RADIAÞIILE ªI RADIOPROTECÞIA
Structura energeticã a nucleului
Modele atomice
Din structura atomo-molecularã cunoaºtem cã orice substanþã este formatã din molecule, iar acestea la rândul lor sunt formate din atomi (athomos = indivizibil).
Atomul având o structurã ceva mai stabilã, el a fost considerat multã vreme indivizibil ºi fãrã structurã internã. La începutul secolului XX, a fost pus în evidenþã caracterul sã complex, pentru a cãrui studiere au fost construite diferite modele, capabile sã permitã înþelegerea fenomenelor care se petrec la scarã atomicã.
[A] Modelul J. J. Thomson (1903)
Ø pleacã de la legea interacþiunii dintre sarcinile
electrice
Ø concepe modelul sub formã de sferã, care cuprinde o
sarcinã electricã pozitivã, uniform distribuitã, iar în
interiorul acesteia se gãsesc electronii într-o continuã
miºcare.
Ø modelul a putut explica anumite fenomene legate de
atom, dar ulterior s-a dovedit a fi nepotrivit pentru
interpretãri cu caracter mai general, fiind abandonat,
mai ales cã repartizarea sarcinilor electrice nu avea nici o bazã experimentalã.
[B] Modelul Rutherford (1906) - modelul planetar
Ø atomul este un sistem electric neutru, format dintr-un numãr de sarcini negative ºi un nucleu central cu sarcinã pozitivã.
Ø întreaga sarcinã pozitivã ºi aproape întreagã masa a atomului sunt concentrate în nucleu - care are diametrul de aproximativ 10-15m.
Ø între nucleu ºi electroni existã forþe de atracþie ºi respingere coulombianã, ceea ce conferã stabilitate atomului.
Ø deficienþele modelului: " modelul este conceput pe baza legilor clasice ale mecanicii ºi electromagnetismului; " conform legilor electromagnetismului orice sarcinã electricã ce se miºcã accelerat, emite continuu radiaþii electromagnetice (unde) pierzând continuu energie ºi apropiindu-se din ce în ce mai mult de nucleu, în cele din urmã cãzând pe acesta, lucru care nu se întâmplã, deoarece ºtim cã atomul este stabil.
[C] Modelul cuantificat Bohr (1913)
Ø se bazeazã pe modelul Rutherford, dar pe baza urmãtoarelor postulate:
a) electronii se miºcã în jurul nucleului numai pe
anumite orbite, de energii bine definite, numite orbite staþionare, iar miºcarea electro 424u201e nilor pe orbitele staþionare
se face fãrã absorbþie sau emisie de energie.
 |  |
||||
|
|||||
b) la tranziþia unui electron de pe o orbitã staþionarã pe alta, se emite sau absoarbe o cantitate de energie egalã cu diferenþa energiilor corespunzãtoare celor douã orbite:
hn = En - Em; unde h = constanta lui Planck, n = frecvenþa radiaþiei emise.
[D] Modelul lui Sommerfeld (1916)
e-
pe lângã orbite circulare ºi orbite eliptice;
având r = raza vectoare, j = unghiul descris
de raza vectoare; F1 = unul din focarele
elipsei.
Ø modelul pãstreazã orbitele indicate de Bohr,
dar adaugã fiecãreia dintre ele (n - 1) orbite
eliptice.
Izotopii - sunt atomi ai aceluiaºi element care ocupã toþi acelaºi loc în tabelul lui Mendeleev dar au mase atomice diferite (A - acelaºi, Z - diferite); nucleele izotopilor au acelaºi numãr de protoni, dar au numãr diferit de neutroni, ei au aceleaºi propietãþi chimice, dar proprietãþile lor fizice diferã destul de mult.
Orice atom se reprezintã AZX numãrul de masãnumãrul atomic (izos = acelaºi; topos = loc)
Exemple: carbon: 12C, 13C, 16C; oxigen 16O, 17O, 14O; plumb 204Pb, 206Pb, 207Pb, 208Pb;
hidrogen 1H, 2H = D = deuteriu, 3H = T = tritiu.
A = nr. de masã = nr. întreg cel mai apropiat de masa atomicã
Z = nr. atomic = nr. de ordine din sistemul periodic (Mendeleev)
Nucleul atomic
Este constituit din particule care se numesc nucleoni; aceºtia fiind protonii cu sarcinã electricã pozitivã (+e) cu masa mp = 1,007597u ºi neutronii care sunt neutrii din punct de vedere electric cu masa mn = 1,008987u
Pentru nucleu: Z - exprimã numãrul protonilor din nucleu, iar A - numãriul total de nucleoni, adicã (A - Z) neutroni.
Masa nucleului este suma maselor protonilor ºi neutronilor, deci
m = Z.mp + (A - Z)mn adicã m = mp + mn
Prin metoda spectroscopiei de masã, s-au determinat masele diferitelor nuclee M (cu o precizie de pânã la 5 zecimale) ºi cele calculate prin suma maselor protonilor ºi neutronilor, apãrând o diferenþã de masã Dm = m - M = Zmp + (A - Z)mn - M care se mai numeºte ºi defect de masã.
Energia de legãturã:
Forþele nucleare sunt forþele de atracþie dintre nucleoni, sunt de naturã electromagneticã ºi sunt forþe specifice nucleului. Aceste forþe sunt mult mai mari decât forþele de respingere coulombiene dintre protoni.
Interacþiunea dintre nucleoni se realizeazã prin intermediul unui câmp nuclear, numit câmp mezonic. La formarea unui nucleu atomic din nucleoni, forþele nucleare efectueazã un lucru mecanic ºi de aceea la formarea nucleului se elibereazã energie. O parte din aceastã energie eliberatã este preluatã de nucleu sub formã de energie cineticã, iar restul este radiat prin fotoni g
Energia de legãturã este energia necesarã pentru desfacerea nucleului în nucleoni. Energia de legãturã a nucleului cu masa de repaus M, are expresia, datã de relaþia:
W = [Z.mp + (A - Z)mn].c2 - M.c2 ºi este exprimatã în MeV = megaelectron - volt.
Eliberarea energiei nucleare
În toate reacþiile nucleare energia totalã se conservã, adicã, energia totalã a particulelor care participã la reacþie este egalã cu energia totalã a particulelor care ies din reacþie: E01 + E1 = E02 + E2, unde E01, E1 - este energia de repaus, respectiv energia cineticã care intrã în reacþie; E02, E2 - este energia de repaus ºi cineticã a produselor de reacþie (E1 ¹ E2).
Energia de reacþie Q este diferenþa dintre energia cineticã E2 a produselor de reacþie ºi energia cineticã E1 a particulelor intrate în reacþie: Q = E2 - E1, sau Q = E01 - E02 = m01.c2 - m02.c2
a) Dacã Q < 0, avem reacþii endoenergetice, care se petrec numai cu absorbþia unei pãrþi din energia cineticã a particulelor incidente.
b) Dacã Q > 0, avem reacþii exoenergetice, în care se elibereazã energie nuclearã sub formã de energie cineticã
Reacþiile nucleare sunt transformãrile nucleelor ca rezultat al acþiunii unor particule din exterior. Un nucleu þintã este supus bombardãrii cu o particulã proiectil ºi ca urmare se formeazã un nou nucleu (nucleu produs) ºi o altã particulã.
Radioactivitatea
Fizica nuclearã se ocupã cu studiul nucleului atomic, privind structura ºi transformãrile nucleului, interacþiunile dintre nucleu ºi particule.
Nuclidul este o specie de nuclee caracterizatã printr-un anumit numãr de masã ºi un anumit numãr atomic. Numãrul de masã A al unui nuclid este egal cu suma maselor protonilor ºi neutronilor din nucleu, iar numãrul atomic Z egal cu numãrul de protoni din nucleu.
Descoperirea radioactivitãþii: în 1886 Henry Becquerell a observat cã o sare de uraniu impresioneazã o placã fotograficã, chiar dacã este învelitã în hârtie neagrã, iar Marie ºi Pierre Curie (1898); Rutherford ºi Soddy (1902) au observat acest fenomen pentru sãruri de uraniu. Sarea de uraniu emite radiaþii care trec uºor prin hârtie, dar intensitatea radiaþiei emise de diversele sãruri ale uraniului depinde numai de numãrul atomilor de uraniu existenþi ºi nu depinde de felul combinaþiei chimice în care se gãsesc aceºti atomi; radiaþiile emise sunt ale atomilor de uraniu.
Radioactivitatea este proprietatea nucleelor unor elemente, de a emite radiaþii în mod continuu ºi spontan. Avem douã tipuri de radioactivitate: naturalã - când are loc emisie de radiaþii în mod spontan ºi artificialã - când emisia este provocatã, prin bombardarea cu particule a sau neutroni.
Radioactivitatea naturalã
Radiaþiile X sau Röntgen, care au fost descoperite de Wilhwlm Conrad Röntgen (1845 - 1923); folosind tuburi röntgen - care constau dintr-o incintã vidatã în interiorul cãreia avem doi electrozi: anodul A(+) ºi catodul C(-). Catodul este încãlzit ºi datoritã
Radiaþii X
Catod Anod
- Zeci de kV +
agitaþiei termice a electronilor în jurul lui se formeazã un strat subþire de electroni.
Prin aplicarea de tensiuni de zeci de kV
între anod ºi catod, tensiuni care obligã
deplasarea electronilor cãtre anod,
catodul având forma unei oglinzi sferice
pentru ca electronii emiºi sã fie focalizaþi
pe o suprafaþã micã a anodului A.
Energia electronilor care pãtrund în
interiorul anodului scade prin frânarea lor în interiorul anodului, aceastã energie pierdutã prin frânare este preluatã parþial de o nouã radiaþie numitã radiaþie X.
Radiaþiile X sunt radiaþiile emise de atomii unui corp, când aceºtia interacþioneazã cu electroni rapizi.
Proprietãþile radiaþiilor X Ø se propagã în vid cu viteza luminii (3.105km/s); Ø impresioneazã placa fotograficã; Ø nu sunt deviate în câmpuri electrice ºi magnetice;
Ø produc fluorescenþa unor substanþe (ex. sulfura de zinc primeºte o culoare galben verzuie); Ø sunt invizibile (nu acþioneazã asupra ochiului - nu impresioneazã ochiul);
Ø pãtrund cu uºurinþã prin corpuri care sunt opace pentru luminã; Ø sunt absorbite de metale cu densitate mare (ex. plumbul), puterea de penetraþie depinde de masa atomilor
substanþei ºi de grosimea stratului de substanþã; Ø ionizeazã gazele prin care trec; fiind folosite la detectoare de radiaþii; Ø au acþiune fiziologicã, distrugând celule organice, fiind nocive pentru om; de aceea se folosesc în tratarea tumorilor canceroase, distrugând celulele bolnave.
Aplicaþiile radiaþiilor X - în radioscopii ºi în radiografii:
J dacã obiectul de studiat se aºeazã între sursa de raze X ºi un ecran fluorescent
atunci avem radioscopie
J dacã obiectul de studiat este aºezat între sursa de raze x ºi o placã fotograficã,
atunci avem radiografie.
Dezintegrare radioactivã
Toate elementele care prezintã fenomenul de radioactivitate se numesc elemente radioactive, ca de exemplu: Ra, U, Po, Th, etc.
|
Pentru a stabili natura radiaþiilor emise, se
acþioneazã cu un câmp magnetic asupra
fasciculului dirijat de radiaþii, capsula de plumb
ce conþine proba de uraniu se aºeazã într-un
câmp magnetic (în figura alãturatã acesta este
perpendicular pe planul figurii).
Radiaþiile 42a º 42He
sunt nuclee de heliu; au viteza de penetrare
de aproximativ 2.104km/s; sunt puternic
ionizante; sunt obþinute prin expulzarea de
cãtre nucleu a unei particule formatã din doi protoni ºi doi neutroni; au energii cuprinse între 3 ºi 6 MeV; sunt caracteristice nucleelor grele; la trecerea prin substanþã sunt împrãºtiate ºi pot produce reacþii nucleare; în aer strãbat distanþe între 3 - 10cm, în aluminiu aproximativ 0,02mm ºi pot fi oprite de straturi de substanþã cu grosimea de zecimi de milimetru; procesul prin care un nucleu emite o particulã a, se numeºte dezintegrare a AZ X 42a + A-4Z-2Y, ca de exemplu 22688Ra a + 22286Rn
Radiaþiile 0-1b º 0-1e
sunt fascicule de electroni; au viteze mari de propagare, de aproximativ 29.104km/s; au putere mare de pãtrundere, de aproximativ 100 ori decât radiaþiile a au energii de aproximativ 5MeV; constã din emiterea de electroni rapizi de cãtre nuclee; se explicã prin transformarea neutron - proton; procesul prin care un nucleu emite o particulã b, se numeºte dezintegrare b AZX b + AZ+1Y; 21082Pb b + 21083Bi.
Radiaþiile gama (g
sunt radiaþii de naturã electromagneticã (luminã); au viteza de propagare de 3.105km/s; au putere mare de pãtrundere; apar ºi sunt emise la trecerea dintr-o stare instabilã (excitatã) într-o stare stabilã: 19880Hg* g + 19880Hg; nu sunt deviate de câmpuri electrice ºi magnetice (nu au sarcinã electricã); au puterea de ionizare micã; se explicã prin existenþa unor nivele de energii diferite în nuclee; când un nucleu emite radiaþii a sau b el rãmâne într-o stare excitatã, iar prin revenire la starea fundamentalã, diferenþa de energie este redatã sub forma radiaþiilor gama.
Observaþie: Toate radiaþiile a b, ºi g sunt invizibile, fãrã gust ºi miros, dar au acþiune puternicã.
Radioactivitatea artificialã
Irène ºi Joliot Curie au observat cã unele elemente care sunt bombardate cu particule a sau neutroni emit spontan radiaþii nucleare, iar nucleul format prin transformarea nuclearã este radioactiv ºi nu stabil. Acest gen de radioactivitate se numeºte radioactivitate indusã sau radioactivitate artificialã.
Exemple:
Ø bombardarea aluminiului cu particule a, prin producerea a douã reacþii nucleare:
2713Al + 42a 3015P* + 10n iar 3015P* b unde 3015P* este un izotop radioactiv artificial al fosforului, iar 0+1b este pozitronul.
Ø dezintegrarea b , datã de formula AZX AZ-1Y + 0+1e + n , nucleul rezultat este izobar, având numãrul de ordine mai mic cu o unitate (o cãsuþã) la stânga nucleului pãrinte în tabelul lui Mendeleev.
Ø captura electronicã, datã de relaþia AZX + 0-1e AZ-1Y + n, iar ca exemple avem:
3015P 3014Si + b n 147N 136C + b n
Efectele biologice ale radiaþiilor - radioprotecþia
"Fãrã radiaþii nu am fi fost ºi nu am putea fi, dar cu prea multe radiaþii nu putem trãi"
Activitatea vitalã a tuturor sistemelor organizate biologic ºi în special a omului, se desfãºoarã într-un univers supus acþiunii unei multiple ºi variate game de radiaþii, de la cele sesizabile direct cu simþurile noastre, pânã la cele sesizabile doar prin intermediul unei aparaturi, uneori foarte complicate.
Mediul înconjurãtor conþine surse naturale de radiaþii, existente de miliarde de ani pe planeta Pãmânt încã de la formarea acestuia, însoþind apariþia ºi evoluþia vieþuitoarelor, inclusiv a omului. Prin activitatea sa economicã ºi socialã de-a lungul timpului, omul a modificat ºi modificã sursele naturale de radiaþii, creând astfel o radioactivitate naturalã suplimentarã.
Radiaþiile sunt de origine ºi naturã foarte variate, clasificându-le astfel:
u radiaþii electromagnetice, X sau g de înaltã frecvenþã, având aceiaºi naturã ca lumina
v radiaþii corpusculare încãrcate electric: a b, ioni acceleraþi
w radiaþii corpusculare neutre electric: neutroni.
Radiaþiile nucleare pot acþiona asupra organismului în trei moduri: acþiune directã, acþiune indirectã ºi acþiune la distanþã.
Prin acþiune directã sunt lezate macromoleculele de mare importanþã, chiar vitalã (proteine, acizi nucleici) care suferã transformãri datoritã ionizãrii sau excitãrii directe.
Acþiunea indirectã este datoratã elementelor care apar în urma proceselor radiochimice. Mediul principal în care se desfãºoarã procesele biologice fiind apa, efectele apar datoritã ionizãrii acesteia (apar ioni sau radicali) care acþioneazã ca agenþi oxidanþi ºi reducãtori asupra unor componente esenþiale celulare, perturbând funcþionarea normalã a acestora.
Efectele biologice care apar în urma iradierii, sunt dependente de: doza de radiaþii ºi debitul dozei. Efectele biologice ale radiaþiilor pot fi grupate astfel:
N Efecte somatice - care apar la nivelul celulelor somatice ºi acþioneazã asupra fiziologiei individului expus, provocând distrugeri care duc fie la moartea rapidã, fie la reducerea semnificativã a speranþei medii de viaþã. Leziunile somatice apar în timpul vieþii individului iradiat ºi pot fi imediate sau tardive - efectele somatice imediate sau pe termen scurt, se manifestã la câteva zile , sãptãmâni sau luni de la iradiere. Aceste efecte sunt de regulã nestochastice (nealeatorii) adicã se produc la toþi indivizii expuºi la o dozã superioarã dozei de prag. Efectele somatice tardive sunt cele care apar dupã o perioadã mai lungã de timp, de ordinul anilor, numitã perioadã de latenþã ºi se manifestã în special sub formã de leucemie sau cancer. Aceste efecte sunt de naturã stochasticã (întâmplãtoare) în sensul cã este imposibil de evidenþiat o relaþie cauzalã directã - probabilitatea producerii unui efect este proporþionalã cu doza de iradiere.
N Efecte genetice - care apar în celulele germinale sexuale din testicule sau ovare - aceste mutaþii letale sau subletale la descendenþi se datoreazã unor efecte imediate ale radiaþiilor cum ar fi: alterarea cromozomilor (translocaþii, apariþia de extrafragmente) ruperea unor segmente de cromatinã, alterarea chimicã a codului genetic, fie prin acþiunea radicalilor liberi asupra bazelor azotate ale acizilor nucleici, fie prin ruperea lanþului aceloraºi acizi. Gravitatea efectelor mutagene apare prin transmiterea la descendenþi a unor translocaþii cromozomiale, efect biologic, care apare ºi la doze mai mici.
Dozele de radiaþii care pot produce apariþia unui minim de mutaþii într-o generaþie de indivizi, într-un ecosistem, dacã sunt menþinute în permanenþã pot conduce la adevãrate catastrofe ecologice în generaþiile urmãtoare.
Dozimetria - reprezintã totalitatea metodelor de determinare cantitativã a dozelor de radiaþii în regiunile în care existã sau se presupune cã existã un câmp de radiaþii, cu scopul de a lua mãsuri adecvate pentru protecþia personalului ce îºi desfãºoarã activitatea în acea zonã.
Radioprotecþia = totalitatea metodelor ºi mijloacelor de reducere a efectelor nocive ale radiaþiilor. Sursele de iradiere pot fi: surse externe - aflate în afara organismului ºi surse interne - aflate în interiorul organismului.
Ø Protecþia împotriva efectelor nocive ale radiaþiilor, produse de sursele externe, poare fi:
protecþie fizicã - realizatã prin mijloace de reducere a dozei de expunere, ca: distanþa, ecranarea, timpul de expunere; protecþie chimicã - prin folosirea unor substanþe chimice (cistamina, gamofos, etc.), care se administreazã înainte sau dupã iradierea persoanei; protecþie biochimicã - realizatã prin folosirea unor preparate sau macromolecule biologice (sânge, plasmã, etc.) care administrate imediat dupã iradiere, ajutã la refacerea celularã; protecþie biologicã - se realizeazã prin transplantul de celule viabile în mãduvã (hematoformatoare).
Ø Reducerea gradului de contaminare radioactivã se poate realiza prin: decontaminare - îndepãrtarea izotopilor radioactivi din tubul digestiv (cu alginat de sodiu, fosfat de aluminiu, etc.) ºi din arborele traheobronºic (prin spãlãri cu ser fiziologic; decorporare - eliminarea izotopilor radioactivi fixaþi în diferite organe (cu sare de Zn sau Ca a acidului dietilen - triamino - pentaacetic); diluþie izotopicã - administrarea iodurii de potasiu împotriva Iodului - 131, consumarea unor cantitãþi mari de apã pentru reducerea fixãrii tritiului în organism, etc.
Mãsurile de radioprotecþie, pot fi grupate în: J mãsuri preventive; J mãsuri de supraveghere; J mãsuri de limitare ºi lichidare.
Efectul nociv al radiaþiilor asupra materiei vii este datorat proprietãþii de a ioniza mediul prin care trec, ionizarea fiind modul dominant de pierdere a energiei de cãtre radiaþii când traverseazã mediul material. Materia vie este caracterizatã prin existenþa unor molecule deosebit de mari ale cãror proprietãþi ºi funcþionalitate biochimicã pot fi ireversibil perturbate. Astfel, un act de ionizare, de trecere a unui electron pe un alt nivel în acest ansamblu, sau de smulgere a lui, provoacã mari schimbãri în caracteristicile moleculei respective, schimbãri care acumulate la nivelul celulei se pot traduce prin grave dereglãri ale metabolismului, culminând cu moartea celulei sau cu erori de structurã ºi funcþionare a aparatului genetic celular, de tip cancerigen sau mutagen.
Doza de iradiere - este cantitatea de energie cedatã unitãþii de masã D = dW/dm;
Expunerea (dQ/dm) - sarcina electricã totalã a ionilor de un semn produsã în urma iradierii în unitatea de masã. Unitatea de mãsurã este röntgen-ul R
Echivalentul de dozã H = Q.D, unde Q este factorul de calitate al radiaþiei
< H >SI 1Sv (Sievert); < H >tot = 1Rem; (rem = Röntgen Equivalent Man = röntgenu echivalent pentru om); 1 rem = 10-2Sv
Mãrimile dozimetrice menþionate se referã la un timp de expunere oarecare. Dacã se raporteazã efectul la unitatea de timp se definesc:
Debitul dozei d = dS/dt; < d >SI = J/kg.s
Debitul echivalentului de dozã h = dH/dt < h >SI = 1Sv/s
Doza permisã pentru o persoanã în funcþie de vârstã, se calculeazã cu formula:
Dmax = 5(N - 18)rem, unde N - numãrul de ani ai persoanei.
Metodele de protecþie contra radiaþiilor se împart în:
© Metode active - când sursa radioactivã este înconjuratã cu ecrane absorbante, care reduc mult intensitatea radiaþiilor emergente, deci asigurã securitatea celor ce se aflã la limita exterioarã a ecranelor.
Metode pasive - când se iau mãsuri de genul:
V persoanelor li se fixeazã durate limitate de lucru în spaþiul respectiv
V li se dau alimente, medicamente antidot, mijloace de protecþie individualã, etc.
Din cercetãri medicale rezultã ca:
Q doza minimã de iradiere globalã a întregului organism este sub 20 Rem
Q între 75 - 150 Rem apare boala actinicã, cu riscul cazurilor mortale la dozã superioarã
Q peste 700rem au efect letal.
Datoritã efectului cumulativ al iradierii, normele prevãd cã o persoanã care la o singurã iradiere a acumulat toatã doza permisã, sã zicem într-un an, nu mai are voie sã suporte altã iradiere în acel an. Iradierea accidentalã cumulatã maximã admisã este de 25Rem. Datoritã efectelor genetice, pentru femeile gravide, dozele admise sunt mai mici faþã d cele arãtate mai sus. Deoarece nu toate pãrþile organismului sunt la fel de rezistente la iradiere, s-au stabilit doze maxime pentru diferite organe ºi pãrþi ale organismului, precum ºi cazul în care radiaþia nu atinge întregul organism, ci doar porþiuni din el.
pentru organe izolate, exceptând cristalinul ºi gonadele, doza este de 15Rem/an
pentru oase, tiroidã, pielea întregului organism, cu excepþia extremitãþilor, doza este de 30Rem/an
pentru mâini, antebraþe, picioare ºi glezne doza este de 75Rem/an.
Sunt cazuri când unele elemente radioactive pot ajunge sã fie integrate de oameni prin apa de bãut sau alimente, sau inhalate odatã cu aerul. Elementul radioactiv poate intra în circuitul metabolic ºi în aceste cazuri însãºi sursa radioactivã se aflã în organism ºi singura protecþie posibilã este folosirea de substanþe care eliminã ºi insolubilizeazã elementul respectiv. Poate apãrea situaþia ca un element radioactiv, cu toate cã este cantitativ sub limita admisã pentru întregul organism, concentraþia sa într-un anume organ sã fie suficient de ridicatã pentru ca doza de radiaþie permisã pentru organul respectiv sã fie depãºitã. Astfel de organe care concentreazã preferenþial un anume element se numesc organe critice, ca de exemplu: glanda tiroidã pentru iod, sau sistemul osos pentru stronþiu, care este omolog clinic pentru calciu. Pentru a exclude astfel de cazuri, normele de protecþie admit concentraþia limitã ale acestor substanþe în apã ºi aer.
În tabelul de mai jos, redãm expunerea normalã a omului la radiaþii nucleare, astfel încât sã vã puteþi calcula fiecare doza naturalã:
|
Cauza |
Detaliu |
Echivalent dozã |
Explicaþie |
|
I. Punct geografic |
Nivelul mãrii (se adaugã la fiecare 150m în plus în altitudine) |
28 mrem/an |
Radiaþii cosmice |
|
Zona |
Calcaroasã Sedimentarã Graniticã |
50 mrem/an 30 mrem/an 12 0mrem/an |
Radiaþii terestre |
|
Casã din: |
Lemn Cãrãmidã Granit |
1 mrem/an 20 mrem/an 20 mrem/an |
Radiaþiile materialelor |
|
II. Alimentaþia |
Carne, legume |
20 mrem/an |
Radiaþiile alimentelor 146Ca, 4019K |
|
III. Mod de viaþã |
O cãlãtorie cu avionul Televizorul Examen radiologic |
4 mrem/an 3 mrem/an 35 mrem/an |
Radiaþii cosmice |
În funcþie de valoarea dozei biologice a radiaþiilor, apar efectele:
|
Valoarea (1Sv = 100rem) |
Efectele |
|
0 - 0,25 Sv |
Lipsa oricãrei tulburãri aparente |
|
0,25 - 0,5 Sv |
Apar schimbãri sanguine, ochi injectaþi |
|
0,5 - 1 Sv |
Obosealã, ameþealã, cataractã, schimbãri sanguine, opacizarea cristalinului, apariþia aluniþelor |
|
1 - 2 Sv |
Ameþeli, obosealã, reducerea numãrului de globule roºii, scãderea rezistenþei la infecþii |
|
2 - 4 Sv |
Aceleaºi tulburãri ca mai sus însoþite de câteva decese între 2 - 6 sãptãmâni de la iradiere |
|
4 - 6 Sv |
50% decese, în intervalul de 30 zile de la iradiere |
|
Peste 6 Sv |
100% decese, în mai puþin de 15 zile de la iradiere |
Bibliografie:
Ioan Ursu - Fizica atomicã
Colecþia revistei "Evrika" - anii 2000 - 2002
Manualele de Fizicã - clasa a VIII-a, în vigoare
|
