Promieniowanie jądrowe – wykrywanie i jego dawki

Promieniowanie jądrowe - wykrywanie i jego dawki - fizyka kl. 1c/1d – 
E. Gwóźdź 07-04-2020

Wykrywanie promieniowania jądrowego

Promieniowanie jądrowe każdego rodzaju – alfa, beta, gamma – jest promieniowaniem jonizującym. Promieniowanie nazywamy jonizującym wtedy, gdy ma wystarczająco dużo energii, aby częściowo pozbawić atomy elektronów, pozostawiając naładowane cząstki – jony. Jest ono szczególnie niebezpieczne dla zdrowia. Może być wykrywane za pomocą licznika Geigera – Müllera. Urządzenie to jest bardzo czułe, umożliwia wykrywanie i liczenie cząstek dzięki jonizacji gazu wywołanej przejściem promieniowania.

Jak działa miernik promieniowania radioaktywnego?

Organizm człowieka narażony jest na skutki wywołane promieniowaniem jonizującym, które może pochodzić zarówno ze źródeł sztucznych, jak i naturalnych. Źródłem naturalnego promieniowania jonizującego jest m.in. przestrzeń kosmiczna. Promienie kosmiczne, które składają się głównie z jąder atomów o wielkich energiach (są to głównie protony), zostało odkryte na początku XX w. Przed promieniowaniem kosmicznym częściowo chroni nas atmosfera ziemska, która pochłania energię padających cząstek.

Źródłem promieniowania jonizującego są również powierzchnia i wnętrze Ziemi, które zawierają bogate zasoby pierwiastków radioaktywnych. Na terenie Polski po zakończeniu drugiej wojny światowej wydobywano rudy uranu m.in. w Kletnie i Kowarach (Sudety). Z kopalni w Kletnie uzyskano łącznie 20 ton uranu.

Oprócz źródeł naturalnych promieniowania jonizującego istnieją także jego źródła sztuczne. Promieniowanie jonizacyjne wytworzone przez człowieka powstaje jako rezultat przemian zachodzących we wnętrzach jąder atomowych. Tym zmianom towarzyszy zmiana energii jąder, a często także liczby nukleonów. Podatne na to są zwłaszcza izotopy pierwiastków, w których znajduje się nieodpowiednia liczba neutronów. Do źródeł sztucznych promieniowania jonizującego zaliczamy aparaturę medyczną (aparaty rentgenowskie, bomby kobaltowe), elektrownie jądrowe (reaktory) i urządzenia badawcze, np. akceleratory cząstek. W medycynie, przemyśle i nauce powszechnie stosuje się sztuczne izotopy promieniotwórcze, będące źródłem promieniowania α, βγ.

GIOŚ - Główny Inspektorat Ochrony Środowiska - Promieniowanie ...

Jaki wpływ wywiera promieniowanie jonizujące na organizmy żywe, zwłaszcza na organizm ludzki?

Efekt ten zależy głównie od kilku czynników:

  • wielkości i natężenie przyjętej dawki;

  • rodzaju promieniowania;

  • wielkości i rodzaju obszaru poddanego działaniu czynnika jonizującego;

  • wieku oraz płci osoby napromieniowanej;

  • wrażliwości osobniczej;

  • masy ciała;

  • pory roku (temperatury otoczenia);

Jednostką dawki promieniowania jonizującego w układzie SI jest grej (Gy) – energia pochłoniętego promieniowania równa 1 J i przypadająca na jednostkę masy równą 1 kg.

Przykładowe skutki napromieniowania dawką wyrażoną w grejach:

Zespół chorobowy

D [Gy]

Ostry zespól szpikowy

1,0

Trwała niepłodność
u mężczyzn

2,5–6,0

Trwała niepłodność u kobiet

3,5–6,0

Zmętnienie soczewki oka

0,5–2,0

Zaćma oczna

5,0

Rumień skóry

3,0

Sączące złuszczanie naskórka

20,0

Martwica skóry

50,0

Powstawanie wad rozwojowych płodu

0,1–1,0

W tym samym układzie SI jednostką równoważnika dawki promieniowania jest sivert (Sv).

Jednorazowe przyjęcie 2–3 Sv równoważnika dawki promieniowania jonizującego kończy się śmiercią w 25% przypadków, przyjęcie 3–5 Sv kończy się zgonem w 50% przypadków, a dawka 5–7 Sv prowadzi do uszkodzenia szpiku kostnego i organów wewnętrznych i jest śmiertelna w 100% przpadków.

Jak sądzisz, czy większą dawkę promieniowania pochłania osoba w pobliżu elektrowni jądrowej czy paląca papierosy? Popatrz na str. 153 podręcznika!

KORZYSTNE PROMIENIOWANIEhttps://www.naukowiec.org/tablice/chemia/zastosowanie-izotopow-promieniotworczych_396.html

Zadanie domowe: Przeczytaj temat z podręcznika i zrób notatkę do zeszytu.