إشعاع الخلفية الطبيعية: القيمة ، المصادر ، القياس باستخدام مقياس الجرعات ، القاعدة

إشعاع الخلفية الطبيعية للأرض هو الإشعاع الناتج عن النويدات المشعة الموجودة في الهواء والماء والأرض والكائنات الحية والغذاء والإشعاع الكوني.

يتلقى سكان الكوكب معظم التعرض من المصادر الطبيعية ، في حين أن تجنب معظمهم غير ممكن. على مدار تاريخ العالم ، ظهرت أنواع مختلفة من الإشعاعات من المواد الفعالة من التربة والفضاء. تعمل على الجسم على النحو التالي: المواد خارج وتشعيعه من الخارج ، وهذا هو إشعاع من النوع الخارجي ، أو أنها موجودة في الماء ، والمنتجات ، في الهواء المستنشق ودخول جسم الإنسان. هذه الطريقة تسمى الداخلية.

درجة التعرض

تؤثر إشعاعات الخلفية الطبيعية على كل سكان الكوكب ، لكن للبعض تأثير أكبر من غيرهم. على وجه الخصوص ، تؤثر منطقة الإقامة على هذا. في بعض أماكن الأرض ، حيث يوجد المزيد من الصخور المشعة ، يكون المستوى أعلى من المتوسط ​​، وفي مناطق أخرى يكون أقل. يعتمد على درجة التعرض ونمط الحياة. أثناء السفر بالطائرة ، وختم الغرفة ، واستخدام المقالي من الفحم المفتوح والغازات المستخدمة في الطهي ، يزيد استخدام مواد بناء معينة من كمية الإشعاع.

الإشعاع من الفضاء

يشكل تأثير الأشعة حصة متساوية من إجمالي الإشعاع الذي يقع على السكان. تتشكل الأشعة الكونية من التدفقات عالية الطاقة ، والإلكترونات ، والفوتونات ونواة الجزيئات البسيطة. لكن الأرض لديها آليات وقائية تحمي من آثار الإشعاع ، وبدونها ستصبح الحياة مستحيلة.

الخلفية المغناطيسي يصد العناصر الكونية ويخلق حماية قوية ، ولكن ليست مثالية. بعض جزيئات الطاقة تتسرب عبر الحاجز وتصل إلى طبقات الغلاف الجوي. لا يتمكن سوى جزء صغير من اجتياز جميع العقبات والوصول إلى الطبقة السطحية. في الأساس ، عندما تتصادم مع الذرات ، فإنها تتفاعل مع النوى ، تتفكك وتُنشأ جزيئات جديدة تشكل خلفية الإشعاع الطبيعي.

كيف يعمل الإشعاع الكوني؟

من المستحيل حماية نفسك من التدفقات غير المرئية. لكن سطح الأرض يتعرض لهم بشكل مختلف. يتلقى القطبان كمية أكبر من الإشعاع مقارنة بمنطقة خط الاستواء ، حيث أن المجال المغناطيسي أضعف هنا. تزداد درجة الإشعاع بشكل ملحوظ مع زيادة الارتفاع ، حيث تصبح الفجوة الهوائية أصغر. تمر عبر الغلاف الجوي ، وتسهم الأشعة في ظهور النويدات المشعة الكونية.

بالنسبة لرواد الفضاء ، تشكل الأحزمة الأرضية المشعة تهديداً خطيراً أثناء الرحلات الجوية الطويلة بالقرب من الكوكب ، إذا كان مدارها يتقاطع مع منطقة الأحزمة. تؤدي الإقامة المطولة فيه إلى حدوث تشعيع مفرط في الطاقم ، كما يمكن أيضًا إتلاف البطاريات الموجودة على الأجهزة البصرية. في هذا الصدد ، يتم إجراء الكثير من الأبحاث بفضل تحقيقات وأقمار صناعية خاصة لاكتشاف إحداثيات الأحزمة المشعة ، ويتم تجميع المدارات وفقًا لها لتقليل التأثير على الطاقم.

ما خلفية الإشعاع الطبيعي مناسبة للبشر

كل منطقة لها إشعاع خلفي خاص بها ، ولكن بالنسبة للسكان تعتبر آمنة بقيمة حوالي 0.5 microsievert في الساعة.المستوى الأكثر ملاءمة لجسم الإنسان هو أقل من 0.2 microsievert ، نفس الكمية لديها إشعاع الخلفية الطبيعية. القاعدة من حيث النشاط الإشعاعي وتأثيره على البشر في المواقف المختلفة مختلفة. في جميع الحالات ، يتم الفصل بين الأفراد ، أي المواطنين الذين يرتبط عملهم بالنشاط الإشعاعي ، والصناعة النووية ، والسكان عمومًا. هناك معايير معينة للمباني والموظفين.

أنواع الأجهزة

هناك أدوات خاصة لتحديد محتوى النويدات المشعة ومستوى الإشعاع:

• تُستخدم مسارات القياس الطيفي لتحديد نوع النويدات المشعة ومستواها في البيئة ؛ فهي تتكون من جهاز كمبيوتر شخصي ومحلل وكاشف الإشعاع.
• تم تصميم أنواع مختلفة من مقاييس الجرعات لتحديد كثافة التيار العصبي ، قوة الأشعة السينية ، جرعة إشعاع جاما.

الجرعات

اليوم ، هناك العديد من مقاييس الجرعات لأغراض مختلفة ، مثل تلك التي لديها قدرات واسعة. مقاييس الإشعاع الجيوفيزيائية الاحترافية هي معدات مثالية لإجراء قياسات الإشعاع. تُستخدم مقاييس الإشعاع المنزلية وشبه المهنية أيضًا ، لكن تجدر الإشارة إلى أن جودة المعلومات الواردة في هذه الحالة تكون أقل. إلى حد ما ، يمكن تعويض ذلك عن طريق الاستخدام المتزامن لجهازين مع مجموعة أخرى من النتائج. أيضا ، يتم تقسيم الأجهزة إلى عتبة وغير عتبة.

قياس

قبل قياس إشعاع الخلفية الطبيعية باستخدام مقياس الجرعات ، يجب تحديد تباين تقريبي في نتائج جميع الأدوات المستخدمة. هذه هي الخاصية الأكثر أهمية للجهاز ، والتي يجب مراعاتها عند معالجة نتائج العمل. يجب إجراء هذه العملية بعد نقل تضاريس القياس وبعد وقت معين.

يتم تحديد متوسط ​​البيانات على النحو التالي. يتم تشغيل مقياس الجرعات ويتم إجراء سلسلة من القياسات (حوالي ثلاثين) في مكان واحد لفترة زمنية قصيرة. ثم يستمد الوسط الحسابي من النتائج. يتم احتساب الأرقام المحسوبة ، التي تشكل الفرق بين بيانات الجهاز والقيم المتوسطة ، بعلامة إيجابية ويتم اكتشاف المتوسط ​​مرة أخرى. نتيجة هذا المتوسط ​​هو الانتثار المطلوب لقراءات الجهاز.

يتم إجراء قياس إشعاع الخلفية الطبيعية بواسطة مقياس الجرعات في أي مكان من 4-6 مرات على الأقل ، وبعد ذلك يتم عرض متوسط ​​القيمة الحسابية. عند العمل مع العديد من الأجهزة ، تكون النتيجة النهائية هي المتوسط ​​بين المعلومات الواردة من كل جهاز. في حالة إجراء قياسات من عدة نقاط ، يُنصح بتسجيل البيانات التي تم جمعها في شكل جدول.

إشعاع الأرض

تُعزى مسؤولية إشعاع الخلفية الطبيعية من الأرض أساسًا إلى ثلاثة عناصر ذات نشاط إشعاعي: شقائق النعمان البحري ، والثوريوم ، واليورانيوم. فهي ملحوظة لعدم الاستقرار. المصدر الرئيسي هو الجزيئات المشعة الموجودة في التربة ، والتي تشكلت بعد التغيرات الجيوفيزيائية. البراكين والجرانيت هم قادة في توافر هذه العناصر.

نظائر

على مدار التطور ، تتحرك النظائر المشعة ، وتشارك في التغيرات الجيوكيميائية والمترولوجية. خلفية الإشعاع الطبيعي هي مجموعة كبيرة من الارتباطات للجزيئات المستقرة التي تتفاعل مع عمليات التمثيل الغذائي في الجسم. العناصر الأكثر أهمية التي تؤثر على النشاط الحيوي للمادة ، مثل نظائر التريتيوم والبوتاسيوم ، هي جزيئات أكثر بكثير في المجال البيولوجي تحدد النشاط الإشعاعي للجسم.

الإشعاع الكوكبي لديه مجموعة متنوعة من المستويات ، وهذا يتوقف على وجود النويدات في مكان معين من القشرة.طاقة الإشعاع في الأماكن التي تسكنها أغلبية السكان هي في الغالب 0.3-0.4 microsievert.

توجد مصادر إشعاع الخلفية الطبيعية في مجموعة صغيرة في التربة. لها تأثير وهيكلها: ينخفض ​​التركيز في أنواع التربة الجيرية والرملية ، ويزيد في التربة الطينية وصخور الجرانيت.

غاز الرادون

يمثل الشخص نصف الجرعة الفعالة السنوية المكافئة الفردية لغاز الرادون المعقد ، غير المرئي للعين ، عديم الرائحة والمذاق. بشكل أساسي ، يكون التعرض لهذا الغاز رائعًا في غرفة مزدحمة بها نوافذ مغلقة ، حيث يوجد تركيز متزايد.

يتسرب الرادون من قشرة الأرض من خلال تغطية الأرض ، والثقوب الموجودة في الأساس ويتجمع في معظم الأحيان في الطوابق السفلية ، مما يشكل خلفية إشعاعية طبيعية متزايدة. المواد الإنشائية التي لا يمكن الاستغناء عنها في البناء ، والتي يمكن أن تنبعث أيضًا من إشعاع الرادون ، هي أيضًا ذات أهمية. وتُنسب إليها مواد مثل الجبس المحتوي على الفسفور والألومينا والخفاف.

يحتوي الماء المستخدم للغذاء والاحتياجات المنزلية على كمية قليلة من الغاز ، لكن طبقات المياه العميقة قد تحتوي على نسبة عالية. يتشكل تركيز أكبر في الحمامات ، حيث يتغلغل الغاز مع الأكسجين المحيط في الجسم ، المنطلق من الماء الساخن.

زيادة الإشعاع

يتم تغيير خلفية الإشعاع الطبيعي جزئيًا بواسطة البشرية في عملية تحسين العمليات التكنولوجية وإنتاج المواد المختلفة ، وبالتالي تزداد الإشعاعات. مثال على ذلك هو استخدام الغاز والفحم ، والمواد التي تحتوي على كمية متزايدة من النويدات ، والرحلات الجوية على متن الطائرات. تُسمى درجات الإشعاع المُشار إليها في هذه الحالة الخلفية التكنولوجية المتزايدة للتأثير الإشعاعي. يستخدم الناس في جميع أنحاء العالم بشكل متزايد لاحتياجات الأسرة مجموعة متنوعة من الأجهزة والسلع والأشياء التي تحتوي على جزيئات النويدات المشعة. الأجهزة البصرية المتخصصة والساعات المقدسة والأجهزة المستخدمة أثناء التفتيش على الحدود الجمركية والمطارات تتعلق بهذه البضائع.