, tik nedaugelis turi pusinės pakankamai ilgai paaiškinti savo dabartinį egzistavimą. Jei mūsų planeta susiformavo prieš maždaug 6 milijardų metų, jie lieka išmatuojamų kiekiais, reikėtų pusinės ne mažiau kaip 100 milijonų metų. Iš pirminių radionuklidų, kurie vis dar rasti, trys yra svarbiausia. Rentgeno spindulių šaltinis yra K-40, U-238 ir TH-232. Uranas ir toris skilimas grandinės, kiekvienam forma produktai, kurie yra beveik visada pradinio izotopo buvimą. Nors daugelis iš dukterinių radionuklidų yra trumpalaikis, jie yra bendros aplinkos, nes ji nuolat susidaro iš ilgaamžių medžiagų pirmtakų.

Kitos ilgaamžiai originalios Rentgeno šaltiniai, trumpai tariant, yra labai žemomis koncentracijomis. Ši RB-87 La-138, CE-142, SM-147, Lu-176, ir pan. D. Gamtinės neutronai sudaro daug kitų radionuklidų, tačiau jų koncentracija paprastai yra gana mažos. Be karjeros Oklo Gabone, Afrikoje, įsikūręs įrodymų apie "gamtos reaktoriaus", kurioje įvyksta branduolinės reakcijos egzistavimą. Išeikvojimas U-235 ir skilimo produktų buvimo per turtingųjų urano telkinių, rodo, kad maždaug prieš 2 mlrd metų, ten vyko spontaniškai sukelti grandininę reakciją.

Nepaisant to, kad originalus radionuklidai yra visur, jų koncentracija priklauso nuo vietos. Pagrindinis rezervuaras natūralaus radioaktyvumo yra litosfera. Be to, per litosferos ji labai skiriasi. Kartais jis yra susijęs su tam tikrų rūšių junginių ir mineralinių medžiagų, kartais - ypač regioniniu, mažai koreliuoja su uolų ir mineralų tipus.

Pasiskirstymas pirminių radionuklidų ir jų dukra produktų natūralių ekosistemų priklauso nuo daugelio veiksnių, įskaitant cheminių savybių radionuklidų, fiziniai veiksniai ekosistemai, taip pat fiziologiniai ir ekologiniai požymiai floros ir faunos. Atmosferos akmenų, jų pagrindinis rezervuaras tiekia dirvą U Th ir K. Th ir U skilimo produktai taip pat dalyvauja šioje programoje. Dirvožemio K RA U tiek, ir labai mažai Kt sugeria augalai. Jie naudoja kalio-40, taip pat stabilų ir K. Radžio, U-238 skilimo produkto, kurį naudoja augalų, ne todėl, kad jis yra izotopų, ir kadangi ji yra chemiškai panašus į kalcio. Absorbcija urano ir torio augalų paprastai yra mažas, nes šie radionuklidai paprastai netirpsta.

radonas

Svarbiausia iš visų gamtinių spinduliuotės elementas šaltinių yra beskonis ir bekvapis, nematomas dujų, kuris yra 8 kartus sunkesnis už orą, radono. Jis susideda iš dviejų pagrindinių izotopų - radono-222, vienas iš skilimo produktų U-238 ir Radonas-220, susidariusių Th-232 irimo.

Uolienos, dirvožemio, augalų, gyvūnų skleidžia radono į atmosferą. Dujos yra priklausantis radžio irimo produktas, pagamintas ir bet kokia medžiaga, kuriame jis. Nuo radono - inertinių dujų, ji gali būti išskirtas paviršiaus, liečiasi su atmosfera. Iš radono kiekis, kuris sklinda iš tam tikros masės roko priklauso nuo radžio ir paviršiaus ploto suma. Kuo mažesnis veislė, tuo daugiau jis gali išleisti radono. RN koncentracija ore netoli radiysoderzhaschimi medžiagų taip pat priklauso nuo oro greičio. Rūsiuose, olose ir kasyklų, kurios turi prastą oro cirkuliacija, kad radono koncentracija gali pasiekti reikšmingų lygį.

RN greitai suyra ir formuoja dukterinių radionuklidų seriją. Po to, kai atmosferos radono skilimo produktų susidarymą yra sujungtos su mažais dulkių dalelės, kuri nusėda ant dirvos ir augalų, ir yra įkvėpti gyvūnų. Lietus ypač veiksmingai išvalytas oras iš radioaktyviųjų elementų, bet susidūrimo ir nusėdimas aerozolio dalelių taip pat skatina jų nusėdimą.

Vidutinio klimato, kad radono koncentracija patalpoje ant maždaug 5-10 kartų vidutiniškai didesnis nei lauke.

Per pastaruosius kelis dešimtmečius, žmogus "dirbtinai" pagamino kelis šimtus radionuklidus lydinčius rentgeno spinduliuotės šaltinių, savybės ir programas, kurios yra naudojamos medicinoje, karinių, elektros energijos gamybos ir prietaisų mineralinio tirti.

Individualūs poveikis žmogaus sukeltų spinduliuotės šaltinių labai skiriasi. Dauguma žmonių gauti santykinai mažą dozę dirbtinės spinduliuotės, tačiau kai kurie - daug tūkstantį kartų natūralių šaltinių spinduliavimas. Dirbtiniai šaltiniai geriau valdomas nei natūralus.

Rentgeno spinduliuotės šaltinius medicinoje

Pramoninės ir medicininės paskirties, kaip taisyklė, tik gryno radionuklidų, kurie supaprastina būdų ištekėti iš saugyklų ir šalinimo proceso identifikavimą.

spinduliuotės taikymas medicinoje yra plačiai paplitęs ir potencialiai galėtų turėti didelį poveikį. Tai apima rentgeno šaltinių, naudojamų medicinoje:

• diagnostika;
• terapija;
• analizės procedūras;
• vaikščiojimas.

Diagnostikai naudoti kaip privačių šaltinių, taip pat įvairių radioaktyvių dalelių. Sveikatos priežiūros įstaigose, paprastai atskirti paraišką kaip radiologijos ir branduolinės medicinos.

Yra Rentgeno spindulių vamzdžiai, šaltinis jonizuojančia spinduliuote? Kompiuterinės tomografijos ir fluoroskopiją - gerai žinomas diagnostinės procedūros, kurie yra pagaminti su juo. Be to, medicinos radiografijoje, yra daug paraiškų izotopų šaltiniai įskaitant gama ir beta, ir eksperimentinių neutronų šaltinių Tais atvejais, kai rentgeno aparatai nepatogius, pasislinkę, arba gali būti pavojinga. Žvelgiant iš ekologijos klausimu, rentgeno spinduliuotė nėra pavojinga tol, kol jos šaltiniai lieka atskaitinga ir šalinamos tinkamai. Šiuo atžvilgiu, istorija elementai Radžio, radono ir adatos radiysoderzhaschih liuminescencinės junginiai yra ne skatinti.

Rentgeno šaltiniai apie ⁹⁰ Sr arba ¹⁴⁷ Pm pagrindu dažniausiai naudojamas. Iš ²⁵² Cf atsiradimas kaip nešiojamas Neutronų generatorių neutronų radiografijos plačiai prieinama, nors apskritai šis metodas yra vis dar labai priklauso nuo branduolinių reaktorių prieinamumą.

branduolinė medicina

Pagrindinis pavojus, kad poveikio aplinkai yra Radioisotope etiketės branduolinės medicinos ir rentgeno šaltinių. Pavyzdžiai nepageidaujamas poveikis taip:

• švitinimą pacientui;
• poveikis ligoninės personalas;
• švitinimo vežant radioaktyviųjų vaistų;
• poveikis gamybos procese;
• radioaktyviųjų atliekų poveikį.

Pastaraisiais metais pastebima tendencija mažinti pacientams ekspoziciją per trumpai gyveno izotopų įvedimo siauriau orientuota veikla ir labiau lokalizuotas produktų naudojimas.

Mažesni pusinės sumažina įtaką radioaktyviųjų atliekų , nes dauguma ilgaamžių elementų išėjimas pro inkstus.

Matyt, poveikis aplinkai per kanalizacijos sistemos nepriklauso nuo to, ar pacientas yra ligoninėje arba gydomi ambulatoriškai. Nors dauguma radioaktyviųjų elementų išmetimą gali būti trumpalaikis, kaupiamasis poveikis žymiai viršija taršos visų atominių elektrinių kartu lygį.

Dažniausiai naudojami radionuklidai medicinoje - Rentgeno šaltiniai:

• ^99mTc - nuskaitymo kaukolės ir smegenų, galvos smegenų kraujo skenavimas, širdies, kepenų, plaučių, skydliaukės, placentos lokalizacijos;
• ^131I - kraujo, kepenų skenavimas, placentos lokalizacijos, nuskaitymo ir gydymas skydliaukės;
• ⁵¹ Kr - nustatyti trukmę raudonųjų kraujo ląstelių arba izoliuojant, kraujo tūrio egzistavimą;
• ⁵⁷ Bendras - Schillingas pavyzdys;
• ³² P - metastazavęs kaulų.

Plačiai naudoti radioimuninė procedūros spinduliuotės analizės šlapimo ir kitus tyrimo metodus, naudojant organinius junginius pažymėti žymiai padidėjo skystą-scintiliacijos preparatų naudojimą. Organiniai fosforo sprendimai yra paprastai grindžiama tolueno arba ksileno, yra gana didelė skysčio tūrio organinių atliekų, kurios turi būti sunaikintos. Apdorojimo skystu pavidalu, yra potencialiai pavojinga ir aplinkai nepriimtina. Dėl šios priežasties, pirmenybė teikiama atliekų deginimą.

Seniai-gyveno ³ H arba ¹⁴ C yra lengvai tirpsta aplinkoje, jų poveikis yra normos ribose. Bet bendras poveikis gali būti labai didelis.

Kitas medicinos naudojimas radionuklidų - plutonio baterijų naudojimas stimuliatorių galios. Tūkstančiai žmonių šiandien yra gyvi dėka to, kad šie įrenginiai padės veikti savo širdį. Uždarieji šaltiniai ²³⁸ Pu (150 GBq) chirurginiu būdu implantuoti į pacientams.

Pramoninės rentgeno spinduliuotės: šaltiniai, savybės ir paraiškos

Medicina - tai ne vienintelė sritis, kurioje rado šį elektromagnetinio spektro dalies naudojimą. Didelė dalis dirbtinių spinduliuotės aplinkoje naudojami pramonės radioaktyviųjų izotopų ir rentgeno šaltinių. Pavyzdžiai šioje paraiškoje:

• pramoninės rentgenograma;
• radiacijos matavimo;
• dūmų detektoriai;
• savarankiškai šviesos medžiagos;
• Rentgeno spindulių kristalografija;
• Skeneriai tikrinti bagažą ir atlikti ant bagažo;
• Rentgeno lazeriai;
• synchrotrons;
• Ciklotronai.

Kadangi dauguma šių programų apima inkapsuliuotų izotopų naudojimą, radiacijos apšvita vyksta transportavimo, perdavimo, priežiūros ir šalinimo metu.

Ar rentgeno vamzdelis yra jonizuojančiosios spinduliuotės šaltinis pramonėje? Taip, jis naudojamas oro uostų neardomojo valdymo sistemose, tiriant kristalus, medžiagas ir konstrukcijas, pramoninį valdymą. Per pastaruosius dešimtmečius mokslo ir pramonės radiacijos apšvitos dozės pasiekė pusę šio rodiklio vertės medicinoje; Taigi indėlis yra reikšmingas.

Kapsuliuotos pačios rentgeno spinduliuotės šaltiniai turi mažai įtakos. Bet jų transportavimas ir šalinimas kelia nerimą, kai jie yra prarasti ar klaidingai išmesti į sąvartyną. Tokie rentgeno spinduliuotės šaltiniai paprastai tiekiami ir montuojami dvigubo sandarinimo diskų arba cilindrų pavidalu. Kapsulės pagamintos iš nerūdijančio plieno ir reikalauja periodiško nuotėkio bandymo. Jų šalinimas gali būti problema. Trumpalaikiai šaltiniai gali būti laikomi ir sugadinti, tačiau net ir tada jie turi būti tinkamai atsižvelgti, o likutinė aktyvi medžiaga turi būti išmesta licencijuotos įstaigos. Priešingu atveju kapsulės turi būti siunčiamos į specializuotas įstaigas. Jų galia lemia aktyvios rentgeno spinduliuotės šaltinio medžiagą ir dydį.

Rentgeno spindulių šaltinio saugojimo vietos

Vis didėjanti problema yra saugi eksploatavimo nutraukimas ir dezaktyvavimas pramoninėse vietose, kuriose anksčiau buvo saugomos radioaktyviosios medžiagos. Iš esmės tai yra anksčiau sukurtos branduolinių medžiagų perdirbimo įmonės, tačiau būtina dalyvauti ir kitose pramonės šakose, pvz., Gamyklose, kuriose gaminami savaime apšviestos tričio turinčios ženklai.

Ypatinga problema yra ilgalaikiai žemo lygio šaltiniai, kurie yra plačiai paplitę. Pavyzdžiui, ²⁴¹ Am yra naudojamas dūmų detektoriuose. Be radono, tai yra pagrindiniai rentgeno spindulių šaltiniai kasdieniame gyvenime. Atskirai jie nesukuria jokio pavojaus, tačiau daug jų gali ateityje kelti problemų.

Branduoliniai sprogimai

Per pastaruosius 50 metų visi nukentėjo nuo spinduliuotės, kurią sukėlė branduolinių ginklų bandymai. Jų piko įvyko 1954-1958 m. Ir 1961-1962 m.

1963 m. Trys šalys (TSRS, Jungtinės Valstijos ir Didžioji Britanija) pasirašė susitarimą dėl dalinio branduolinių bandymų uždraudimo atmosferoje, vandenyne ir kosmose. Per ateinančius du dešimtmečius Prancūzija ir Kinija atliko daug mažesnių bandymų, kurie baigėsi 1980 m., Bandymus. Požeminiai bandymai vis dar vykdomi, tačiau paprastai jie nesudaro kritulių.

Radioaktyvusis užteršimas po atmosferos tyrimų patenka ties sprogimo vieta. Iš dalies jie lieka troposferoje ir plaukia vėjas visame pasaulyje toje pačioje platumoje. Kai jie judesni, jie nukrenta žeme, lieka apie mėnesį ore. Tačiau didžioji jo dalis yra išstumta į stratosferą, kur tarša lieka daugelį mėnesių ir lėtai nusileidžia visai planetai.

Radioaktyviosios nuosėdos apima kelis šimtus skirtingų radionuklidų, tačiau tik keletas iš jų gali paveikti žmogaus kūną, todėl jų dydis yra labai mažas, o skilimas įvyksta greitai. Svarbiausi yra C-14, Cs-137, Zr-95 ir Sr-90.

Zr-95 pusinės eliminacijos laikas yra 64 dienos, o Cs-137 ir Sr-90 - apie 30 metų. Tolimoje ateityje išliks tik anglis-14, kurio pusinės eliminacijos laikas yra 5730.

Atominė energija

Branduolinė energija yra labiausiai prieštaringa visų antropogeninių radiacijos šaltinių, tačiau jos poveikis žmonių sveikatai labai nedidelis. Įprastomis eksploatavimo sąlygomis branduolinės elektrinės išleidžia nedidelį radiacijos kiekį į aplinką. 2016 m. Vasario mėn. 31 šalyje veikė 442 civiliai veikiantys branduoliniai reaktoriai, o dar 66 buvo statomi. Tai tik dalis branduolinio kuro ciklo . Jis prasideda urano rūdos gavyba ir šlifavimu ir toliau gamina branduolinį kurą. Po panaudojimo jėgainėse kuro elementai kartais perdirbami urano ir plutonio regeneravimui. Galų gale ciklas baigiasi branduolinių atliekų šalinimu. Kiekviename šio ciklo etape galima radioaktyviųjų medžiagų nutekėjimas.

Maždaug pusė pasaulio urano rūdos gaminamos iš atvirų karjerų, o kita pusė - iš kasyklų. Tada jis susmulkinamas netoliese esančiuose smulkintuvuose, kurie gamina daugybę atliekų - šimtus milijonų tonų. Šios atliekos milijonus metų išlieka radioaktyvios, kai bendrovė nutraukia savo veiklą, nors spinduliuotė spinduliuotė sudaro labai mažą natūralios kilmės dalį.

Po to uranas paverčiamas degalais, tolesnį apdorojimą ir valymą koncentruojančiose įmonėse. Šie procesai sukelia oro ir vandens taršą, tačiau jie yra daug mažiau nei kitais kuro ciklo etapais.