Өткөн кылымдын ортосунан баштап илимге жаңы сөз – радиация кирди. Анын ачылышы дүйнө жүзүндөгү физиктердин аң-сезиминде төңкөрүш жаратып, Ньютондун кээ бир теорияларынан баш тартууга жана ааламдын түзүлүшүнө, анын пайда болушуна жана андагы биздин ордубузга карата тайманбастык менен божомолдорду жасоого мүмкүндүк берди. Бирок мунун баары эксперттер үчүн. Шаардыктар үшкүрүнүп, бул тема боюнча мындай эки башка билимди чогултууга аракет кылышат. Процессти татаалданткан нерсе - бул радиацияны өлчөөнүн бир нече бирдиги жана алардын бардыгы жарамдуу.
Терминология
Тааныш үчүн биринчи термин, чынында, радиация. Бул электрондор, протондор, нейтрондор, гелий атомдору жана башкалар сыяктуу эң кичинекей бөлүкчөлөрдүн кандайдыр бир заттарынын нурлануу процессине ушундай аталыш менен берилген. Бөлүкчөлөрдүн түрүнө жараша нурлануунун касиеттери бири-биринен айырмаланат. Радиация заттардын жөнөкөй заттарга ажыроосунда, же алардын синтези учурунда байкалат.
Радиация бирдиктери заттан канча элементардык бөлүкчө бөлүнүп чыкканын көрсөткөн кадимки түшүнүктөр. Учурда физика бир үй-бүлөдө иштейтар кандай бирдиктер жана алардын комбинациялары. Бул зат менен болгон ар кандай процесстерди сүрөттөөгө мүмкүндүк берет.
Радиоактивдүү ажыроо – микробөлүкчөлөрдү бөлүп чыгаруу менен туруксуз атомдук ядролордун түзүлүшүндөгү ыктыярдуу өзгөрүү.
Чыруу константасы – бул белгилүү бир убакыт аралыгында атомдун жок болуу ыктымалдыгын алдын ала айткан статистикалык түшүнүк.
Жарым ажыроо мезгили – бул заттын жалпы санынын жарымы чириген убакыт аралыгы. Кээ бир элементтер үчүн ал мүнөттөр менен эсептелет, ал эми башкалары үчүн жылдар, ал тургай ондогон жылдар.
Радиация кантип өлчөнөт
Радиациялык бирдиктер радиоактивдүү материалдардын касиеттерин баалоо үчүн гана колдонулбайт. Алардан тышкары мындай чоңдуктар колдонулат:
- нурлануу булагынын активдүүлүгү;- агымдын тыгыздыгы (аянт бирдигине иондоштуруучу бөлүкчөлөрдүн саны).
Мындан тышкары радиациянын жандуу жана жансыз объекттерге тийгизген таасирин сүрөттөөдө айырма бар. Демек, эгерде субстанция жансыз болсо, анда ага түшүнүктөр колдонулат:
- сорулган доза;- экспозициялык доза.
Эгер нурлануу тирүү кыртыштарга таасир этсе, анда төмөнкү терминдер колдонулат:
- эквиваленттүү доза;
- эффективдүү эквиваленттүү доза;- дозанын ылдамдыгы.
Нурланууну өлчөө бирдиктери, жогоруда айтылгандай, илимпоздор тарабынан эсептөөлөрдү жеңилдетүү жана гипотеза менен теорияларды түзүү үчүн кабыл алынган шарттуу сандык маанилер. Балким ушундан улам жалпы кабыл алынган бирдиктүү өлчөө бирдиги жок.
Кюри
Радиациянын бирдиктеринин бири кюри. Бул системага таандык эмес (SI системасына таандык эмес). Россияда ал ядролук физикада жана медицинада колдонулат. Эгерде бир секундда анда 3,7 миллиард радиоактивдүү ажыроо пайда болсо, анын активдүүлүгү бир кюриге барабар болот. Башкача айтканда, бир кюри үч миллиард жети жүз миллион беккерелге барабар деп айта алабыз.
Бул сан Мари Кюри (бул терминди илимге киргизген) радий боюнча эксперименттерди жүргүзүп, анын ажыроо ылдамдыгын негиз кылып алганына байланыштуу болгон. Бирок убакыттын өтүшү менен физиктер бул бирдиктин сандык мааниси башкасына - беккерелге жакшыраак байланыштуу деп чечишти. Бул математикалык эсептөөлөрдөгү айрым каталарды болтурбоого мүмкүндүк берди.
Кюрилерден тышкары, сиз көп учурда эселенген же субкөптүктөрдү таба аласыз, мисалы:
- мегакюри (беккерелдин 16-даңгээлине 3,7 эсе 10 барабар);
- килокюри (3,7 мын миллиард беккерель);
- милликюри (37 миллион беккерель);- микрокюри (37 мин беккерель).
Бул бирдикти колдонуу менен сиз заттын көлөмүн, үстүн же өзгөчө активдүүлүгүн билдире аласыз.
Беккерел
Нурлануу дозасынын беккерел бирдиги системалуу болуп саналат жана Эл аралык бирдиктер системасына (СИ) киргизилген. Бул эң жөнөкөй, анткени бир беккерелдин радиациялык активдүүлүгү затта секундасына бир гана радиоактивдүү ажыроо бар экенин билдирет.
Атын француз физиги Антуан Анри Беккерелдин урматына алган. аталышы болгонөткөн кылымдын аягында бекитилген жана бүгүнкү күнгө чейин колдонулат. Бул анча чоң эмес бирдик болгондуктан, ондук префикстер аракетти көрсөтүү үчүн колдонулат: кило-, милли-, микро- жана башкалар.
Жакында беккерелдер менен бирге Кьюри жана Рутерфорд сыяктуу системалык эмес бирдиктер колдонула баштады. Бир Рутерфорд бир миллион беккерелге барабар. Көлөмдүк же беттик активдүүлүктүн сыпатталышында килограммга беккерел, метрге беккерел (квадрат же куб) жана алардын ар кандай туундуларын табууга болот.
Рентген
Рентген нурлануунун өлчөө бирдиги да системалуу эмес, бирок ал бардык жерде алынган гамма нурлануунун экспозициялык дозасын көрсөтүү үчүн колдонулат. Бир рентген нурлануунун ушундай дозасына барабар, мында стандарттык атмосфералык басымда жана нөлдүк температурада абанын бир куб сантиметри 3,3 (10-10) заряд алып жүрөт. Бул эки миллион жуп ионго барабар.
Россия Федерациясынын мыйзамдары боюнча көпчүлүк системалык эмес бирдиктерге тыюу салынганына карабастан, дозиметрлерди маркировкалоодо рентген нурлары колдонулат. Бирок алар жакында колдонулбай калат, анткени бардыгын боз жана сивертте жазып жана эсептөө практикалык болуп чыкты.
Rad
Радиациянын өлчөө бирдиги, рад, SI системасынын сыртында жана энергиянын миллиондон бир джоуль заттын бир граммына которулган нурлануунун көлөмүнө барабар. Башкача айтканда, бир рад заттын килограммына 0,01 джоуль.
Энергияны сиңирип алуучу материал же тирүү кыртыш же башка органикалык жанаорганикалык эмес заттар жана заттар: топурак, суу, аба. Көз карандысыз бирдик катары рад 1953-жылы киргизилген жана Россияда физикада жана медицинада колдонууга укуктуу.
Боз
Бул Эл аралык бирдик системасы тарабынан таанылган радиациянын деңгээлинин дагы бир өлчөм бирдиги. Ал радиациянын жутулган дозасын чагылдырат. Эгерде нурлануу менен берилген энергия килограммга бир джоульге барабар болсо, зат бир боз дозасын алган деп эсептелет.
Бул бөлүм англис окумуштуусу Льюис Грейдин урматына аталып, илимге расмий түрдө 1975-жылы киргизилген. Эрежеге ылайык, бөлүмдүн толук аталышы кичине тамга менен жазылат, бирок анын кыскартылган аталышы баш тамга менен жазылат. Бир боз жүз радка барабар. Илимде жөнөкөй бирдиктерден тышкары, килограммдык, мегагрей, децигрей, центигрэй, микрогрей жана башкалар сыяктуу көп жана субкөп эквиваленттер да колдонулат.
Sievert
Нурлануунун сиверт бирдиги нурлануунун эффективдүү жана эквиваленттүү дозаларын белгилөө үчүн колдонулат жана ошондой эле Грей жана Беккерел сыяктуу SI системасынын бир бөлүгү болуп саналат. Илимде 1978-жылдан бери колдонулат. Бир сиверт гамма нурларын бир жолу ысыткандан кийин бир килограмм ткань сиңирген энергияга барабар. Бөлүмдүн аталышы Швециядан келген окумуштуу Рольф Сиверттин урматына коюлган.
Аныктама боюнча, сиверттер жана грейлер бирдей, башкача айтканда, эквиваленттүү жана жутулган дозалар бирдей өлчөмдө. Бирок алардын ортосунда дагы деле айырма бар. Эквиваленттүү дозаны аныктоодосанын гана эмес, ошондой эле нурлануунун толкун узундугу, амплитудасы жана кайсы бөлүкчөлөр тарабынан көрсөтүлүшү сыяктуу башка касиеттерин да эске алуу зарыл. Демек, сиңирилген дозанын сандык мааниси нурлануунун сапат коэффициентине көбөйтүлөт.
Ошентип, мисалы, бардык башка нерселер бирдей болгондо, альфа бөлүкчөлөрүнүн сиңирүүчү эффектиси гамма нурлануунун ошол эле дозасынан жыйырма эсе күчтүү болот. Мындан тышкары, органдардын радиацияга кандай жооп кайтарарын көрсөткөн кыртыш коэффициентин эске алуу зарыл. Ошондуктан эквиваленттүү доза радиобиологияда, ал эми эффективдүү доза эмгектик саламаттыкта (радиациянын таасирин нормалдаштыруу үчүн) колдонулат.
Күн константасы
Биздин планетада жашоо күндүн радиациясынан пайда болгон деген теория бар. Жылдыздан келген нурланууну өлчөө бирдиктери убакыт бирдигине бөлүнгөн калория жана ватт болуп саналат. Бул Күндөн келген радиациянын көлөмү объектилердин алган жылуулуктун көлөмү жана ал келген интенсивдүүлүк менен аныктала тургандыктан чечилди. Жерге бөлүнүп чыккан энергиянын жарым миллиондон бир бөлүгү гана жетет.
Жылдыздардан келген радиация космосто жарыктын ылдамдыгы менен тарайт жана нурлар түрүндө биздин атмосферага кирет. Бул нурлануунун спектри абдан кенен - "ак ызы-чуу", башкача айтканда, радио толкундар, рентген нурлары. Нурлануу менен бирге болгон бөлүкчөлөр протондор, бирок кээде электрондор болушу мүмкүн (эгер энергиянын бөлүнүп чыгышы чоң болсо).
Күндөн алынган радиация бардык тирүү процесстердин кыймылдаткыч күчү болуп саналатпланета. Биз алган энергиянын көлөмү мезгилге, жылдыздын горизонттун үстүндөгү абалына жана атмосферанын тунуктугуна көз каранды.
Радиациянын тирүү жандыктарга тийгизген таасири
Эгерде бирдей мүнөздөмөлөргө ээ болгон тирүү ткандар нурлануунун ар кандай түрлөрү менен (бир эле дозада жана интенсивдүүлүктө) нурланса, натыйжалар ар кандай болот. Ошондуктан, кесепеттерин аныктоо үчүн, жансыз объектилер сыяктуу эле, сиңирүүчү же экспозициялык доза гана жетишсиз. Сахнада нурлануунун эквиваленттүү дозасын көрсөткөн сиверт ремс жана боз түстөр сыяктуу өтүүчү нурлануунун бирдиктери пайда болот.
Эквивалент – тирүү кыртыш тарабынан сиңирилген доза жана нурлануунун тигил же бул түрү канчалык коркунучтуу экендигин эске алган шарттуу (таблица) коэффициентке көбөйтүлгөн доза. Эң көп колдонулган өлчөм - сиверт. Бир сиверт жүз ремге барабар. Коэффициент канчалык жогору болсо, радиация ошончолук коркунучтуу. Демек, фотондор үчүн бул бир, ал эми нейтрондор жана альфа бөлүкчөлөрү үчүн жыйырма.
Орусияда жана башка КМШ өлкөлөрүндө Чернобыль атомдук электр станциясындагы авария болгондон бери адамдарга радиациянын таасиринин деңгээлине өзгөчө көңүл бурулууда. Табигый нурлануу булактарынын эквиваленттүү дозасы жылына беш миллизиверттен ашпашы керек.
Радионуклиддердин жансыз объекттерге аракети
Радиоактивдүү бөлүкчөлөр энергиянын зарядын алып жүрүшөт, алар аны менен кагылышканда затка өткөрүшөт. Жана ошончолук көп бөлүкчөлөр жолдо байланышта болушатзаттын белгилүү бир көлөмү, ал көбүрөөк энергия алат. Анын көлөмү дозалар менен эсептелген.
- Сизилген доза – заттын бирдиги кабыл алган радиоактивдүү нурлануунун көлөмү. Ал боз түс менен өлчөнөт. Бул маани радиациянын ар кандай түрлөрүнүн затка тийгизген таасири ар кандай экендигин эске албайт.
- Экспозициялык доза - бул жутулган доза, бирок ар кандай радиоактивдүү бөлүкчөлөрдүн таасиринен заттын иондошуу даражасын эске алуу менен. Ал килограммга кулондор же рентген менен өлчөнөт.
