Top 2 typer af miljøstråling - diskuteret!
Denne artikel sætter lys på de to typer af miljøstråling. Typerne er: (I) Naturligt forekommende strålinger, og (II) menneskeskabte strålinger
(I) Naturligt forekommende strålinger:
De fleste mennesker er uvidende om eksistensen af naturlige baggrundsstrålinger. Alle livsformer på jorden inklusive mennesker har udviklet sig i strålingsmiljøet. Alle ikke-levende stoffer og levende former er udsat for naturlig stråling. Den luft, vi trækker vejret på, vandet vi drikker og mad, vi spiser, er alle dele af samme miljø og indeholder radioaktive materialer, selvom de er i meget små mængder.
Jorden modtager kortbølgestråling fra solen (herunder den synlige del af spektret). En tredjedel af denne stråling reflekteres tilbage, mens resten absorberes af atmosfæren, havet, isen, jorden og biota. Energien absorberet fra solstråling er afbalanceret på lang sigt ved udgående stråling fra jorden og atmosfæren. Disse kortbølge solstråler kaldes ekstra jordbaseret stråling.
De kan nemt passere gennem atmosfæren. Jordens overflade vil blive udsat for stråling fra solen så intens, at livet måske ikke er muligt, hvis der ikke var de forskellige lag af atmosfære, der omgiver jorden. Atmosfæren skærmer meget ud af solstrålingen, herunder de stråler, der kan være dødelige for livet. Nogle af disse strålinger er fanget af jordens magnetfelt, dvs. ved magnetosfæren, som udgør et område med høj energi stråling kaldet Van Allen Region.
Denne donutformede region strækker sig 500 miles til 40000 miles over jordoverfladen. Sol udstråler konstant strøm af synligt lys, ultraviolet (UV), infrarødt (IR) og gammastråler og andre former for stråling fra rummet. Nogle stråler, der rammer jordens atmosfære, trænger ind i biosfæren.
Kosmiske stråler, der kommer fra det ydre rum ved høj hastighed, rammer jorden og trænger dybt ind i overfladen. Jordbaseret naturlig stråling stammer fra jordskorpenes radioaktive elementer. Naturligt forekommende radioaktive elementer er kosmopolitiske og findes overalt i sten, vand og luft og i alle levende væsener. Alle disse former for naturlig stråling, som vi udsættes for, kaldes baggrundsstråling.
To hovedtyper af ioniserende stråling frigives ved nuklear opløsning eller menneskeskabte anordninger. Disse er:
(a) Elektromagnetiske strålinger, og
(b) partikulære strålinger.
(a) Elektromagnetiske strålinger:
Disse stråler har et bredt spektrum af energi og ligner lys i deres fysiske egenskaber.
Følgende typer af stråler er eksempler på disse bredspektrede stråler:
(i) Ultraviolette stråler:
De nærmeste UV-stråler strækker sig fra synligt lys, dvs. fra 390 nm til 170 nm, mens de langt UV-stråler strækker sig op til 100 nm.
(ii) Røntgenstråler indbefatter et bredt spektrum af bølgelængder fra ca. 100 nm til mindre end 0, 000001 nm. En gennemsnitlig røntgenstråle har en bølgelængde på ca. 0, 1 nm. De er mindre penetrerende end gammastråler.
(iii) Gamma-stråling:
Gamma stråling rejser store afstande og trænger nemt ind i sagen. Disse stråler er af form af elektromagnetisk stråling svarende til røntgenstråler, lys og radiobølger, men de er mere gennemtrængende end røntgenstråler og indeholder høj energi. De kan passere fuldstændigt gennem de menneskelige legemsskadelige celler undervejs eller absorberes af væv og knogler.
Mens de går gennem sagen, bliver deres energi gradvist tabt. Gamma stråler kan genereres fra højspændingsrøntgenrør. Selvom gammastråler er meget gennemtrængende, men de kan være afskærmet af blyplader (over 2 fod i tykkelse), tykke betonplader (ca. 3 fod) eller vand. Overdreven ekstern gammastråling kan forårsage alvorlig indre skade på vores krop, men det kan ikke fremkalde radioaktivitet i den.
b) partikulære udstrålinger:
Atomer af visse elementer udsender spontant meget små partikler. Disse små partikler kan bære elektrisk ladning som i tilfælde af alfa- eller beta-stråler, eller de kan være neutrale som i tilfælde af neutroner. Disse partikler udkastes fra atomer med meget høj hastighed og ofte med enorm energi. De kaldes som partikelformige strålinger eller corpuskulær stråling. Hvorvidt strålingen fra nuklear opløsning er partikelformet eller elektromagnetisk, men deres udstrålinger er så fulde af energi og kraftfulde, at de kan gøre store skader på levende væv.
De almindelige typer partikelformige strålinger er:
(i) Alfa-stråling (a partikler):
Afstrålinger fra α-partikler, mens de passerer gennem materialer, mister energi hurtigt. Alfa partikler er den hurtigt bevæger sig positivt ladede partikel bestående af to neutroner og to protoner, der udledes som en form for stråling fra kernerne i nogle radioisotoper. På grund af tilstedeværelsen af positiv ladning bliver de afbøjet af negativt ladede ioner.
Disse partikler er mindre penetrerende end gammastråler, beta partikler og røntgenstråler. Alfa partikler kan let blokeres selv ved arket. Beskyttelse mod alfa-stråling er ikke nødvendig, da hudens epidermis næsten afbøjer al den alfa-stråling, som den udsættes for. Det er det laveste niveau af partikelforurening.
(ii) Beta-stråling (β-partikler):
Disse er de strålinger, der produceres af β-partikler, der rejser meget hurtigere i luft end alfa partikler. Betapartikler er ekstremt små, glat bevægelige elektroner udgivet af kerner af forskellige radioaktive isotoper. De kan ionisere ethvert stof, som de kolliderer i deres vej. Betastråling er næste niveau af radioaktiv forurening efter stråling af alfa partikler. Da beta-partikler er meget lettere end alfa-partikler, trænger de mere i sammenligning med alfa partikler.
De kan trænge igennem flere lag af menneskelig hud, så der er brug for beskyttelse mod disse strålinger. De forårsager intern skade på vores krop ved eksponering. Den menneskelige krop kan blive beskadiget ved at være nær kilden til beta-stråling i lang tid eller ved at indtage en kilde til beta-stråling (BEIR, 1988). Glas og metal kan beskytte mod betastråler. Nogle eksempler på β-partikler er C14, H3, P32 osv.
Den komparative konto for alfa-, beta- og gamma-stråling er angivet i tabel (1) og figur (1):
(iii) protonpartikler (H1):
De er de positivt ladede partikler udstødt fra atomer med meget høj hastighed. Hver proton har en relativ masse af en og en enkelt positiv ladning. De er mindre gennemtrængende end gamma eller røntgenbilleder og kan blokeres af et tyndt ark papir. Deres virkning ligner alfa-partikler.
(iv) Energetiske neutroner (n 1 ):
Neutroner er de elementære partikler indeholdt i kerner af hvert atom tungere end hydrogen. De har ingen elektrisk ladning, så de hverken bliver afbøjet eller nedsat ved passage nær ladede partikler. De er dybt indtrængende på grund af deres neutrale karakter. Disse partikler er dødelige, fordi de initierer atomer at blive radioaktive. Neutroner er afskærmet af beton og brint, der indeholder stoffer som voks, vand osv.
(v) Kosmiske stråler:
De jordbundne naturlige stråler, der kommer fra det ydre rum og solen kaldes kosmiske stråler. De rammer jorden med høj hastighed og kan trænge igennem jordskorpen på flere tusinde meter faste sten. De fleste af de kosmiske strålepartikler er ladede atomkerner kaldet 'Primaries'. Udover disse yderligere typer kosmiske stråler er også til stede kaldet 'Secondaries'.
Den ekstra jordiske eksponering af manden som følge af kosmiske stråler varierer lidt med den geomagnetiske breddegrad og den stiger med højden over havets overflade. På havniveau er den kosmiske stråling ca. 40 millirem om året, og i det væsentlige fordobles mængden for hver 1, 5 km. over havets overflade for de første par kilometer. Således vil folk, der lever i højere højder, sandsynligvis blive udsat for kosmisk stråling.
På havniveau er eksponeringen for kosmiske stråler også 10% lavere ved ækvator sammenlignet med den ved mellembreddegrader. Selvom intensiteten af kosmiske strålinger i biosfæren er meget lav, dvs. 35 m rad / år. Men de er en stor fare i rumrejser. På omkring 20 km. kosmisk stråling bliver meget mere intens.
En kommerciel pilot modtager ca. 300 m rad kosmiske strålinger pr. År. Personer, der rejser med jetfly modtager ekstra eksponering for kosmisk stråling i doserne på 8, 5 μ Sv / h. mens det i supersonisk er 16 μ Sv / h. Udover de naturlige strålinger udsættes vi også for forskellige menneskeskabte stråler.
(II) menneskeskabte strålinger:
Som navnet angiver menneskeskabte stråler produceres ved kunstig opløsning af tunge nuklider på grund af menneskelige aktiviteter. Disse omfatter nukleare tests, radioaktivt nedbrud, atomreaktorer, kraftværker, der anvender atomkraft, behandling af radioaktive malm, anvendelse af radioaktivt materiale i industri-, medicinsk og forskningsarbejde og andre forskellige kilder som brug af mikrobølgeovne, mobiltelefoner, lysende ure, opkald, tv osv. Vi vil i detaljer omtale kilderne til disse menneskeskabte stråler i det næste kapitel, dvs. strålingsforureningskilder.
