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X射線源。 是電離輻射的X射線管源?

整個地球上的生命有機體的歷史經常暴露於宇宙射線和受過教育的它們的放射性核素的氣氛中,和輻射整個天然存在的物質。 現代生活被調整到所有的環境的特徵和限制,包括由X射線的天然來源。

儘管高劑量輻射,當然對身體有害,有些類型的輻射是生命重要。 例如,背景輻射已經到基本化學和生物的進化做出了貢獻。 還明顯的是,地核的熱量被提供,並且通過初級的衰變熱的,天然存在的放射性核素維持這一事實。

宇宙射線

外成因的輻射,不斷轟擊地球,被稱為宇宙。

該貫穿輻射落在我們的星球是來自外太空,但不是陸地起源的事實,在實驗中發現,在不同高度的電離,從海平面測量9000米發現了電離輻射的強度降低至700米的高度,並繼續攀升迅速增加。 初始下降可以歸因於在地面伽瑪射線的強度和增加的減少 - 宇宙。

在空間X射線源如下:

  • 星系群;
  • 賽弗特星系;
  • 太陽;
  • 星星;
  • 類星體;
  • 黑洞;
  • 超新星遺跡;
  • 白矮星;
  • 暗星等。

這樣的輻射的證據,例如,是為了提高在世界上觀察到的耀斑後的宇宙射線強度。 但是,我們的明星是不是一個主要貢獻者總光通量,其日常的變化是非常小的。

兩種類型的梁

宇宙射線分為原發性和繼發性。 輻射不與大氣或地球的岩石圈水圈物質發生相互作用,稱為主。 它由質子(≈85%)和α-粒子(≈14%),具有更小的流(<1%)較重的原子核。 次級宇宙X射線,輻射源其中 - 初級輻射和大氣組成的亞原子粒子,例如π介子,μ介子和電子。 在海平面,幾乎所有觀察到的輻射包括次級宇宙射線68%是佔μ介子和30% - 通過電子。 在海平面低於總流量的1%,由質子。

初級宇宙射線往往具有巨大的動能。 他們正電荷,獲得能量由於磁場加速。 在太空中帶電粒子的真空能存活多久,和旅行百萬光年。 在此飛行,它們獲得2-30電子伏特(1 GeV的= 9月10日電子伏特)的量級的高動能。 個別粒子能量高達10 GeV的。

初級宇宙射線的高能量允許它們字面上分裂在地球大氣中的原子的碰撞。 隨著中子,質子和亞原子粒子可形成較輕的元素如氫,氦,和鈹。 μ介子始終在充電,並迅速衰變為電子或正電子。

磁屏蔽

宇宙射線與上升的強度急劇在20公里達到最大值。 20公里至大氣的頂部(高達50公里),強度降低。

此模式是通過增加空氣密度由於生產次級輻射的增加。 在20公里的高度初級輻射的大部分已經進入相互作用,並且從20公里海平面強度減少反映的次梁氣氛攝取,相當於約10米的水層。

的輻射強度也與緯度。 在從赤道同一高度宇宙流量增加至北緯50〜60℃並保持恆定直到磁極。 這是由於地球的磁場的形狀和初級輻射功率的分配。 的大氣層外的磁力線大致平行於在赤道地球表面,並垂直於磁極。 帶電粒子容易地沿磁場線移動,但在克服其橫向方向上的困難。 從極點到60°,實際上所有的初級輻射的到達地球大氣,並在赤道僅能量超過15 GeV的粒子,可以通過磁屏蔽穿透。

的X射線的二次光源

宇宙射線與物質的相互作用的結果連續地產生的放射性核素的量顯著。 他們大多數是片段,但它們中的一些是通過用中子和μ介子穩定原子的激活形成。 自然生產在大氣中的放射性核素的對應於宇宙輻射的在高度和緯度的強度。 約70%的人出現在平流層,和30% - 在對流層。

除了H-3和C-14,放射性核素通常是在非常小的濃度。 氚是稀釋,並用水和H 2的混合,和C-14與氧結合以形成CO 2,這是與二氧化碳的大氣混合。 碳-14通過光合作用進入植物。

地球輻射

所形成的地球許多放射性核素中,只有少數有一個 半衰期 足夠長的時間來解釋自己當前存在。 如果我們的星球是大約6十億年前形成的,他們留在可測量的量,就需要至少100億年的半衰期。 主要放射性核素,其仍然被找到的,三個是最重要的。 X射線源是K-40,U-238和Th-232。 鈾和釷衰變鏈中,每個形式的產品,其幾乎都是在原始的同位素的存在。 雖然許多女兒的放射性核素是短暫的,它們的共同點是環境,因為它是不斷地從長壽命的前體形成。

其他長期原來的X射線源,總之,都是在非常低的濃度。 這個RB-87,LA-138,CE-142,SM-147,路-176,等等。D.天然存在的中子形成許多其它放射性核素,但它們的濃度通常是相當低的。 在非洲加蓬的職業生涯奧克洛,位於“自然反應”,其中核反應發生的存在的證據。 鈾235和裂變產物豐富的鈾礦中存在的缺失,表明大約2十億年前,發生自發引發連鎖反應。

儘管原來的放射性核素是無處不在,它們的濃度取決於地點。 主要水庫 天然放射性 的岩石圈。 此外,岩石圈中它變化很大。 有時與某些類型的化合物和礦物質,有時相關 - 尤其是區域,與同類型的岩石和礦物的關聯度不大。

主要放射性核素和他們的女兒的產品在自然生態系統的分佈取決於許多因素,包括核素的化學性質,生態系統的物理因素,以及植物和動物的生理生態特性。 岩石風化,他們的主要水庫提供了土壤鈾,釷和K.釷和鈾衰變產物也參加這個節目。 土壤K,鐳,U位,很少釷被植物吸收。 它們利用鉀-40以及穩定和K.鐳,U-238衰變產物,由植物使用的,而不是因為它是一種同位素,並且由於其在化學上類似於鈣。 鈾和釷的植物吸收通常較小,因為這些放射性核素通常是不可溶的。

最重要的天然輻射元件的所有來源是無味無臭的,不可見的氣體,這是比空氣,氡重8倍。 它包括兩個主要的同位素 - 氡-222,U-238和氡-220的衰變產物之一,由釷232的衰變形成。

岩石,土壤,植物,動物釋放出氡氣到大氣中。 該氣體是鐳衰變的產物,並在包含它的任何材料製成。 由於氡 - 惰性氣體,其可在與大氣接觸來分離表面。 氡的量,這從岩石的給定質量發出取決於鐳和表面積的量。 較小的品種,越能釋放出氡。 在鄰近radiysoderzhaschimi材料空氣RN濃度也依賴於空氣速度。 在地下室,洞穴和礦井,其中有一個貧窮的空氣流通,氡的濃度可以達到顯著的水平。

RN迅速分解,並形成了一系列的子核的。 的大氣氡衰變產物的形成之後被接合的灰塵,其沉降在土壤和植物,並且由動物吸入小顆粒。 降雨特別有效地淨化的空氣從放射性元素,但氣溶膠顆粒的碰撞和沉積也促進它們的析出。

在溫帶地區,氡的平均約5-10倍的濃度在室內比室外高。

在過去的幾十年裡,該男子“人工”產生伴隨X射線輻射源,性能和其在醫藥,軍工,發電和儀表用於礦產勘查應用幾百個放射性核素。

人造輻射源個人的影響差別很大。 大多數人是人造輻射相對小的劑量,但是一些 - 的天然來源很多千倍的輻射。 人造源比自然更好的控制。

在醫學X射線源

工業和醫療使用,作為一項規則,只有純粹的放射性核素,從而簡化的方式從存放地點和處置過程中洩漏的識別。

在醫學輻射應用很普遍,可能有顯著的影響。 這包括在藥物用於X射線源:

  • 診斷;
  • 治療;
  • 分析程序;
  • 起搏。

如私人來源,以及各種各樣的放射性示踪劑的診斷用途。 衛生設施通常區分應用為放射學和核醫學。

是 X射線管 的電離輻射的來源? 計算機斷層掃描和透視 - 這是用它製成一個眾所周知的診斷程序。 此外,在醫療放射攝影術,有許多應用場合同位素源,包括γ和β,以及對於在其中的情況下的實驗中子源 的X射線機 是不方便的,錯放,或可能是危險的。 從生態觀點來看,X射線輻射是不危險的,只要它的來源仍然負責和妥善處理。 在這方面,所述故事元素鐳,氡和針頭radiysoderzhaschih發光化合物並不樂觀。

90 Sr或147 Pm的基礎上的X射線源常用。 252 Cf的便攜式中子發生器中子照相的出現,廣泛提供,雖然在一般情況下,這種方法還是嚴重依賴於核反應堆的可用性。

核醫學

對環境的影響主要危險是核醫學和X射線源放射性同位素標記。 實施例不希望的效果如下:

  • 患者的照射;
  • 醫院工作人員的風險;
  • 運輸放射性藥品時輻照;
  • 在製造過程中的影響;
  • 放射性廢物的影響。

近年來,一直以減少患者通過引進短命的同位素曝光的傾向更狹隘的活動和使用的更高度本地化的產品。

較小的半衰期降低的影響, 放射性廢物 ,因為大多數的長壽元素是通過腎臟輸出。

顯然,通過污水處理系統對環境的影響,並不取決於病人是否在醫院或在門診治療。 雖然大部分放射性元素的排放量很可能是短期的,累積效應顯著超過所有核電廠的聯合污染水平。

最常用的放射性核素在醫學 - X射線源:

  • 99m锝-掃描顱骨和大腦,腦血管掃描,心臟,肝,肺,甲狀腺,胎盤定位;
  • 131 I -血液,肝臟掃描,胎盤定位,掃描和治療甲狀腺;
  • 51 Cr -確定紅血細胞或螯合,血容量的存在持續時間;
  • 57聯合-希林樣品;
  • 32 p -轉移至骨。

廣泛使用的尿,並使用標記的有機化合物的其它研究方法放射免疫測定程序輻射分析的顯著增加了使用液體閃爍製劑。 有機磷的解決方案通常基於甲苯或二甲苯,構成一個相當大的體積的必須被處置的液體有機廢物。 處理液體形式,是潛在的危險和對環境是不可接受的。 出於這個原因,優選的是垃圾焚燒。

由於長壽命3 H或14 C的環境中的易溶,它們的作用是在正常範圍內。 但累積效應可能是巨大的。

另一種醫療用放射性核素 - 利用钚電池的心臟起博器的功率。 成千上萬的人是活的今天多虧了事實,這些設備可幫助運營他們的心。 密封源238浦(150吉貝)外科手術植入的患者。

工業用X射線輻射:源,性能和應用

醫學 - 是不是在其中發現使用電磁頻譜的這一部分的唯一區域。 人造輻射環境的很大一部分在工業放射性同位素和X射線源一起使用。 這個示例應用程序:

  • 工業射線照相;
  • 輻射測量;
  • 煙霧探測器;
  • 自發光材料;
  • X射線晶體學;
  • 掃描器用於檢查行李和隨身攜帶的行李;
  • 透視激光器;
  • 同步加速器;
  • 迴旋加速器。

由於這些應用大多涉及使用封裝的同位素,因此在運輸,傳輸,維護和處理過程中會發生輻射照射。

X射線管是工業中電離輻射的來源嗎? 是的,它被用於機場的非破壞性控制系統,研究晶體,材料和結構,工業控制。 近十幾年來,科技工業輻射劑量已達到醫藥指標的一半, 因此,貢獻很大。

X射線的封裝源本身幾乎沒有效果。 但他們的運輸和處置在丟失或錯誤地投擲到垃圾填埋場時是驚人的。 這種X射線源通常以雙重密封的盤或圓柱體的形式提供和安裝。 膠囊由不銹鋼製成,需要定期進行洩漏測試。 他們的處置可能是一個問題。 短壽命來源可以儲存和腐爛,但即使這樣,它們也必須被適當地考慮在內,剩餘的活性物質必須在許可機構中處置。 否則,膠囊必須送到專門機構。 它們的功率決定了X射線源的有效部分的材料和尺寸。

X射線源儲存位置

越來越多的問題是過去儲存放射性物質的工業場所的安全退役和去污。 基本上,這些都是以前建造的核材料加工企業,但有必要參與其他行業,如生產自發光氚標誌的工廠。

一個特別的問題是長期以來的低級別來源,廣泛分佈。 例如, 241 Am用於菸霧探測器。 除了氡氣,這些是日常生活中X射線輻射的主要來源。 單獨地,他們不會有任何危險,但是其中很多可能會在將來出現問題。

核爆炸

過去50年來,每個人都受到核武器試驗造成的放射性後果輻射。 他們的高峰期發生在1954年至1958年和1961年至1962年間。

1963年,三個國家(蘇聯,美國和英國)簽署了部分禁止在大氣層,海洋和外層空間進行核試驗的協定。 在接下來的二十年中,法國和中國進行了一系列小型試驗,於1980年結束。地下試驗仍在進行中,但通常不會造成降水。

大氣測試後的放射性污染在爆炸現場附近。 部分地,它們保留在對流層中,並且在同一緯度上由世界各地的風吹來。 當他們移動時,他們落在地上,剩下約一個月的空氣。 但大部分情況都被推入平流層,污染仍然持續數個月,慢慢地下降到整個地球。

放射性降水包括數百種不同的放射性核素,但其中只有少數能夠影響人體,因此其體積非常小,衰變迅速。 最重要的是C-14,Cs-137,Zr-95和Sr-90。

Zr-95的半衰期為64天,Cs-137和Sr-90為約30年。 只有半衰期5730的碳-14將在遙遠的將來保持活躍。

原子能

核能是所有人為輻射源中最有爭議的,但對人類健康的影響卻很小。 在正常運行中,核設施向環境中排放少量輻射。 截至2016年2月,31個國家共有442個民用核反應堆,另有66個正在建設中。 這只是核燃料循環的一部分 它開始於鈾礦的提取和研磨,並繼續生產核燃料。 在發電廠使用後,燃料電池有時被回收用於回收鈾和钚。 最後,循環結束於處置核廢料。 在這個週期的每個階段,放射性物質的洩漏是可能的。

世界鈾礦石生產大約有一半來自開采采石場,另一半來自礦山。 然後在附近的破碎機上被粉碎,產生大量的廢物 - 數億噸。 儘管輻射輻射佔自然背景的很小一部分,但這些廢物在公司停止營運後的數百萬年仍然保持放射性。

之後,通過在濃縮廠進一步處理和清潔,將鈾轉化為燃料。 這些過程導致空氣和水的污染,但它們遠遠低於燃料循環的其他階段。

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