TvořeníVěda

X-ray zdroje. Je X-ray zdroj trubice ionizujícího záření?

Skrz historii života na Zemi organismů jsou neustále vystaveny kosmickými paprsky a vzdělaný je v atmosféře radionuklidů a záření skrz přirozeně se vyskytujících látek. Moderní život je nastavena na všechny funkce a omezení životního prostředí, včetně přírodních zdrojů rentgenového záření.

Navzdory tomu, že vysoká úroveň radiace, samozřejmě, škodlivé pro tělo, některé druhy záření jsou důležité pro život. Například radiace přispěl k zásadní chemické a biologické evoluce. Také zřejmé, je skutečnost, že teplo zemského jádra poskytuje a udržuje zbytkového tepla z primární, přirozeně se vyskytující radionuklidy.

kosmické paprsky

Záření mimozemského původu, který nepřetržitě bombardují Zemi, která se nazývá kosmické.

Skutečnost, že pronikající záření dopadá na naší planetě od vnějšího prostoru, ale ne pozemní původu, bylo zjištěno při pokusech na míru ionizace v různých výškách, z výšce 9000 m. Bylo zjištěno, že intenzita ionizujícího záření byla snížena do výšky 700 m, a nadále stoupat prudce vzrostla. Počáteční pokles lze přičíst k poklesu intenzity pozemních gama záření a zvýšení - kosmické.

Zdroje X-ray ve vesmíru, jsou následující:

  • skupina galaxie;
  • Seyfertových galaxie;
  • Slunce;
  • hvězdy;
  • kvasary;
  • černé díry;
  • zbytky supernov;
  • bílá převyšuje;
  • tmavé hvězdy a další.

Důkaz tohoto záření, například, je zvýšit intenzitu kosmického záření pozorované na světě po vzplanutí. Ale naše hvězda není hlavním přispěvatelem k celkovému toku, jako by se jeho denní variace jsou velmi malé.

Dva typy nosníků

Kosmické záření se dělí na primární a sekundární. Záření nespolupracuje s hmotou v ovzduší nebo hydrosféry litosféry Země, která se nazývá primární. Skládá se z protonů (≈ 85%) a alfa-částic (≈ 14%), s mnohem menšími toky (<1%), těžší jádra. Sekundární kosmické rentgenového záření zdroje záření, které - primární záření a atmosféra se skládají z elementárních částic, jako piony, miony a elektrony. Na úrovni hladiny moře, téměř všechny pozorované záření obsahuje sekundární kosmické paprsky 68%, z toho připadá na miony a 30% - elektrony. Méně než 1% průtoku na úrovni hladiny moře se skládá z protonů.

Primární kosmické záření mívají obrovskou kinetickou energii. Oni jsou pozitivně nabité a získat energii v důsledku zrychlení magnetických polí. Ve vesmírném vakuu nabité částice mohou přežít na dlouho, a cestovat milióny světelných let. Během tohoto letu, získávají vysokou kinetickou energii v řádu 2-30 GeV (1 GeV = 10.září eV). Jednotlivé částice mají energie až 10 10 GeV.

Vysoká energie primárních kosmických paprsků, aby mohli doslova rozdělit kolizi atomů v zemské atmosféře. Spolu s neutrony, protony a elementárních částic může být vytvořena lehčí prvky, jako je vodík, helium, a berylia. Miony vždy nabitý a rychle se rozpadají na elektrony a pozitrony.

magnetický štít

Intenzita kosmického záření s růstem prudce, až dosáhne maxima při asi 20 km. 20 km na vrchol atmosféry (až do 50 km), intenzita snižuje.

Tento model je v důsledku zvýšené produkce sekundárního záření zvýšením hustoty vzduchu. Ve výšce 20 km velká část primárního záření vstoupila do interakce, a snížení intenzity z 20 km na výšce odráží vychytávání sekundární svazky atmosféry, což odpovídá vodné vrstvy asi 10 metrů.

Intenzita záření se také vztahuje na zeměpisné šířce. Ve stejné výšce kosmických zvyšuje proudění od rovníku zeměpisné šířce 50-60 ° a zůstává konstantní až k pólům. To je vzhledem k tvaru magnetického pole Země a rozdělení primárního výkonu záření. Magnetické siločáry za atmosféry je obecně rovnoběžný s zemském povrchu na rovníku a kolmo k pólům. Nabité částice snadno pohybovat podél magnetických siločar, ale jen s obtížemi při překonávání jeho příčném směru. Od pólů až 60 °, prakticky všechny primárního záření dosáhne zemské atmosféry, a na rovníku pouze částice s energií větší než 15 GeV, může pronikat přes magnetický štít.

Sekundární zdroje rentgenového záření

V důsledku interakce kosmického záření s látkou kontinuálně vyrábí velké množství radionuklidů. Většina z nich jsou fragmenty, ale některé z nich jsou vytvořeny aktivací stabilních atomů s neutrony a miony. Přírodní výroba radionuklidů v atmosféře odpovídá intenzitě kosmického záření ve výšce a šířce. Asi 70% z nich se vyskytuje ve stratosféře, a 30% - v troposféře.

S výjimkou H-3 a C-14, radionuklidy jsou obvykle ve velmi malých koncentracích. Tritium se zředí a smísí se s vodou a H 2, a C-14 se spojí s kyslíkem za vzniku CO 2, který je ve směsi s atmosférou oxidu uhličitého. Uhlík-14 vstupuje do rostliny prostřednictvím fotosyntézy.

záření na Zemi

Z mnoha radionuklidy, které tvořily na Zemi, jen málo z nich je poločas rozpadu dostatečně dlouhý, aby vysvětlil svou současnou existenci. Pokud se naše planeta vznikla před asi 6 miliardami let, které zůstávají v měřitelných veličin, by vyžadovalo poločas nejméně 100 milionů let. Z primárních radionuklidy, které se stále nacházejí tři jsou nejdůležitější. rentgenový zdroj je K-40, U-238 a Th-232. Uran a thorium rozklad řetězce, z nichž každý tvoří produkty, které jsou téměř vždy v přítomnosti původního izotopu. I když mnoho z dceřinných radionuklidů s krátkým poločasem rozpadu, které jsou běžné v prostředí, protože je neustále tvořen z dlouhým poločasem prekurzorů.

Ostatní dlouhým poločasem původní zdroje X-ray, stručně řečeno, jsou ve velmi nízkých koncentracích. Tento Rb-87, La-138, Ce-142, Sm-147, Lu-176, a tak dále. D. Přirozeně se vyskytující neutrony tvoří mnoho jiných radionuklidy, ale jejich koncentrace je obvykle velmi nízká. V kariéře Oklo v Gabonu, v Africe, který se nachází důkaz o existenci „přirozené reaktoru“, ve které se vyskytují jaderné reakce. Vyčerpání U-235 a přítomnost štěpných produktů v bohatých ložisek uranu, ukazují, že před asi 2 miliardy let tam konal spontánně vyvolat řetězovou reakci.

Navzdory tomu, že původní radionuklidy jsou všudypřítomné, jejich koncentrace závisí na umístění. Hlavním rezervoárem přirozené radioaktivity je lithosphere. Kromě toho, v litosféry se značně liší. Někdy je spojena s určitými typy sloučenin a minerálů, někdy - hlavně na regionální úrovni, s malou korelaci s typy hornin a minerálů.

Rozdělení základních radionuklidů a jejich dceřiných produktů v přirozených ekosystémů závisí na mnoha faktorech, včetně chemických vlastností nuklidů, fyzikálních faktorů ekosystému, jakož i fyziologické a ekologické vlastnosti flóry a fauny. Zvětrávání hornin, jejich hlavní nádrž zásobuje půdu U, Th a K. Th a U produktů přeměny jsou rovněž účastní tohoto programu. Půdy K, Ra, U bit, a velmi málo Th absorbována rostlinami. Využívají draslíku-40, stejně jako stabilní a K. radium, U-238 produkt rozpadu, používaného v elektrárně, a to proto, že je izotop, a protože je chemicky podobný vápníku. Absorpce uranu a thoria rostliny jsou obvykle malé, protože tyto radionuklidy jsou většinou nerozpustné.

radon

Nejdůležitější ze všech zdrojů zemního záření prvku je bez chuti a bez zápachu, neviditelný plyn, který je 8 krát těžší než vzduch, radonu. Skládá se ze dvou hlavních izotopů - radonu-222, jeden z produktů přeměny z U-238 a Radon-220, vytvořených rozpadu Th-232.

Horniny, půda, rostliny, zvířata vyzařují radonu do atmosféry. Plyn je produkt rozpadu radia, a produkoval v každém materiálu, který jej obsahuje. Vzhledem k tomu, radon - inertní plyn, může být izolován povrchy v kontaktu s atmosférou. Množství radonu, který vychází z daného množství horniny, závisí na množství radia a plochy povrchu. Čím menší plemeno, tím více se může uvolnit radon. Rn koncentrace ve vzduchu v blízkosti radiysoderzhaschimi materiálů je také závislá na rychlosti vzduchu. V suterénech, jeskyně a doly, které mají špatný krevní oběh vzduchu, koncentrace radonu může dosáhnout značné úrovně.

Rn rychle rozkládá a vytváří řadu dceřinných radionuklidů. Po vzniku atmosférických produktů přeměny radonu jsou spojeny s malými částicemi prachu, které se usadí na půdu a rostliny, a je inhalován zvířat. Deště zvláště účinně čistí vzduch z radioaktivních prvků, ale kolize a ukládání aerosolových částic také podporuje jejich ukládání.

V mírném podnebí, koncentrace radonu v interiéru v průměru asi 5-10 krát vyšší než venku.

Během posledních několika desetiletí, muž „uměle“ produkoval několik set radionuklidy doprovodných X-ray záření zdroje, vlastnosti a aplikace, které se používají v medicíně, vojenský, elektrické energie a přístrojového vybavení pro geologický průzkum.

Jednotlivé účinky umělých zdrojů záření značně liší. Většina lidí si poměrně malou dávku záření umělého původu, ale některé - mnoho tisíckrát záření z přírodních zdrojů. Umělých zdrojů jsou lépe kontrolovat než přirozené.

Zdroje RTG v medicíně

Průmyslové a lékařské použití, zpravidla pouze čisté radionuklidy, což zjednodušuje identifikaci způsobů, jak k úniku z úložišť a procesu likvidace.

Aplikace záření v medicíně je velmi rozšířená a mohl potenciálně mít významný dopad. To zahrnuje X-ray zdrojů používaných v medicíně:

  • diagnostika;
  • terapie;
  • analytické postupy;
  • stimulace.

Pro diagnostické použití jako soukromých zdrojů, stejně jako širokou škálu radioaktivních stopovacích látek. Zdravotnická zařízení obvykle rozlišují aplikace jako radiologie a nukleární medicíny.

Je X-ray trubice zdroj ionizujícího záření? Počítačová tomografie a skiaskopie - dobře známé diagnostické postupy, které jsou vyrobeny s ním. Kromě toho, v lékařské radiografii, existuje mnoho zdrojů aplikací izotopové včetně gama a beta, a experimentální neutronových zdrojů pro případy, kdy X-ray stroje jsou nevyhovující, ztracená, nebo může být i nebezpečné. Z hlediska ekologie, rentgenové záření, není nebezpečný, pokud jeho zdroje zůstávají odpovědné a zlikvidovat. V tomto ohledu, příběh prvky radium, radonu a jehly radiysoderzhaschih luminiscenční sloučeniny nejsou povzbudivé.

Zdroj rentgenového záření na základě 90 Sr nebo 147 Pm běžně používaný. Vznik 252 Cf jako přenosný neutronového generátoru neutronů rentgenu široce dostupné, ačkoli obecně, tato metoda je stále silně závislá na dostupnosti jaderných reaktorů.

nukleární medicína

Hlavní nebezpečí vlivu na životní prostředí jsou radioizotopové značky v nukleární medicíně a X-ray zdrojů. Příklady nežádoucí účinek následující:

  • ozáření pacienta;
  • Expozice nemocničnímu personálu;
  • ozáření při přepravě radioaktivních léčiv;
  • Dopad ve výrobním procesu;
  • dopad radioaktivních odpadů.

V posledních letech došlo tendence ke snížení expozice pacientů prostřednictvím zavedení krátkotrvajícími izotopů úžeji zaměřené činnosti a použití více vysoce lokalizovaných produktů.

Menší poločas snižuje vliv radioaktivního odpadu , protože většina z dlouhým poločasem prvků je výstup přes ledviny.

Zdá se, že vliv na životní prostředí prostřednictvím kanalizace nezávisí na tom, zda je pacient v nemocnici nebo ošetřeno ambulantně. Ačkoli většina z emisí radioaktivních prvků, je pravděpodobné, že bude krátkodobý, kumulativní účinek podstatně překročí úroveň znečištění všech jaderných elektrárnách s kombinovaným.

Nejčastěji používané radionuklidy v medicíně - zdroje X-ray:

  • 99mTc - skenování lebky a mozku, mozkové krevní Scan, srdce, jater, plic, štítné žlázy, placentární lokalizace;
  • 131 I - krev, játra skenování, placentární lokalizace, skenování a léčení štítné žlázy;
  • 51 Cr - stanovení dobu existence červených krvinek nebo sekvestraci, objemu krve;
  • 57 Co - Schilling vzorek;
  • 32 P - metastazující do kosti.

Široké použití radioimunotest postupy záření analýzy moči a dalších výzkumných metod s použitím značených organických sloučenin významně zvýšila použití kapalného-scintilačních přípravků. Organické roztoky fosfor jsou obvykle založeny na toluenu nebo xylenu, představují poměrně velký objem tekutého organického odpadu, který se musí likvidovat. Zpracování v kapalné formě, je potenciálně nebezpečné a z hlediska životního prostředí nepřijatelné. Z tohoto důvodu se dává přednost spalování odpadů.

Vzhledem k tomu, trvanlivý 3H nebo14C, jsou snadno rozpustné v prostředí, jejich účinek je v normálním rozmezí. Avšak kumulativní účinek může být značné.

Další lékařské využití radionuklidů - využití plutonia baterií pro kardiostimulátory moci. Tisíce lidí jsou dnes naživu díky tomu, že tato zařízení pomohou provozovat své srdce. Uzavřené zářiče 238 Pu (150 GBq) chirurgicky implantována do pacienta.

Průmyslové RTG záření: zdroje, vlastnosti a použití

Medicína - není jedinou oblastí, ve které shledal, že použití této části elektromagnetického spektra. Velká část umělého záření prostředí, se používají v průmyslových radioizotopů a X-ray zdrojů. Příklady tohoto použití:

  • průmyslový rentgen;
  • měření záření;
  • detektory kouře;
  • světélkujících materiály;
  • Rentgenová krystalografie;
  • skenery pro kontrolu zavazadel a příruční zavazadla;
  • X-ray lasery;
  • synchrotrony;
  • cyklotrony.

Protože většina z těchto aplikací zahrnují použití zapouzdřených izotopů, ozařování se koná v průběhu přepravy, přenosu, údržbu a využití.

Je X-ray zdroj trubice ionizujícího záření v průmyslu? Ano, to je použito v nedestruktivních kontrolních letištní systémy, v křišťálově výzkumu, materiálů a konstrukcí, průmyslové kontroly. Během posledních deseti let, se dávka ozáření ve vědě a průmyslu dosáhly polovinu hodnoty tohoto ukazatele v medicíně; proto významný příspěvek.

Zapouzdřené zdroje X-ray samy o sobě mají jen malý vliv. Ale jejich přeprava a zneškodňování alarmující, když dojde ke ztrátě nebo náhodně hodil do popelnice. Takové zdroje rentgenového záření jsou obvykle dodávány a instalovány v dvojitě utěsněny disků nebo válců. Kapsle jsou vyrobeny z nerezové oceli a vyžadují pravidelnou kontrolu těsnosti. Recyklace může být problém. Krátkodobá zdroje mohou ušetřit i úpadek, ale ani v tomto případě by měly být řádně vzaty v úvahu, a zbývající aktivní materiál musí být zlikvidován v licencovaném zařízení. V opačném případě kapsle by měly být zaslány do specializovaných institucí. Jejich tloušťka určuje velikost aktivního materiálu a zdroj rentgenového záření části.

Úložný prostor zdroje X-ray

Rostoucí problém je bezpečné vyřazení z provozu a sanace průmyslových areálů, kde se radioaktivní materiály uložené v minulosti. V podstatě to dříve postavený podniky na zpracování jaderných materiálů, ale musí být součástí jiných průmyslových odvětvích, jako jsou továrny na výrobu světélkujících tritia znamení.

Zvláštním problémem je dlouhá-žil zdroje nízkoúrovňové, které jsou široce distribuované. Například, 241 Am je používán v detektory kouře. Kromě radonu je hlavní rentgenové zdroje v domácnosti. Jednotlivě nepředstavují žádné nebezpečí, ale značná část z nich může být problém do budoucna.

jaderné výbuchy

Za posledních 50 let, z nichž každý byl podroben působení záření z radioaktivního spadu způsobenému testování jaderných zbraní. Oni vyvrcholila v roce 1954-1958 a 1961-1962 let.

V roce 1963, tři země (SSSR, USA a Velké Británie) podepsali dohodu o částečném zákazu jaderných pokusů v atmosféře, oceánech a vesmíru. Během příštích dvou desetiletí, Francie a Čína provedla sérii mnohem menších studií, které ukončily v roce 1980. Podzemní zkoušky jsou stále probíhá, ale obvykle nezpůsobují srážení.

Radioaktivní kontaminace po atmosférických testů spadat poblíž místa exploze. V části, které zůstávají v troposféře a jsou neseny větrem na celém světě ve stejné šířce. Jak jsme se přestěhovat, že spadnou na zem, zůstat asi měsíc ve vzduchu. Ale nejlepší část je tlačena do stratosféry, kde znečištění zůstává po mnoho měsíců, a pomalu se snížil po celé planetě.

Radioaktivní spad obsahuje stovky různých radionuklidů, ale jen málo z nich jsou schopni působit na lidské tělo, takže jejich velikost je velmi malá, a rozpad je rychlá. C-14, Cs-137, Zr-95 a Sr-90 jsou nejvýznamnější.

Zr-95 má poločas 64 dnů, a Cs-137 a SR-90 - asi 30 let. Pouze uhlík-14 s poločasem 5730 let zůstane aktivní v daleké budoucnosti.

jaderná energie

Jaderná energie je nejkontroverznější ze všech umělých zdrojů záření, ale má velmi malý příspěvek k vlivu na lidské zdraví. Při normálním provozu jaderných zařízení vypouštějí do prostředí malé množství radiace. Února 2016, bylo jich tam 442 operačních civilní jaderné reaktory v 31 zemích, a dalších 66 je ve výstavbě. To je jen část výrobního cyklu jaderného paliva. Začíná s výrobou a broušení uranové rudy a rozšiřuje zhotovení jaderného paliva. Po použití v elektrárnách Palivové články jsou někdy zpracována pro obnovu uranu a plutonia. A konečně, cyklus končí nakládání s jaderným odpadem. V každé fázi tohoto cyklu může dojít k úniku radioaktivního materiálu.

Přibližně polovina světové produkce uranové rudy pochází z otevřené jámy, druhá polovina - z dolů. To bylo pak mele v okolních mlýnů, které produkují velké množství odpadu - stovky milionů tun. Tento odpad zůstává radioaktivní po miliony let poté, co společnost přestane svou práci, i když emise záření je velmi malý zlomek z přirozeného pozadí.

Potom se uran je transformován do paliva podle dalšího zpracování a přečištění na soustřeďující mlýny. Tyto procesy vedou k znečištění ovzduší a vody, ale jsou mnohem méně, než v jiných fázích palivového cyklu.

Similar articles

 

 

 

 

Trending Now

 

 

 

 

Newest

Copyright © 2018 cs.delachieve.com. Theme powered by WordPress.