أعلى 2 أنواع الإشعاع البيئي - ناقش!

تلقي هذه المقالة الضوء على نوعي الإشعاع البيئي. الأنواع هي: (I) الإشعاعات التي تحدث بشكل طبيعي ، و (II) الإشعاع من صنع الإنسان

(ط) الإشعاعات التي تحدث طبيعيا:

معظم الناس لا يدركون وجود إشعاعات في الخلفية الطبيعية. لقد تطورت جميع أشكال الحياة على الأرض بما في ذلك الإنسان في بيئة الإشعاع. تتعرض جميع المواد غير الحية وأشكال المعيشة للإشعاع الطبيعي. الهواء الذي نتنفسه والماء الذي نشربه والطعام الذي نأكله كلها أجزاء من نفس البيئة وتحتوي على مواد مشعة ، وإن كانت بكميات صغيرة جدا.

تستقبل الأرض أشعة قصيرة الموجة من الشمس (بما في ذلك الجزء المرئي من الطيف). وينعكس ثلث هذا الإشعاع مرة أخرى بينما يمتص الباقي من الغلاف الجوي والمحيطات والجليد والأرض والكائنات الحية. تتوازن الطاقة الممتصة من الإشعاع الشمسي على المدى البعيد بالإشعاعات الصادرة من الأرض والجو. تسمى هذه الإشعاعات الشمسية ذات الموجات القصيرة إشعاعًا أرضيًا إضافيًا.

يمكنهم المرور بسهولة عبر الغلاف الجوي. سوف يتعرض سطح الأرض للإشعاع من أشعة الشمس لدرجة أن الحياة قد لا تكون ممكنة ، إذا لم تكن هناك طبقات مختلفة من الغلاف الجوي تحيط بالأرض. يخبئ الغلاف الجوي الكثير من الإشعاع الشمسي بما في ذلك الإشعاعات التي يمكن أن تكون مميتة إلى الحياة. وبعض هذه الإشعاعات محصورة في المجال المغنطيسي للأرض ، أي بالمغناطيس المغناطيسي الذي يشكل منطقة من إشعاع الطاقة العالية تسمى منطقة فان ألن.

تمتد هذه المنطقة على شكل دونات على بعد 500 ميل إلى 40000 ميل فوق سطح الأرض. الشمس تشع دفق مستمر من الضوء المرئي والأشعة فوق البنفسجية (UV) والأشعة تحت الحمراء (IR) وأشعة gاما وأشكال أخرى من الإشعاع من الفضاء. بعض الإشعاعات التي تضرب جو الأرض تخترق المحيط الحيوي.

فالأشعة الكونية القادمة من الفضاء الخارجي بسرعة عالية تضرب الأرض وتخترق عمق السطح. الإشعاع الطبيعي الأرضي ينشأ من العناصر المشعة من القشرة الأرضية. العناصر المشعة التي تحدث بشكل طبيعي هي عناصر عالمية وتوجد في كل مكان في الصخور والمياه والهواء وفي جميع الكائنات الحية أيضًا. كل هذه الأشكال من الإشعاع الطبيعي التي نتعرض لها تسمى إشعاع الخلفية.

يتم إطلاق نوعين رئيسيين من الإشعاع المؤين بواسطة التفكك النووي أو الأجهزة التي من صنع الإنسان. هؤلاء هم:

(أ) الإشعاعات الكهرمغنطيسية ، و

(ب) الإشعاعات الجسيمية.

(أ) الإشعاعات الكهرمغنطيسية:

هذه الإشعاعات لديها طيف واسع من الطاقة وتشبه الضوء في خصائصها الفيزيائية.

إن الأنواع التالية من الأشعة هي أمثلة على هذه الإشعاعات واسعة الطيف:

(1) الأشعة فوق البنفسجية:

تمتد الأشعة فوق البنفسجية القريبة من الضوء المرئي أي من 390 نانومتر إلى 170 نانومتر بينما تمتد الأشعة فوق البنفسجية البعيدة إلى 100 نانومتر.

`2` تشمل الأشعة السينية طيفاً واسعاً من أطوال الموجات من حوالي 100 نانومتر إلى أقل من 0.000001 نانومتر. متوسط ​​الأشعة السينية يبلغ طول موجة حوالي 0.1 نانومتر. هم أقل اختراق من أشعة غاما.

(3) إشعاع غاما:

ينتقل إشعاع غاما لمسافات كبيرة ويخترق المادة بسهولة. هذه الأشعة هي شكل إشعاع كهرومغناطيسي مشابه للأشعة السينية والموجات الضوئية واللاسلكية ، ولكنها أكثر اختراقًا من الأشعة السينية وتحتوي على طاقة عالية. يمكن أن تمر تماما من خلال جسم الإنسان خلايا مدمرة في الطريق أو أن تمتصه الأنسجة والعظام.

أثناء مرور هذه المادة ، تفقد طاقتها تدريجيا ، ويمكن توليد أشعة غاما من أنابيب الأشعة السينية ذات الجهد العالي. على الرغم من أن أشعة gاما شديدة الاختراق ، إلا أنها يمكن أن تحميها ألواح الرصاص (فوق سمك 2 قدم) ، أو الألواح الخرسانية السميكة (التطبيق 3 أقدام) أو الماء. يمكن أن يسبب إشعاع غاما الخارجي المفرط ضررًا داخليًا خطيرًا في الجسم ، ولكنه لا يمكن أن يسبب نشاطًا إشعاعيًا فيه.

(ب) الإشعاعات الجسيمية:

ذرات بعض العناصر تنبعث من جزيئات دقيقة جدًا بشكل تلقائي. قد تحمل هذه الجزيئات الصغيرة شحنة كهربائية كما في حالة أشعة ألفا أو بيتا أو قد تكون محايدة كما في حالة النيوترونات. يتم طرد هذه الجسيمات من الذرات بسرعة عالية جدا وغالبا مع طاقة هائلة. يطلق عليها باسم الإشعاعات الجسيمية أو الإشعاع الجسيمي. ما إذا كانت الإشعاعات الناتجة عن التفكك النووي جسيمية أو كهرمغنطيسية ، ولكن انبعاثاتها مليئة بالطاقة والقوة لدرجة أنها يمكن أن تسبب أضرارًا كبيرة للأنسجة الحية.

الأنواع الشائعة من الإشعاعات الجسيمية هي:

(ط) إشعاعات ألفا (جسيمات ألفا):

الإشعاعات الصادرة عن جسيمات ألفا أثناء المرور بالمادة تفقد الطاقة بسرعة. جسيمات ألفا هي الجسيم المشحون بشكل إيجابي سريع الحركة المكون من اثنين من النيوترونات وبروتونين ينبعثان من شكل إشعاع من نوى بعض النظائر المشعة. نظرًا لوجود الشحنة الموجبة ، يتم تحريفها عن طريق الأيونات السالبة الشحنة.

هذه الجسيمات أقل اختراقًا من أشعة جاما وجسيمات بيتا والأشعة السينية. يمكن حجب جسيمات ألفا بسهولة حتى من خلال ورقة. ليست هناك حاجة للحماية من إشعاعات ألفا لأن البشرة في بشرتنا تنحرف عمليا عن جميع أشعة ألفا التي تتعرض لها. وهو أدنى مستوى تلوث الجسيمات.

(2) إشعاعات بيتا (الجسيمات)):

هذه هي الإشعاعات التي تنتجها الجسيمات that التي تنتقل بسرعة أكبر في الهواء من جسيمات ألفا. جسيمات بيتا هي صغيرة للغاية تتحرك بسلاسة الإلكترونات المنبعثة من النوى من مختلف النظائر المشعة. يمكنهم تأين أي مادة تصطدم بها في طريقهم. الإشعاع بيتا هو المستوى التالي من التلوث الإشعاعي بعد الإشعاع بواسطة جسيمات ألفا. وبما أن جسيمات بيتا أخف بكثير من جسيمات ألفا فهي أكثر اختراقًا مقارنة بجسيمات ألفا.

يمكن أن تخترق عدة طبقات من الجلد البشري ، لذلك هناك حاجة إلى الحماية ضد هذه الإشعاعات. أنها تسبب أضرارا داخلية لجسمنا على التعرض. يمكن أن يتضرر جسم الإنسان من خلال قربه من مصدر إشعاع بيتا لفترة طويلة من الزمن أو عن طريق تناول مصدر إشعاع بيتا (BEIR، 1988). يمكن للزجاج والمعادن أن تحمي من إشعاعات بيتا. بعض أمثلة الجسيمات are هي C ¹⁴ ، H ³ ، P ³² إلخ.

يرد في الجدول (1) والشكل (1) الحساب المقارن لإشعاعات ألفا وبيتا وغاما:

(3) جسيمات البروتون (H ¹ ):

وهي الجسيمات المشحونة إيجابيا المقذوفة من الذرات بسرعة عالية جدا. لكل بروتون كتلة نسبية واحدة وشحنة موجبة واحدة. فهي أقل اختراقًا من أشعة غاما أو الأشعة السينية ويمكن حظرها بواسطة ورقة رقيقة. تأثيرها مشابه لتأثيرات جسيمات ألفا.

(4) نيوترونات حيوية (ن ¹ ):

النيوترونات هي الجسيمات الأولية الموجودة في نواة كل ذرة أثقل من الهيدروجين. ليس لديهم أي شحنة كهربائية حتى لا ينحرفوا أو يبطئوا من خلال الممر بالقرب من الجسيمات المشحونة. إنهم يخترقون بعمق بسبب طبيعتهم المحايدة. هذه الجسيمات مميتة لأنها تشرع الذرات لتصبح مشعة. يتم حماية النيوترونات بمواد خرسانية تحتوي على الهيدروجين مثل الشمع والماء وما إلى ذلك.

(5) الأشعة الكونية:

يطلق على الإشعاعات الطبيعية الخارجية الأرضية القادمة من الفضاء الخارجي والشمس اسم الأشعة الكونية. إنها تضرب الأرض بسرعة عالية ويمكنها اختراق القشرة الأرضية على عدة آلاف من الأقدام من الصخور الصلبة. معظم جسيمات الأشعة الكونية مشحونة نواة ذرية تسمى "المرحلة الأولية". إلى جانب هذا النوع الإضافي من الأشعة الكونية توجد أيضا تسمى "الثوار".

يختلف التعرض الأرضي الإضافي للإنسان الناجم عن الأشعة الكونية قليلاً مع خطوط العرض المغنطيسية الأرضية ويزداد مع الارتفاع فوق مستوى سطح البحر. في مستوى سطح البحر ، يبلغ الإشعاع الكوني حوالي 40 مللي متر في السنة ويتضاعف تقريباً كل 1.5 كيلومتر. فوق مستوى سطح البحر للكيلومترات القليلة الأولى. وبالتالي من المرجح أن يتعرض الأشخاص الذين يعيشون على ارتفاعات أعلى للإشعاع الكوني.

عند مستوى سطح البحر ، فإن التعرض للأشعة الكونية يكون أقل بنسبة 10٪ عند خط الاستواء مقارنة بذلك عند خطوط العرض الوسطى. على الرغم من أن كثافة الإشعاعات الكونية في المحيط الحيوي منخفضة للغاية ، أي 35 م رادراً / سنة ، إلا أنها تشكل خطراً كبيراً في السفر إلى الفضاء. في حوالي 20 كم. يصبح الإشعاع الكوني أكثر كثافة.

يستقبل الطيار التجاري حوالي 300 متر راديوم من الإشعاعات الكونية سنوياً. الأشخاص الذين يسافرون بالطائرة النفاثة يحصلون على تعرض إضافي للإشعاع الكوني في جرعات 8.5 µ sv / hr. بينما في الأسرع من الصوت هو 16 µ Sv / hr. إلى جانب الإشعاعات الطبيعية نحن أيضا عرضة لمختلف الإشعاعات البشرية.

(ثانيا) الإشعاعات البشرية الصنع:

كما يشير الاسم ، يتم إنتاج إشعاعات من صنع الإنسان عن طريق التفكك الاصطناعي للنويدات الثقيلة بسبب الأنشطة البشرية. وتشمل هذه التجارب النووية ، والسقطات الإشعاعية ، والمفاعلات النووية ، ومحطات الطاقة التي تستخدم الطاقة النووية ، وتجهيز الخامات المشعة ، واستخدام المواد المشعة في الأعمال الصناعية والطبية والبحثية ، وغيرها من المصادر المتنوعة مثل استخدام أفران الميكروويف ، والهواتف المحمولة ، والساعات المضيئة ، بطلب ، والتلفزيون ، وما إلى ذلك سنناقش حول مصادر هذه الإشعاعات من صنع الإنسان بالتفصيل في الفصل التالي أي ، مصادر التلوث الإشعاعي.