sorgenti di raggi X. È la fonte tubo a raggi X di radiazioni ionizzanti?

In tutta la storia della vita sulla Terra organismi sono costantemente esposti ai raggi cosmici e educati in un clima di radionuclidi, e la radiazione in tutte le sostanze presenti in natura. La vita moderna è regolata alla tutte le caratteristiche e le limitazioni dell'ambiente, anche attraverso fonti naturali di raggi-X.

Nonostante il fatto che alti livelli di radiazione, naturalmente, dannose per l'organismo, alcuni tipi di radiazioni sono importanti per la vita. Ad esempio, la radiazione di fondo ha contribuito alla chimica fondamentale e l'evoluzione biologica. Inoltre evidente è il fatto che il calore del nucleo terrestre sono fornite e mantenuto dal calore di decadimento del primario, radionuclidi naturali.

raggi cosmici

Radiazione di origine extraterrestre, che continuamente bombardano la Terra, chiamato cosmica.

Il fatto che la radiazione penetrante cade sul nostro pianeta dallo spazio esterno, ma non di origine terrestre, è stato trovato in esperimenti per misurare l'ionizzazione a diverse altitudini, dal livello del mare a 9.000 m. E 'stato trovato che l'intensità della radiazione ionizzante è stata ridotta ad un'altezza di 700 m, e continuare a salire rapidamente aumentato. Il declino iniziale può essere attribuita ad una diminuzione dell'intensità dei raggi gamma terrestri e l'aumento – cosmici.

sorgenti di raggi X nello spazio sono i seguenti:

• galassie gruppo;
• galassie di Seyfert;
• il sole;
• stelle;
• quasar;
• buchi neri;
• resti di supernova;
• nane bianche;
• stelle scuri e altri.

La prova di tale radiazione, per esempio, è quello di aumentare l'intensità dei raggi cosmici osservati nel mondo dopo razzi. Ma la nostra stella non è un importante contributo al flusso totale, come le sue variazioni giornaliere sono molto piccole.

Due tipi di travi

I raggi cosmici sono divisi in primario e secondario. Radiazioni non interagisce con la materia in atmosfera o l'idrosfera litosfera della Terra, chiamato il primario. Consiste di protoni (≈ 85%) e particelle alfa (≈ 14%), con molto più piccoli flussi (<1%) nuclei pesanti. raggi X cosmici secondari, fonti di radiazione – radiazione primaria e l'atmosfera costituite da particelle subatomiche come pioni, muoni ed elettroni. Al livello del mare, quasi tutta la radiazione osservata comprende raggi cosmici secondari 68% dei quali è rappresentato muoni e il 30% – da elettroni. Meno dell'1% della portata al livello del mare è costituito da protoni.

raggi cosmici primari tendono ad avere enorme energia cinetica. Essi sono caricate positivamente e di ottenere energia a causa dell'accelerazione in campi magnetici. Nel vuoto dello spazio particelle cariche possono sopravvivere a lungo, e milioni di anni luce di viaggio. Durante questo volo, acquistano elevata energia cinetica dell'ordine di 2-30 GeV (1 GeV = ¹⁰ settembre eV). singole particelle hanno energie fino a 10 ¹⁰ GeV.

L'alta energia dei raggi cosmici primari permettere loro di dividere letteralmente la collisione di atomi terrestre. Insieme con neutroni, protoni e particelle subatomiche possono formare elementi più leggeri come l'idrogeno, elio, e berillio. I muoni sempre a carico, e decadono rapidamente in elettroni o positroni.

schermatura magnetica

L'intensità dei raggi cosmici con l'aumento bruscamente a raggiungere un massimo a circa 20 km. 20 km all'inizio dell'atmosfera (fino a 50 km), l'intensità diminuisce.

Questo modello è dovuto alla maggiore produzione di radiazione secondaria aumentando la densità dell'aria. Ad un'altitudine di 20 km gran parte della radiazione primaria è entrato in interazione, e la riduzione dell'intensità da 20 km a livello del mare riflette l'assorbimento di atmosfera travi secondarie, equivalenti a strato d'acqua di circa 10 metri.

L'intensità della radiazione è anche legato alla latitudine. Alla stessa quota cosmici flusso aumenta dall'equatore alla latitudine 50-60 ° e rimane costante fino ai poli. Ciò è dovuto alla forma del campo magnetico terrestre e la distribuzione della potenza radiazione primaria. linee magnetiche di forza oltre l'atmosfera è generalmente parallela alla superficie della terra all'equatore e perpendicolare ai poli. Le particelle cariche si muovono facilmente lungo le linee del campo magnetico, ma con difficoltà nel superare la sua direzione trasversale. Dai poli 60 °, praticamente tutta la radiazione primaria raggiunge terrestre, e all'equatore solamente particelle con energie superiori a 15 GeV, può penetrare attraverso lo scudo magnetico.

Le fonti secondarie dei raggi X

Come risultato dell'interazione dei raggi cosmici con materia prodotta continuamente una quantità significativa di radionuclidi. La maggior parte sono frammenti, ma alcune di esse sono formate da atomi di attivazione stabili con neutroni e muoni. produzione naturale di radionuclidi nell'atmosfera corrisponde all'intensità della radiazione cosmica in quota e latitudine. Circa il 70% di essi si verificano nella stratosfera, e il 30% – nella troposfera.

Fatta eccezione per H-3 e C-14, radionuclidi sono di solito in concentrazioni molto piccole. Trizio viene diluito e mescolato con acqua e H 2 e C-14 combina con l'ossigeno per formare CO _2, che viene miscelato con atmosfera di anidride carbonica. Carbonio-14 entra nell'impianto attraverso la fotosintesi.

radiazioni della Terra

Dei molti radionuclidi che ha formato la terra, solo pochi hanno un tempo di dimezzamento abbastanza a lungo per spiegare il loro attuale esistenza. Se il nostro pianeta si è formato circa 6 miliardi di anni fa, di rimanere in quantità misurabili, richiederebbe un tempo di dimezzamento di almeno 100 milioni di anni. Dei radionuclidi primari, che sono ancora presenti, tre sono più importanti. sorgente di raggi X è un K-40, U-238 e Th-232. Uranio e torio catena di decadimento, ogni prodotti di forma che sono quasi sempre in presenza dell'isotopo originale. Anche se molti dei radionuclidi figlia sono di breve durata, sono comuni nell'ambiente, perché è costantemente formato da precursori di lunga durata.

Altre sorgenti di raggi X longevi originali, in breve, sono in concentrazioni molto basse. Questo Rb-87, La-138, Ce-142, Sm-147, Lu-176, e così via. D. neutroni Forma presente in natura molti altri radionuclidi, ma la loro concentrazione è di solito piuttosto basso. In una carriera Oklo in Gabon, in Africa, che si trova la prova dell'esistenza di "reattore naturale" in cui si verificano reazioni nucleari. L'esaurimento delle U-235 e la presenza di prodotti di fissione all'interno dei ricchi giacimenti di uranio, mostrano che circa 2 miliardi di anni fa, ha avuto luogo spontaneamente innescare una reazione a catena.

Nonostante il fatto che i radionuclidi originali sono onnipresenti, la loro concentrazione dipende dalla posizione. Il serbatoio principale della radioattività naturale è litosfera. Inoltre, all'interno della litosfera varia notevolmente. A volte è associato con alcuni tipi di composti e minerali, a volte – soprattutto a livello regionale, con scarsa correlazione con i tipi di rocce e minerali.

Distribuzione dei radionuclidi primari e dei loro prodotti discendenti negli ecosistemi naturali dipende da molti fattori, tra cui le proprietà chimiche dei nuclidi, fattori fisici dell'ecosistema, nonché attributi fisiologici ed ecologici di flora e fauna. Atmosferici delle rocce, loro principale serbatoio alimenta il terreno U, Th e prodotti di decadimento K. Th e U partecipano anche in questo programma. Del suolo K, Ra, U bit, e molto poco Th assorbite dalle piante. Essi utilizzano potassio-40 nonché stabile e K. Radium, U-238 prodotto di decadimento, utilizzato dalla pianta, non perché è un isotopo, e poiché è chimicamente simile al calcio. L'assorbimento delle piante uranio e torio sono solitamente di piccole dimensioni, dal momento che questi radionuclidi sono di solito insolubili.

radon

Il più importante di tutte le fonti di radiazioni elemento naturale è insapore e inodore, gas invisibile, che è 8 volte più pesante dell'aria, il radon. Si compone di due isotopi principali – radon-222, uno dei prodotti di decadimento di U-238 e radon-220, formate dal decadimento di Th-232.

Rocce, il suolo, le piante, gli animali emettono il radon in atmosfera. Il gas è un prodotto di decadimento del radio, e realizzato in qualsiasi materiale che lo contiene. Poiché radon – gas inerte, esso può essere isolato superfici a contatto con l'atmosfera. La quantità di radon che emana da una data massa di roccia dipende dalla quantità di radio e di superficie. Più piccola è la razza, tanto più si può rilasciare radon. concentrazione Rn nell'aria in prossimità di materiali radiysoderzhaschimi dipende anche dalla velocità dell'aria. In scantinati, grotte e miniere, che hanno una scarsa circolazione d'aria, la concentrazione del radon può raggiungere livelli significativi.

Rn si decompone rapidamente e forma una serie di radionuclidi figlia. Dopo la formazione di prodotti di decadimento del radon atmosferici sono unite con piccole particelle di polvere che si deposita sul terreno e piante, e viene inalato dagli animali. Piogge particolarmente efficace purificati aria da elementi radioattivi, ma la collisione e deposizione di particelle di aerosol promuove anche la loro deposizione.

Nei climi temperati, la concentrazione di radon indoor in media circa 5-10 volte superiore rispetto a quello esterno.

Nel corso degli ultimi decenni, l'uomo "artificiale" ha prodotto diverse centinaia di radionuclidi che accompagnano I raggi X fonti, proprietà e applicazioni che vengono utilizzati in medicina, militare, generazione di energia, e la strumentazione per l'esplorazione minerale.

effetti individuali delle sorgenti di radiazioni artificiali varia notevolmente. La maggior parte delle persone ottenere una parte relativamente piccola dose di radiazioni artificiali, ma alcuni – molte migliaia di volte la radiazione di sorgenti naturali. fonti artificiali sono meglio controllati che naturale.

sorgenti di raggi X in medicina

L'uso industriale e medicale, di regola, solo i radionuclidi puri, che semplifica l'individuazione di modi per perdita da siti di stoccaggio e processo di smaltimento.

applicazioni delle radiazioni in medicina è molto diffusa e potrebbe potenzialmente avere un impatto significativo. Questo include sorgenti di raggi X utilizzati in medicina per:

• la diagnostica;
• La terapia;
• procedure analitiche;
• stimolazione.

Per uso diagnostico come fonti private, così come una vasta gamma di traccianti radioattivi. strutture sanitarie in genere distinguono l'applicazione come la radiologia e medicina nucleare.

È il tubo a raggi X fonte di radiazioni ionizzanti? La tomografia computerizzata e fluoroscopia – un noto procedure diagnostiche che sono fatti con esso. Inoltre, in radiografia medica, ci sono molte fonti, tra cui l'applicazione degli isotopi gamma e beta, e sorgenti di neutroni sperimentali per i casi in cui le macchine a raggi X sono scomodi, fuori luogo, o possono essere pericolosi. Dal punto di vista dell'ecologia, radiazione a raggi X non è pericoloso fintantoché le sue sorgenti rimangono responsabile e smaltiti correttamente. A questo proposito, l'elementi della storia radio, radon e aghi radiysoderzhaschih composti luminescenti non sono incoraggianti.

sorgenti di raggi X sulla base di ⁹⁰ Sr o ¹⁴⁷ Pm comunemente utilizzati. L'emergere di ²⁵² Cf come radiografici portatili neutroni generatore di neutroni reso ampiamente disponibile, anche se in generale, questo metodo è ancora fortemente dipendente dalla disponibilità di reattori nucleari.

medicina nucleare

Il pericolo principale di impatto ambientale sono le etichette radioisotopi a fonti di medicina nucleare e di raggi X. Esempi effetto indesiderato seguente:

• irradiazione del paziente;
• esposizione del personale ospedaliero;
• irradiazione durante il trasporto farmaceutici radioattivi;
• impatto nel processo di fabbricazione;
• l'impatto dei rifiuti radioattivi.

Negli ultimi anni c'è stata una tendenza a ridurre l'esposizione dei pazienti attraverso l'introduzione di isotopi a vita breve più strettamente focalizzato le attività e l'uso di prodotti più altamente localizzate.

Più piccolo emivita riduce l'influenza dei rifiuti radioattivi poiché la maggior parte degli elementi a lunga vita viene emesso attraverso i reni.

A quanto pare, l'impatto sull'ambiente attraverso il sistema fognario non dipende dal fatto che il paziente è in ospedale o trattati a livello ambulatoriale. Sebbene la maggior parte delle emissioni di elementi radioattivi è probabile che sia a breve termine, effetto cumulativo supera notevolmente il livello di inquinamento di tutte le centrali nucleari messe insieme.

I radionuclidi più comunemente utilizzati in medicina – sorgenti di raggi X:

• ^99m Tc – scansione del cranio e del cervello, scansione cerebrale di sangue, cuore, fegato, polmoni, tiroide, localizzazione placentare;
• ¹³¹ I – sangue, fegato scansione, placentare localizzazione, scansione e trattamento della tiroide;
• ⁵¹ Cr – determinazione della durata della vita dei globuli rossi o sequestro, volume sanguigno;
• ⁵⁷ Co – campione Schilling;
• ³² P – metastatizzato alle ossa.

uso diffuso di analisi procedure radioimmunologici radiazione di urina e altri metodi di ricerca utilizzando composti organici marcati aumentato significativamente l'uso di una preparazione liquida di scintillazione. Le soluzioni di fosforo organici sono generalmente basati su toluene o xilene, costituiscono un gran volume di rifiuti organici liquidi che devono essere smaltiti. Trasformazione in forma liquida, è potenzialmente pericolosa e inaccettabile ambientale. Per questo motivo, la preferenza è data all'incenerimento dei rifiuti.

Poiché longevi ³ H o ¹⁴ C sono prontamente solubile nell'ambiente, il loro effetto è nell'intervallo normale. Ma l'effetto cumulativo può essere sostanziale.

Un altro uso medico di radionuclidi – l'uso di batterie al plutonio per il potere pacemaker. Migliaia di persone sono oggi vive grazie al fatto che questi dispositivi aiutano operare i loro cuori. sorgenti sigillate ²³⁸ Pu (150 GBq) impiantati chirurgicamente nei pazienti.

radiazioni industriale a raggi X: fonti, proprietà e applicazioni

Medicina – non è l'unica area in cui trovato l'uso di questa parte dello spettro elettromagnetico. Una gran parte dell'ambiente radiazioni artificiali sono utilizzati in radioisotopi industriali e sorgenti di raggi X. Esempi di questa applicazione:

• radiografia industriale;
• misura delle radiazioni;
• rilevatori di fumo;
• materiali auto-luminose;
• Cristallografia a raggi X;
• scanner per l'ispezione dei bagagli e bagaglio a mano;
• i laser a raggi X;
• sincrotroni;
• ciclotroni.

Poiché la maggior parte di queste applicazioni comportano l'uso di isotopi incapsulati, irradiazione avviene durante il trasporto, il trasferimento, la manutenzione e l'utilizzo.

È la fonte tubo a raggi X di radiazioni ionizzanti nell'industria? Sì, è usato nei sistemi di controllo aeroporto non distruttive, in ricerca di cristallo, materiali e strutture, controllo industriale. Negli ultimi dieci anni, la dose di esposizione alle radiazioni nella scienza e nell'industria hanno raggiunto la metà del valore di questo indicatore in medicina; pertanto, un contributo significativo.

Incapsulati sorgenti di raggi X di per sé hanno poco effetto. Ma il loro trasporto e smaltimento allarmante se si sono persi o accidentalmente gettati nella pattumiera. Tali sorgenti di raggi X vengono solitamente forniti e installati in dischi a doppia tenuta o cilindri. Le capsule sono realizzati in acciaio inossidabile e richiedono controllo periodico di perdite. Il riciclaggio può essere un problema. fonti di breve durata possono salvare e di degrado, ma anche in questo caso, devono essere debitamente prese in considerazione, e il materiale attivo residuo devono essere smaltiti in un impianto autorizzato. In caso contrario, le capsule devono essere inviati a centri specializzati. Il loro spessore determina la dimensione del materiale attivo e la parte sorgente di raggi X.

sorgenti di raggi X lo spazio di archiviazione

Un problema in crescita è la disattivazione sicura e la decontaminazione dei siti industriali in cui i materiali radioattivi sono memorizzati in passato. Fondamentalmente precedentemente costruito imprese per la lavorazione di materiali nucleari, ma deve essere parte di altre industrie, come fabbriche per la produzione di segni trizio auto-luminose.

Un problema particolare è fonti lunga durata di basso livello, che sono ampiamente distribuiti. Ad esempio, il ²⁴¹ Am viene utilizzato nei rilevatori di fumo. Oltre al radon è le principali sorgenti di raggi X in casa. Individualmente essi non rappresentano alcun pericolo, ma un numero significativo di loro può essere un problema in futuro.

esplosioni nucleari

Nel corso degli ultimi 50 anni, ciascuno è stato sottoposto all'azione delle radiazioni dal fallout radioattivo causato dal test di armi nucleari. Hanno raggiunto il picco nel 1954-1958 e 1961-1962 anni.

Nel 1963, tre paesi (URSS, USA e Gran Bretagna) hanno firmato un accordo su un divieto parziale di test nucleari in atmosfera, oceani e spazio esterno. Nel corso dei prossimi due decenni, Francia e Cina hanno condotto una serie di prove molto più piccoli, che hanno cessato nel 1980. test sotterranei sono ancora in corso, ma di solito non causano precipitazioni.

La contaminazione radioattiva dopo i test atmosferici cadere vicino al luogo dell'esplosione. In parte, rimangono nella troposfera e sono trasportate dal vento in tutto il mondo alla stessa latitudine. Come ci muoviamo, cadono a terra, rimanendo per circa un mese in aria. Ma la parte migliore è spinto nella stratosfera, dove l'inquinamento rimane per molti mesi, e abbassò lentamente in tutto il pianeta.

La ricaduta comprende centinaia di radionuclidi diversi, ma solo pochi di essi sono in grado di agire sul corpo umano, per cui la loro dimensione è molto piccola, e il decadimento è rapido. C-14, Cs-137, Zr-95 e Sr-90 sono i più significativi.

Zr-95 ha un tempo di dimezzamento di 64 giorni, e il Cs-137 e Sr-90 – circa 30 anni. Solo in carbonio-14, con un tempo di dimezzamento di 5730 anni rimarrà attivo in un lontano futuro.

energia nucleare

L'energia nucleare è la più controversa di tutte le fonti artificiali di radiazioni, ma ha un piccolo contributo per l'impatto sulla salute umana. Durante il normale funzionamento degli impianti nucleari emettono nell'ambiente di una piccola quantità di radiazione. Febbraio 2016, c'erano 442 operano reattori nucleari civili in 31 paesi, e un altro 66 sono in costruzione. Questa è solo una parte del ciclo di produzione di combustibile nucleare. Si inizia con la produzione e la macinazione di minerali di uranio ed estende la fabbricazione di combustibile nucleare. Dopo l'uso nelle centrali elettriche Le celle a combustibile sono a volte trattati per il recupero di uranio e plutonio. Infine, il ciclo si conclude con lo smaltimento dei rifiuti nucleari. In ogni fase di questo ciclo potrebbe fuoriuscire materiale radioattivo.

Circa la metà della produzione mondiale di minerale di uranio viene dal cielo aperto, l'altra metà – dalle miniere. E 'stato quindi macinato in mulini vicine che producono grandi quantità di rifiuti – centinaia di milioni di tonnellate. Questo rifiuti rimane radioattive per milioni di anni dopo che l'azienda si ferma il suo lavoro, anche se l'emissione di radiazione è una frazione molto piccola di fondo naturale.

Successivamente, l'uranio si trasforma in combustibile mediante ulteriore lavorazione e purificazione su laminatoi a concentrazione. Questi processi portano l'inquinamento dell'aria e dell'acqua, ma sono molto meno che in altre fasi del ciclo del combustibile.