Рентгенови източници. Е тръба източник на рентгенови лъчи на йонизиращо лъчение?

През цялата история на живота на Земята организми са постоянно изложени на космическите лъчи и ги обучават в атмосфера на радионуклиди и радиация през естествено срещащи се вещества. Modern живот се изписва до всички функции и ограниченията на околната среда, включително и от естествени източници на рентгенови лъчи.

Въпреки факта, че високите нива на радиация, разбира се, вредни за организма, някои видове радиация са важни за живота. Например, радиационен фон е допринесла за основен химична и биологична еволюция. Също така очевидно, е фактът, че топлината на ядро на Земята се осигурява и поддържа от разпад топлината на първичната, естествено срещащи се радионуклиди.

космическите лъчи

Радиация от извънземен произход, които непрекъснато бомбардират Земята, наречен космоса.

Фактът, че проникваща радиация попада на нашата планета от космоса, но не и от земен произход, е бил намерен в експерименти за измерване на йонизацията на различни височини, от морското равнище до 9000 м. Установено е, че интензивността на йонизиращите лъчения е намален до височина 700 m, и да продължи да се изкачва бързо се увеличава. Първоначалният спад се дължи на намаляване на интензивността на наземни гама лъчи и увеличаването - космически.

Рентгенови източници в пространството са както следва:

• група галактики;
• Сеиферт галактики;
• слънцето;
• звезди;
• квазари;
• черни дупки;
• свръхнови остатъци;
• бели джуджета;
• тъмните звезди и др.

Доказателство за такава радиация, например, е да се увеличи космически интензитет на рентгенова наблюдава в света след ракети. Но нашата звезда не е с голям принос за общия поток, тъй като ежедневните вариации са много малки.

Два вида на греди

Космическите лъчи са разделени на първични и вторични. Радиация не взаимодейства с материята в атмосферата или хидросферата литосферата на Земята, наречена основната. Тя се състои от протони (≈ 85%) и алфа-частици (≈ 14%), с много по-малки потоци (<1%) тежки ядра. Средни космически рентгенови лъчи, радиационни източници, които - първичната радиация и атмосферата се състоят от елементарните частици като пиони, мюони и електрони. На морското равнище, почти всички от наблюдаваните радиация се състои от вторични космически лъчи 68% от които се отчита мюони и 30% - от електрони. По-малко от 1% от потока на морското равнище се състои от протони.

Основни космически лъчи са склонни да имат огромна кинетична енергия. Те са положително заредени и да получат енергия се дължи на ускоряването на магнитни полета. В космическия вакуум заредени частици може да оцелее за дълго, и да пътуват на милиони светлинни години. По време на този полет, те придобиват висока кинетична енергия от порядъка на 2-30 GeV (1 GeV = ¹⁰ септември ЕГ). Отделните частици имат енергия до 10 ¹⁰ GeV.

Високата енергия на първичното космично лъчение да им позволи да се раздели буквално сблъсъка на атомите в земната атмосфера. Заедно с неутрони, протони и елементарните частици може да се образува по-леки елементи, като например водород, хелий и берилий. Мюони винаги заредени, и бързо се разпадат в електрони или позитрони.

магнитен щит

Интензивността на космическите лъчи с възхода рязко да достигне максимум при на около 20 км. 20 км до горната част на атмосферата (до 50 км), интензитетът намалява.

Този модел се дължи на увеличаване на производството на вторичното лъчение чрез увеличаване на плътността на въздуха. На височина от 20 км голяма част от първичната радиация е влязъл в взаимодействие, и намаляване интензитет от 20 км морското равнище отразява поемането на вторичен греди атмосфера, еквивалентни на водния слой около 10 метра.

Интензитетът на радиация е свързано и с ширина. В същото надморска височина космически увеличава потока от екватора до ширина 50-60 ° и остава постоянен до полюсите. Това се дължи на формата на магнитното поле на Земята и разпределението на първичната радиация власт. Магнитни силови линии извън атмосферата обикновено успоредно на повърхността на земята на екватора и перпендикулярно на полюсите. Заредени частици лесно се движат по линиите на магнитното поле, но с трудности при преодоляването му в напречна посока. От полюсите до 60 °, почти всички от първичната радиация достигне земната атмосфера, и на екватора частици само с енергия над 15 GeV, може да проникне през магнитен щит.

Средни източници на рентгенови лъчи

В резултат на взаимодействието на космическите лъчи с въпрос непрекъснато произвежда значително количество радионуклиди. Повечето от тях са фрагменти, а някои от тях са образувани чрез активиране на стабилни атоми с неутрони и мюони. Естественото производство на радионуклиди в атмосферата съответства на интензивността на космическа радиация при надморска височина и ширина. Около 70% от тях се срещат в стратосферата, и 30% - в тропосферата.

С изключение на Н-3 и С-14, радионуклиди обикновено са в много малки концентрации. Тритий се разрежда и се смесва с вода и Н2, и С-14 комбинира с кислород, за да се образува _СО2, който се смесва с атмосфера на въглероден диоксид. Въглерод-14 влиза в централата чрез фотосинтеза.

излъчване на Земята

От многото радионуклиди, Който създаде земята, само няколко имат период на полуразпад достатъчно дълго, за да обясни настоящото си съществуване. Ако нашата планета се е образувал преди около 6 милиарда години те да останат в измерими количества, ще изисква период на полуразпад на най-малко 100 милиона години. От първичните радионуклиди, които все още се намират, три са най-важни. Рентгенов източник е К-40, U-238 и Th-232. Уран и торий гниене верига, всеки вид продукти, които са почти винаги в присъствието на оригиналната изотоп. Въпреки че много от дъщерните радионуклиди са с краткотраен ефект, те са често срещани в околната среда, тъй като тя е постоянно формира от дълголетни прекурсорите.

Други дълготрайни оригиналните източници на рентгенови лъчи, с една дума, са в много ниски концентрации. Това RB-87, Ла-138, Ce-142, Sm-147, Lu-176, и така нататък. Г. Естествено срещащи се неутрони се образуват много други радионуклиди, но концентрацията им обикновено е доста ниска. В кариерата Окло в Габон, Африка, намира доказателства за съществуването на "естествен реактор", в който се появят ядрени реакции. Изчерпване на U-235 и присъствието на продуктите на делене в рамките на богатите уранови находища, показват, че преди около 2 милиарда години там се състоя спонтанно да предизвика верижна реакция.

Въпреки факта, че първоначалните радионуклиди са навсякъде, концентрацията им зависи от местоположението. Основният резервоар на естествена радиоактивност е земната кора. Освен това, в рамките на земната кора варира значително. Понякога това е свързано с определени видове съединения и минерали, а понякога - особено на регионално, с малко корелация с видовете скали и минерали.

Разпределение на първичните радионуклиди и техните дъщерни продукти в природните екосистеми зависи от много фактори, включително и химичните свойства на нуклиди, физически фактори на екосистемата, както и физиологични и екологични качества на флора и фауна. Стареене на скали, техният основен резервоар доставя почвата U, Th и К. Th и U продуктите от разпада също участват в тази програма. От почвата К, Ra, U малко, и много малко Th абсорбира от растенията. Те се използват калиев-40, както и стабилна и К. радий, U-238 гниене продукт, използван от растението, не защото е изотоп, и тъй като тя е химически подобен на калций. Абсорбцията на уран и торий растения обикновено са малки, тъй като тези радионуклиди обикновено са неразтворими.

радон

Най-важното от всички източници на естествения радиационен елемент е безвкусна и без мирис, невидим газ, което е 8 пъти по-тежък от въздуха, радон. Тя се състои от две основни изотопи - радон-222, една от разпад продуктите на U-238 и радон-220, образувани от разлагането на Th-232.

Скали, почва, растения, животни излъчват радон в атмосферата. Газът е продукт на разпад на радий, и произведени в материал, който го съдържа. Тъй радон - инертен газ, може да се изолира повърхности в контакт с атмосферата. Количеството на радон, който произлиза от дадена маса на скала, зависи от количеството на радий и площ. По-малката порода, толкова повече тя може да освободи радон. Rn концентрация във въздуха до radiysoderzhaschimi материали също зависи от скоростта на въздуха. В мазетата, пещери и мини, които имат лоша циркулация на въздуха, концентрацията на радон може да достигне значителни нива.

RN-бързо се разлага и образува серия от вторични радионуклиди. След образуването на атмосферни радон разпад продукти са свързани с малки частици прах, който се утаява върху почвата и растенията, и се инхалира от животните. Дъждове особено ефективно пречистват въздуха от радиоактивни елементи, но сблъсък и отлагането на аерозолни частици също така насърчава отлагането им.

В страни с умерен климат на концентрацията на радон в закрити помещения средно около 5-10 пъти по-висока, отколкото на открито.

През последните няколко десетилетия, човекът "изкуствено" произвежда няколкостотин радионуклиди придружаващи рентгенови източници на радиация, свойства и приложения, които се използват в медицината, военната, производство на енергия, както и апаратура за проучване на полезни изкопаеми.

Индивидуални ефекти на изкуствени източници на радиация варира значително. Повечето хора получават сравнително малка доза от изкуствена радиация, но някои - много хиляди пъти излъчването на естествени източници. Изкуствените източници са по-добре контролирани от естественото.

Рентгенови източници в медицината

Индустриалният и използване за медицински цели, като правило, само чисти радионуклиди, което опростява определянето на начини да се изпускат от места за съхранение и процес разположение.

радиационни приложение в медицината е широко разпространено и може потенциално да имат значително въздействие. Това включва рентгенови източници, използвани в медицината за:

• диагностика;
• терапия;
• аналитични процедури;
• темпото.

За диагностика и частни източници, както и голямо разнообразие от радиоактивни изотопи. Здраве съоръжения обикновено разграничават прилагането както радиология и нуклеарна медицина.

Е тръба рентгенов източник на йонизиращо лъчение? Компютърна томография и флуороскопия - добре познат диагностични процедури, които са направени с него. Освен това, в медицинската радиография, има много източници приложения изотопни включително гама и бета, и експериментални неутронни източници за случаите, когато рентгенови апарати са неудобни, скрит или могат да бъдат опасни. От гледна точка на екологията на, рентгенови лъчи не е опасно, докато неговите източници да носят отговорност и изхвърлят правилно. В това отношение, историята елементи радий, радон и иглите radiysoderzhaschih луминисцентни съединения не са окуражаващи.

Рентгенови източници въз основа на ⁹⁰ Sr или ¹⁴⁷ Pm-често използваните. Появата на ²⁵² Cf като преносима неутронна радиография неутронен генератор широко достъпна, въпреки че като цяло, този метод е все още силно зависими от наличието на ядрени реактори.

нуклеарна медицина

Основната опасност на въздействието върху околната среда са радиоизотопни в ядрената медицина и рентгенови източници. Примери нежелан ефект следното:

• облъчване на пациента;
• излагане на болничния персонал;
• облъчване при транспортиране радиоактивни фармацевтични продукти;
• въздействие в процеса на производство;
• въздействието на радиоактивни отпадъци.

През последните години се наблюдава тенденция за намаляване на излагането на пациенти чрез въвеждането на краткотрайни изотопи по-тясно фокусирани дейности и използването на по-високо локализирани продукти.

По-малък период на полуразпад намалява влиянието на радиоактивните отпадъци , тъй като повечето от дълголетни елементи се извежда чрез бъбреците.

Очевидно е, че въздействието върху околната среда чрез канализационната система не зависи от това дали пациентът е в болницата или лекувани амбулаторно. Въпреки че повечето от емисиите на радиоактивни елементи е вероятно да бъде краткосрочно, кумулативен ефект значително надвишава нивото на замърсяване на всички ядрени централи, взети заедно.

Най-често използваните радионуклиди в медицината - рентгенови източници:

• ^99тТс - сканиране на черепа и мозъка, церебрална кръв сканиране, сърце, черен дроб, бял дроб, щитовидна жлеза, плацента локализация;
• ¹³¹ - кръвта, черния дроб сканиране, плацентата локализация, сканиране и лечение на щитовидната жлеза;
• ⁵¹ Cr - определяне на продължителността на съществуването на червени кръвни клетки или поглъщането, обем на кръвта;
• ⁵⁷ Co - Schilling проба;
• ³² Р - метастази в костите.

Широкото използване на процедури радиоимунологични радиация анализ на урината и други методи на изследване, използващи белязани органични съединения значително увеличава използването на течни сцинтилационни препарати. Органични фосфорни разтвори обикновено се основават на толуен или ксилен, представлява доста голям обем течност органични отпадъци, които трябва да се изхвърлят. Обработка в течна форма, е потенциално опасна и екологично неприемливи. Поради тази причина, се отдава предпочитание на изгаряне на отпадъци.

Тъй дълъг живот ³ Н или С ¹⁴ са лесно разтворими в околната среда, тяхното въздействие е в нормални граници. Но кумулативния ефект може да бъде значителен.

Друга медицинска употреба на радионуклиди - използването на плутоний батерии за пейсмейкъри власт. Хиляди хора са живи днес, благодарение на факта, че тези устройства помагат работят сърцата им. Закрити източници ²³⁸ Пу (150 GBq) имплантират в пациенти.

Промишлени рентгенови лъчи: източници, свойства и приложения

Медицина - не е само в който констатира, че използването на тази част на електромагнитния спектър. Голяма част от изкуствени радиация среда се използват в индустриални радиоизотопи и рентгенови източници. Примери за това приложение:

• промишлена радиография;
• измерване на радиация;
• детектори дим;
• самостоятелно светлинен материали;
• Рентгенова кристалография;
• скенери за проверка на багаж и на ръчния багаж;
• Рентгенови лазери;
• synchrotrons;
• циклотрони.

Тъй като повечето от тези приложения включват употребата на капсулирани изотопи, облъчване се извършва по време на транспортирането, прехвърлянето, поддържането и използването.

Дали тръба източник на рентгенови лъчи на йонизиращи лъчения в промишлеността? Да, той се използва в не-разрушителни системи за контрол на летище, в кристални научни изследвания, материали и конструкции, промишлени инспекция. През последното десетилетие, дозата на излагане на радиация в областта на науката и индустрията са достигнали половината от стойността на този показател в медицината; Следователно, има значителен принос.

Капсулирапите рентгенови източници сами по себе си имат малък ефект. Но тяхното транспортиране и обезвреждане тревожно, когато те са загубени или случайно хвърлен в кофата за боклук. Такива рентгенови източници обикновено се доставят и инсталирани в двойно-запечатани дискове или цилиндри. Капсулите са направени от неръждаема стомана и се нуждаят от периодична проверка за течове. Рециклирането може да бъде проблем. Краткотрайни източници могат да спестят и гниене, но дори и в този случай те следва да бъдат надлежно взети под внимание, а останалите активен материал трябва да се изхвърля в лицензирана площадка. В противен случай, капсулите трябва да бъдат изпратени на специализирани институции. Дебелината им определя размера на активния материал и рентгенов източник част.

пространство за съхранение източници рентгенови

Все по-голям проблем е безопасното извеждане от експлоатация и обеззаразяване на промишлени обекти, където радиоактивни материали се съхраняват в миналото. По същество това предварително изграден предприятия за преработка на ядрени материали, но трябва да е част от други отрасли, като фабрики за производство на самостоятелно светлинен тритий знаци.

Специален проблем е дългогодишното източници от ниско ниво, които са широко разпространени. Например, ²⁴¹ Am се използва в детектори за дим. В допълнение към радон е основните рентгенови източници в дома. Индивидуално те не представляват никаква опасност, но значителен брой от тях не може да бъде проблем за в бъдеще.

ядрени взривове

През последните 50 години, всеки е бил подложен на действието на радиация от радиоактивно замърсяване, причинено от ядрен опит. Те достигат своя връх през 1954-1958 и 1961-1962 години.

През 1963 г. три държави (СССР, САЩ и Великобритания) подписаха споразумение за частична забрана на ядрените опити в атмосферата, океаните и космоса. През следващите две десетилетия, Франция и Китай проведе поредица от много по-малки проучвания, които са прекратили през 1980 година подземни тестове все още се провежда, но те обикновено не причиняват валежи.

Радиоактивно замърсяване след атмосферни изследвания падне близо до мястото на експлозията. В част, те остават в тропосферата и са носени от вятъра по целия свят на същата географска ширина. Тъй като ние се движат, те падат на земята, отседнали за около месец във въздуха. Но най-хубавото е натиснат в стратосферата, където замърсяването остава в продължение на много месеци, и понижава бавно от другата страна на планетата.

Последиците включва стотици различни радионуклиди, но само няколко от тях са в състояние да действа върху човешкото тяло, така че техният размер е много малък, и упадъка е бърз. С-14, CS-137, Zr-95 и Sr-90 са най-важните.

Zr-95 има период на полуразпад от 64 дни, а Cs-137 и стронций-90 - около 30 години. Само с въглерод-14 с полуживот от 5730 година ще остане активен в далечното бъдеще.

ядрена енергия

Ядрената енергия е най-спорните от всички изкуствени източници на радиация, но той има много малък принос за въздействието върху човешкото здраве. При нормална експлоатация на ядрени съоръжения излъчва в околната среда на малко количество радиация. През февруари 2016 г. е имало 442 действащи граждански ядрени реактори в 31 държави, а друг 66 са в процес на изграждане. Това е само част от производствения цикъл на ядрено гориво. Тя започва с производството и шлайфане на уранова руда и разширява производството на ядрено гориво. След употреба в електроцентрали Горивните клетки са понякога обработени за възстановяване на уран и плутоний. И накрая, на цикъла завършва с унищожаването на ядрените отпадъци. На всеки етап от този цикъл е възможно изтичане на радиоактивни материали.

Около половината от световното производство на уранова руда идва от открития рудник, а другата половина - от мините. След това се смила в близките заводи, които произвеждат големи количества отпадъци - стотици милиони тона. Това са останали отпадъци радиоактивен продължение на милиони години, след като компанията спира работата си, въпреки че излъчването на радиация е много малка част от естествения фон.

След това, уран се превръща в гориво чрез по-нататъшна обработка и пречистване на концентриране мелници. Тези процеси водят до замърсяване на въздуха и водата, но те са много по-малко, отколкото в други етапи на горивния цикъл.