Radioaktiv eller ioniserende stråling påvirker i høj grad levende organismer. Mennesker udsættes konstant for stråling i små mængder, der ikke forårsager alvorlig sundhedsskade. Men stærkere radioaktiv stråling fører til alvorlige sygdomme og en trussel mod livet. Derfor er der udviklet et særligt system af koefficienter til at måle strålingsdosis.
Hvad er radioaktiv stråling?
Ioniserende stråling er den energi, der produceres af radioaktive stoffers atomer. Strålingskilder er:
- naturlig oprindelse - radioaktivt henfald, kosmiske stråler, termonukleære reaktioner;
- menneskeskabt - atomreaktor, atombrændsel, atombombe, medicinsk udstyr (f.eks. røntgenmaskine).
Typer af radioaktivitet
Der er tre typer radioaktivitet efter oprindelse:
- naturlig - iboende i tunge radioaktive grundstoffer;
- kunstig - bevidst skabt af mennesket ved hjælp af forfaldsreaktioner ogfusion af atomkerner;
- induceret - observeret i stoffer, der er blevet kraftigt bestrålet og selv bliver en kilde til stråling.
Typer af stråling
Der er tre typer ioniserende stråling: alfastråler, betastråler og gammastråler.
Alfastråling har en lav gennemtrængende kraft. Bjælkerne er en strøm af heliumkerner. Næsten enhver barriere kan beskytte mod alfastråler: tøj, hud, et ark papir. Det er næsten umuligt at modtage en farlig dosis stråling i dette tilfælde, hvis du følger forholdsreglerne.
Betastråling er farligere for kroppen. Den består af en strøm af elektroner. Dens gennemtrængende kraft er meget højere end alfastrålernes. Elektronstrømmen bevæger sig med høj hastighed, så strålingen er i stand til at passere gennem tøj og hud, trænge ind i kroppen og forårsage skader på helbredet.
Gammastråling er den farligste. Dette er elektromagnetisk stråling med en ekstremt kort bølgelængde. Sådanne stråler har en enorm gennemtrængende kraft og er skadelige for en levende organisme. Hvis den absorberede dosis af sådan stråling overstiger den tilladte tærskel, kan det føre til alvorlig sygdom og endda død.
Hvordan måles eksponering?
For at beregne strålingsniveauet bruges begrebet "absorberet dosis" (D). Dette er forholdet mellem den absorberede strålingsenergi (E) og massen af det bestrålede objekt (m). Denne værdi udtrykkes på to måder:
- i gråtoner (Gy) - en grå er lig med den dosis, hvormedet kilogram stof står for energien på 1 J;
- i røntgens (R) - bruges til røntgen- og gammastråler og svarer til ca. 0,01 Gy.
En dosis på 100 R fører til farlige helbredseffekter. Den dødelige dosis er 500 R.
Strålingsniveauet måles med et specielt dosimeter.
Ekvivalent dosis af absorberet stråling
Denne værdi bruges til at vurdere den ødelæggende effekt af stråling på kroppen. Det kaldes også den biologiske dosis. Den ækvivalente dosis er angivet med bogstavet H og beregnes med formlen: H=D x k.
K - kvalitetsfaktor. Denne værdi beskriver påvirkningen af en type ioniserende stråling (røntgen- og gammastråling) på kroppen.
Enheden for ækvivalent strålingsdosis kaldes sievert (Sv). Navnet er givet til ære for radiofysikeren Rolf Sievert, som undersøgte strålingens virkninger på levende organismer. Enhederne for millisievert (mSv) og mikrosievert (µSv) bruges også.
Et vigtigt koncept er den ækvivalente dosis af H. Det forstås som den hastighed, hvormed dosen af H akkumuleres i kroppen.
Hvilke doser er sikre for kroppen? Det er blevet fastslået, at den tilladte ækvivalente dosis af H, inden for hvilken der ikke forekommer patologiske processer i væv og celler, er 0,5 Sv. En enkelt dødelig dosis er 6-7 Sv.
En person modtager i løbet af sit liv mikrodoser af stråling fra naturlige og kunstige kilder. I gennemsnit er de årlige doser af absorberet stråling 2mSv.
Fare for ioniserende stråling
Hvad sker der med kroppen, når den bliver bestrålet? Den største fare ved radioaktiv stråling er, at dens virkning går næsten ubemærket hen. Ioniserende stråler forårsager ikke smerte, er ikke synlige visuelt og ved hjælp af andre sanser. Derfor indser en person måske ikke engang, at de bliver udsat for farlig stråling, før det er for sent.
Selv en lille eksponering er farlig for levende organismer. Stråling ioniserer atomer og molekyler i kroppens celler. Cellernes kemiske aktivitet ændres, og det fører til radioaktiv skade på organer og væv. Deres funktion er forstyrret.
Mest stråling påvirker celler, der deler sig hurtigt. Kredsløbssystemet og knoglemarven begynder først at lide, derefter fordøjelsessystemet og andre organer.
Stråling har også en skadelig effekt på generne i kromosomerne, hvilket fører til alvorlige arvelige sygdomme eller reproduktiv dysfunktion. Den mest almindelige lidelse er den såkaldte strålesyge.
Ved høje ækvivalente strålingsdoser kan det udvikle sig allerede i de første minutter og timer efter eksponering. Akut strålesyge er ledsaget af symptomer som kvalme, opkastning, feber og blødninger.
Ofte er denne sygdom arvet. Mange efterkommere af ofrene for Hiroshima, Nagasaki og Tjernobyl-ulykken mærker stadig virkningerne af strålingssyge.
Fordele ved ioniserende stråling
Radioaktiv strålinggør mere end bare skade. Under visse betingelser kan du også drage fordel af det, som bruges aktivt i forskellige brancher.
Små doser stråling bruges i medicin til behandling af kræft. Celler i ondartede tumorer ødelægges af ioniserende stråling, så strålebehandling bruges i behandlingen af kræft. Også i medicin bruges specielle præparater skabt på basis af radioaktive stoffer. Ioniserende stråler bidrager til sterilisering af medicinsk udstyr.
Brugen af røntgenmaskiner er uvurderlig til at diagnosticere sygdomme og bestemme graden af skade.
Ioniserende stråling bruges til at lave røgdetektorer, til at screene bagage i lufthavne og til at ionisere luften.
Stråling bruges også i industrier som metallurgi, let industri, fødevareindustri, byggeindustri, landbrug.
Beskyttelse mod stråling
Når der arbejdes med kilder til ioniserende stråling, skal der tages forholdsregler for at beskytte kroppen mod skade.
En enkel, men effektiv måde at beskytte dig selv mod stråling på er at bevæge dig væk fra strålingskilden. For det første absorberes strålingen af luften, og for det andet, når man bevæger sig væk fra kilden, falder strålingsintensiteten i forhold til kvadratet på afstanden.
Hvis det er umuligt at fjerne fra kilden, skal andre beskyttelsesmidler bruges. Tøj lavet af specielle materialer vil blive en hindring forstrålingsveje.
Stoffer, der absorberer stråling godt, er bly og grafit.
Opsummering kan vi bemærke følgende
- radioaktiv stråling er af tre typer: alfa-, beta- og gammastråler;
- ændringer i strålingsstyrke i Grays og Roentgens;
- Den ækvivalente dosisenhed er Sievert.
Stråling forårsager stor skade på kroppen, men i de foreskrevne doser, og når det bruges korrekt, kan det tjene menneskehedens fordel.
