您知道辐射是我们生活的环境中的一种自然排放吗? 嗯,它是,它也可以由与工业甚至医学诊断过程相关的活动产生。 你要知道 如何测量辐射?
身体上的 X 射线
通常,X射线用于医学的诊断过程,当它们穿过人体时,一部分被吸收,穿过的那部分就是产生X射线图像的东西。 设法通过身体的辐射不会增加患者的辐射,但被吸收的辐射确实会增加,因此孕妇不应该接受 X 射线,因为它们会产生影响,我们必须知道 放射性是如何测量的?
全身所具有的辐射量称为有效剂量,其计量单位为毫希沃特(mSv)。 当医生提到他们产生的可能的继发效应时,医生会使用这种有效剂量,并考虑到支持它的器官对辐射的敏感性。
自然电离辐射
所有人都暴露于天然辐射源。 根据最新的科学估计,美国普通人每年受到自然辐射的有效剂量约为 3 mSv,其中包括来自外太空的宇宙辐射,以及 太阳辐射的特征.
同样,还有一些变量,例如他们居住地的海拔高度,因为居住在高海拔地区的人每年比居住在接近海平面的地区的人多接收约 1,5 毫希。 家中最大的辐射源是氡气,每年大约 2 毫希。
辐射是如何测量的?
这种辐射量是如何测量和控制的,也就是说,如何测量辐射? 它是使用称为剂量计的仪器进行的。 而且它们种类繁多,因此重要的是您可以根据要使用的用途选择最合适的一种。 因此,我们将解释有两大类:
- 个人剂量计,当需要测量特定人员所接受的剂量时使用。 有多种剂量计供个人使用,环型,手腕用或在翻领上使用。
- 区域剂量计,当有必要知道人们在地方或工作中接受的剂量时使用。
辐射测量的历史
自最遥远的时代以来,人类就感到需要测量,这就是为什么他们关心为此目的创造仪器,以及就这些测量的用途达成一致,这是一项活动一点都不容易。 幸运的是,我们现在有一个国际计量单位系统。
伽利略伽利莱已经说过他是意大利天文学家、哲学家、数学家和物理学家,他对现代科学革命的影响是不可否认的。他开始肯定有必要测量可以测量的东西,并尝试测量尚未测量的东西。 你只需要看看 物理学史 为了验证人类一直以来对测量的渴望。
一般在观察自然现象时,认为所获得的数据是不完整的,除非已经获得了定量信息,即对所了解的事物进行了相应的测量。 如何测量辐射. 为了获得被认为可靠的信息,需要对物理特性进行测量。
测量是一种实践,通过它我们有能力为物理属性分配一个数字,这是由于将所述属性与另一个类似的属性进行比较而产生的,这就是我们将要称之为的模式测量 测量单位。
我们想通过比较向您展示如何测量辐射. 如果一个房间的地板上铺着瓷砖,我们以瓷砖为计量单位,通过计算瓷砖的数量,并将它们的尺寸相加,我们将能够知道那个房间的表面是什么。 相同物理量级或表面的测量会导致出现两个不同的量,因为可以使用不同的测量单位。
出于这个原因,有必要标准化或确定任何量级的单个测量单位模式,以便所有人都能理解来自任何测量的数据。
因此,电离辐射对测量的需求也不例外,因此定义将以标准化方式使用的量级并为上述每个量级建立独特的单位至关重要。
电离辐射无臭、无味、无声、无色、不可见,无法触摸,因此绝对不能被正常人的感官察觉。 但是,它们有可能可以通过本文后面部分所述的不同过程来检测和测量。
由于不可能通过我们的自然感官检测到它们,这可能会导致我们错误地认为它们不存在或者它们不会对我们产生任何生物效应。 但是,由于它们产生的影响,我们可以识别它们的存在是很正常的,因为它们具有很强的电离物质并被物质吸收的能力,因此有必要知道 ¿辐射是如何测量的?
从那里开始,有必要对它们进行量化,这是由于实现了许多对生物体有害的影响。 众所周知,高剂量的电离辐射能够对人体组织造成伤害。 事实上,在 1895 年伦琴发现 X 射线仅仅六个月后,电离辐射的第一个有害影响就已经被描述了。
这样你就可以有知识来解释 辐射测量单元 与它可能相关,我们指出最常用于量化电离辐射和放射性化合物的量级及其等效单位是:
数量 物理过程测量的 SI 单位
活动 核衰变 贝克勒尔 (Bq)
吸收剂量 能量沉积 格雷 (Gy)
等效剂量生物效应 Sievert (Sv)
有效剂量风险 Sievert (Sv)
现在关于 辐射的测量单位是什么?,每个单位都有它的倍数和约数。 在国际体系 (SI) 中,我们将使用最多的因数是:
- 毫(米)= 10-3
- 微(μ)= 10-6
- 纳米(n)=10-9
放射性活度
它通常以贝克勒 (Bq) 为单位,这是源自国际单位制的标准,相当于每秒一次核解体。 贝克勒尔将告诉我们放射性物质分解的速度是多少。 因此,贝克勒尔的数量越大,元素核衰变的速度就越快,因此元素的活性就越高。
但是,贝克勒尔的活动或数量不会为我们提供有关辐射源可能对我们的健康产生的影响的信息。 我们可以测量大约 100.000 百万 Bq 的来源可能是完全无害的,如果它被屏蔽或远离我们的身体,或者如果我们意外摄入该元素可能会对我们的健康造成严重损害。
暴露可能造成的损坏
为了能够了解由于暴露于电离辐射而对我们的健康可能产生的影响,我们有必要了解一些概念,这些概念告诉我们组织吸收的能量部分并使我们能够量化可能造成的生物损害。 也就是说,我们必须知道接收到的辐射剂量。
电离辐射设法与物质相互作用,在其中留下能量,引起电离,因此,它会在细胞分子中产生修饰。 作为电离辐射产物的生物损伤与每单位质量已沉积的能量量有关,该量称为吸收剂量。
众所周知,国际体系中的能量以焦耳 (J) 为单位,质量以千克 (Kg) 为单位,因此,吸收剂量必须以 J/Kg 为单位,该单位以格雷单位名称 (Gy )。
另一个必须考虑的事实是,由于辐射而发生的生物损伤不仅与沉积在组织或器官中的能量有关,而且还影响辐射的类型。 并非所有类型的辐射在穿过生命物质时都会产生相同量的电离。
例如,对于相同的吸收剂量,α 粒子在它们穿过的物质中会产生比伽马射线更高的电离密度。 众所周知,即使剂量相等,导致更高电离密度的辐射也更有害。
等效剂量定义为用于表示每单位质量可以沉积的能量的量值,即吸收剂量,以及释放所述能量的辐射类型。 这个量级也可以用 J/Kg 来衡量,但称为 Sievert (Sv)。
最后,众所周知,电离辐射对生物造成的损害,除了与吸收剂量和辐射种类有关外,还与接受辐射的组织或器官有关。
造成这种情况的原因是,并非人体的所有组织都对辐射具有相同的敏感性,因此,并非所有组织都会对辐射对我们的健康造成的损害产生同样的影响。 为了将这些数据考虑在内,我们创建了有效剂量量级,它与等效剂量一样,以 Sv (J/Kg) 为单位进行测量。
为了让我们了解所有这些量级,我们建议您想象自己正处于冰雹风暴之下。 下落的冰雹数量将代表放射性活动,但并非所有下落的冰雹都会影响我们。 那些击中我们的就是那些会造成伤害的,因此,击中我们的冰雹的数量代表了吸收的剂量。
现在,冰雹对我们造成的伤害不仅取决于袭击我们的冰雹数量,还必须考虑到它的大小。 因此,袭击我们的冰雹量越大,冰雹越大,对我们造成的伤害就越大。 到达我们的冰雹的数量和它们的大小,对于电离辐射来说,将表明当量剂量是多少。
最后,如果我们真的想知道冰雹会造成的损害,以及袭击我们的冰雹数量和大小,我们还必须评估人体的哪个部位受到影响,因为并非所有的它们具有相同的灵敏度。 那么,所有这些都是我们在谈论电离辐射和我们身体组织时必须考虑的因素,因此有必要使用有效剂量的测量。
也就是说,与电离辐射剂量相关的幅度是:
- 吸收剂量:每单位质量沉积的能量,以格雷 (Gy)/(J/Kg) 为单位测量。
- 等效剂量:吸收剂量乘以加权因子,该加权因子考虑了产生照射的电离辐射类型,以西弗特 (Sv)/ (J/Kg) 为单位测量。
- 有效剂量:每个器官/组织中的当量剂量之和,乘以加权因子,该加权因子考虑到器官和组织对电离辐射的不同敏感性,单位为西弗特 (Sv)/(J/Kg)
还有一个量级也会影响电离辐射对我们的健康产生的影响,它是剂量率,它表示每单位时间接收到的辐射剂量。 科学上已知,长时间接受的剂量比接受相同剂量但仅在几秒或几分钟内接受的剂量更小。
我们如何检测它们?
正如我们之前已经指出的那样,我们的感官无法检测到电离辐射。 然而,目前有各种各样的仪器可以检测和测量电离辐射,您可能知道这些仪器是放射性计数器和剂量计。
但是,并非所有剂量计都使用相同的方法来测量电离辐射剂量。 使用的几种仪器是:
一种笔式剂量计,以其形状命名,它使用电容器的电荷和电压来检测和测量电离辐射。 这些剂量计可以记录伽马射线和 X 射线辐射以及贝塔辐射。
胶片剂量计,它使用一张胶片变黑,这取决于它可以感知到的辐射量的大小。
热释光剂量计,使用特殊晶体,其中 X 射线或伽马射线辐射会产生微观变化,当通过加热晶体释放吸收的辐射能量时,会产生可见光。
数字剂量计使用电子传感器并处理信号,在屏幕上显示接收到的辐射剂量。 它们是可配置的,以便在接收到的辐射水平危险时发出声音。