fuentes de rayos X. Es la fuente de tubo de rayos X de radiación ionizante?

A lo largo de la historia de la vida en organismos terrestres están constantemente expuestos a los rayos cósmicos y los educados en un ambiente de radionucleidos, y la radiación a lo largo de las sustancias de origen natural. La vida moderna se ajusta a la totalidad de las características y limitaciones del medio ambiente, entre otras fuentes naturales de rayos-X.

A pesar del hecho de que los altos niveles de radiación, por supuesto, perjudicial para el cuerpo, algunos tipos de radiación son importantes para la vida. Por ejemplo, la radiación de fondo ha contribuido a la química fundamental y la evolución biológica. También es obvio el hecho de que se proporciona el calor de núcleo de la Tierra y mantenido por el calor de desintegración de la primaria, radionucleidos naturales.

los rayos cósmicos

La radiación de origen extraterrestre, que bombardean constantemente la Tierra, llamado el cósmico.

El hecho de que la radiación penetrante cae en nuestro planeta desde el espacio exterior, pero no de origen terrestre, fue encontrado en experimentos para medir la ionización a diferentes altitudes, desde el nivel del mar hasta 9.000 m. Se encontró que la intensidad de la radiación ionizante se redujo a una altura de 700 m, y continuar subiendo aumentado rápidamente. La disminución inicial se puede atribuir a una disminución en la intensidad de los rayos gamma terrestres y el aumento – cósmica.

fuentes de rayos X en el espacio son como sigue:

• galaxias grupo;
• galaxias Seyfert;
• el sol;
• estrellas;
• cuásares;
• agujeros negros;
• remanentes de supernova;
• enanas blancas;
• las estrellas oscuras y otros.

Evidencia de tal radiación, por ejemplo, es incrementar la intensidad de los rayos cósmicos observado en el mundo, después de bengalas. Pero nuestra estrella no es un contribuyente importante al flujo total, ya que sus variaciones diarias son muy pequeñas.

Hay dos tipos de vigas

Los rayos cósmicos están divididos en primaria y secundaria. La radiación no interactúa con la materia en la atmósfera o litosfera hidrosfera de la Tierra, llamado el primario. Se compone de protones (≈ 85%) y partículas alfa (≈ 14%), con flujos (<1%) núcleos más pesados mucho más pequeñas. Secundarios rayos X cósmicos, las fuentes de radiación que – la radiación primaria y la atmósfera consisten de partículas subatómicas tales como piones, muones y electrones. A nivel del mar, casi toda la radiación observada comprende rayos cósmicos secundarios 68% de los que se contabiliza muones y el 30% – por electrones. Menos de 1% del flujo al nivel del mar se compone de protones.

rayos cósmicos primarios tienden a tener una tremenda energía cinética. Ellos están cargados positivamente y ganan energía debido a la aceleración de los campos magnéticos. En el vacío del espacio partículas cargadas pueden sobrevivir por mucho tiempo, y millones de años luz de viajar. Durante este vuelo, adquieren gran energía cinética del orden de 2-30 GeV (1 GeV = ¹⁰ de septiembre de eV). Las partículas individuales tienen energías de hasta 10 ¹⁰ GeV.

La alta energía de los rayos cósmicos primarios permite que se dividan, literalmente, la colisión de átomos en la atmósfera de la tierra. Junto con neutrones, protones, y partículas subatómicas pueden formarse elementos más ligeros tales como hidrógeno, helio y berilio. Muones siempre cargadas y decaen rápidamente en electrones o positrones.

escudo magnético

La intensidad de los rayos cósmicos con la subida fuertemente para alcanzar un máximo a unos 20 km. 20 km a la parte superior de la atmósfera (hasta 50 km), la intensidad disminuye.

Este patrón es debido al aumento de producción de radiación secundaria mediante el aumento de la densidad del aire. A una altitud de 20 km gran parte de la radiación primaria ha entrado en la interacción, y la reducción de la intensidad de 20 km hasta el nivel del mar refleja la absorción de la atmósfera vigas secundarias, equivalente a la capa de agua alrededor de 10 metros.

La intensidad de la radiación también está relacionada con la latitud. A la misma altitud cósmicos de flujo aumenta desde el ecuador a la latitud 50-60 ° y se mantiene constante hasta los polos. Esto es debido a la forma del campo magnético de la Tierra y la distribución de la potencia de radiación primaria. líneas de fuerza magnética más allá de la atmósfera es generalmente paralelo a la superficie de la tierra en el ecuador y perpendicular a los polos. Las partículas cargadas se mueven fácilmente a lo largo de líneas de campo magnético, pero con dificultad en la superación de su dirección transversal. Desde los polos hasta 60 °, prácticamente toda la radiación primaria alcanza la atmósfera de la tierra, y en el ecuador solamente partículas con energías superior a 15 GeV, puede penetrar a través de la pantalla magnética.

Las fuentes secundarias de los rayos X

Como resultado de la interacción de los rayos cósmicos con materia producida continuamente una cantidad significativa de radionucleidos. La mayoría de ellos son fragmentos, pero algunos de ellos están formados por la activación de átomos estables con neutrones y muones. producción natural de radionúclidos en la atmósfera corresponde a la intensidad de la radiación cósmica en la altitud y la latitud. Alrededor del 70% de ellos se producen en la estratosfera, y el 30% – en la troposfera.

A excepción de H-3 y C-14, radionucleidos son por lo general en concentraciones muy pequeñas. El tritio se diluye y se mezcla con agua y H 2, y C-14 se combina con el oxígeno para formar CO _2, que se mezcla con la atmósfera de dióxido de carbono. Carbon-14 entra en la planta a través de la fotosíntesis.

la radiación de la Tierra

De los muchos radionucleidos que formó la tierra, sólo unos pocos tienen una vida media suficientemente larga para explicar su existencia actual. Si nuestro planeta se formó hace unos 6 mil millones de años que permanezcan en cantidades medibles, requeriría una vida media de al menos 100 millones de años. De los radionucleidos primarias, que aún se encuentran, tres son los más importantes. fuente de rayos X es un K-40, U-238 y Th-232. El uranio y cadena de desintegración del torio, cada forma productos que son casi siempre en presencia del isótopo inicial. Aunque muchos de los radionucleidos descendientes son de corta duración, que son comunes en el medio ambiente, ya que se forma constantemente de los precursores de larga vida.

Otras fuentes de rayos X originales de larga vida, en fin, están en concentraciones muy bajas. Este Rb-87, La-138, Ce-142, Sm-147, Lu-176, y así sucesivamente. D. neutrones Forma natural muchos otros radionucleidos, pero su concentración es por lo general bastante baja. En una carrera de Oklo en Gabón, África, que se encuentra evidencia de la existencia de "reactor natural" en el que se producen las reacciones nucleares. El agotamiento de la T-235 y la presencia de productos de fisión dentro de los depósitos de uranio ricos, muestran que alrededor de 2 mil millones de años tuvo lugar de forma espontánea desencadenar una reacción en cadena.

A pesar de que los radionucleidos originales son ubicuos, su concentración depende de la ubicación. El depósito principal de radiactividad natural es la litosfera. Además, dentro de la litosfera que varía considerablemente. A veces se asocia con ciertos tipos de compuestos y minerales, a veces – especialmente regionalmente, con poca correlación con los tipos de rocas y minerales.

Distribución de radionucleidos primarios y sus productos de desintegración en los ecosistemas naturales depende de muchos factores, incluyendo las propiedades químicas de los nucleidos, factores físicos del ecosistema, así como atributos fisiológicos y ecológicos de la flora y la fauna. Erosión de las rocas, su principal reservorio suministra el suelo U, Th y productos de desintegración K. Th y U también están tomando parte en este programa. De K en el suelo, Ra, T poco, y muy poco Th absorbidos por las plantas. Ellos utilizan potasio-40, así como estable y K. Radium, U-238 producto de desintegración, utilizado por la planta, no debido a que es un isótopo, y ya que es químicamente similar al calcio. La absorción de las plantas de uranio y torio son generalmente pequeñas, ya que estos radionucleidos son generalmente insoluble.

radón

Lo más importante de todas las fuentes de elemento de radiación natural es insípido y, gas invisible e inodoro, que es 8 veces más pesado que el aire, el radón. Se compone de dos isótopos principales – radón-222, uno de los productos de la desintegración de U-238 y radón-220, formadas por la descomposición de Th-232.

Rocas, suelo, plantas, animales emiten radón en la atmósfera. El gas es un producto de la desintegración del radio, y se produce en cualquier material que lo contiene. Desde el radón – gas inerte, se puede aislar superficies en contacto con la atmósfera. La cantidad de radón, que emana de una masa dada de roca depende de la cantidad de radio y el área superficial. Cuanto menor sea la raza, más se puede liberar el radón. concentración Rn en el aire cerca de materiales radiysoderzhaschimi también depende de la velocidad del aire. En los sótanos, cuevas y minas, que tienen una mala circulación del aire, la concentración de radón puede alcanzar niveles significativos.

RN se descompone rápidamente y forma una serie de radionucleidos descendientes. Después de la formación de productos de desintegración del radón atmosférico se unen con pequeñas partículas de polvo, que se deposita en el suelo y las plantas, y es inhalado por los animales. Rains especialmente eficaz purifican el aire de los elementos radiactivos, pero la colisión y la deposición de partículas de aerosol también promueve su deposición.

En climas templados, la concentración de radón en el interior en promedio alrededor de 5-10 veces mayor que en el exterior.

Durante las últimas décadas, el hombre "artificialmente" producido varios cientos de radionucleidos que acompañan a la radiación de rayos X fuentes, propiedades y aplicaciones que se utilizan en la medicina, militar, la generación de energía, e instrumentación para la exploración minera.

efectos individuales de fuentes de radiación artificiales varía en gran medida. La mayoría de la gente tiene un relativamente pequeña dosis de radiación artificial, pero algunos – muchos miles de veces la radiación de fuentes naturales. fuentes artificiales se controlan mejor que natural.

fuentes de rayos X en medicina

El uso industrial y médico, por regla general, sólo los radionucleidos puros, lo que simplifica la identificación de formas de escaparse de los lugares de almacenamiento y proceso de eliminación.

aplicaciones de radiación en medicina está muy extendida y, potencialmente, podrían tener un impacto significativo. Esto incluye fuentes de rayos X utilizados en medicina para:

• diagnósticos;
• terapia;
• procedimientos analíticos;
• marcapasos.

Para uso en diagnóstico como fuentes privadas, así como una amplia variedad de trazadores radiactivos. Los establecimientos de salud suelen distinguir la aplicación como radiología y medicina nuclear.

Es el tubo de rayos X fuente de radiación ionizante? La tomografía computarizada y la fluoroscopia – unos procedimientos de diagnóstico bien conocidos que están hechos con ella. Además, en radiografía médica, hay muchas fuentes de aplicaciones de los isótopos incluyendo gamma y beta, y fuentes de neutrones experimentales para los casos en las máquinas de rayos X son inconvenientes, fuera de lugar, o puede ser peligroso. Desde el punto de vista de la ecología, la radiación de rayos X no es peligroso, siempre y cuando sus fuentes sean responsables y se desechan adecuadamente. A este respecto, el elementos de la historia de radio, el radón y agujas radiysoderzhaschih compuestos luminiscentes no son alentadoras.

fuentes de rayos X sobre la base de ⁹⁰ Sr o ¹⁴⁷ Pm utilizan comúnmente. La aparición de ²⁵² Cf como un generador de neutrones radiografía de neutrones portátil ampliamente disponible, aunque, en general, este método sigue dependiendo en gran medida de la disponibilidad de los reactores nucleares.

medicina nuclear

El principal peligro del impacto ambiental son marcadores de radioisótopos en medicina nuclear y rayos X fuentes. Ejemplos de efecto indeseable la siguiente:

• irradiación del paciente;
• la exposición del personal del hospital;
• irradiación cuando el transporte de productos farmacéuticos radiactivos;
• impacto en el proceso de fabricación;
• el impacto de los residuos radiactivos.

En los últimos años ha habido una tendencia a reducir la exposición de los pacientes a través de la introducción de isótopos de vida corta concentra más actividades y el uso de los productos más altamente localizadas.

Menor vida media reduce la influencia de los residuos radiactivos ya que la mayoría de los elementos de larga vida se emite a través de los riñones.

Al parecer, el impacto sobre el medio ambiente a través de la red de alcantarillado no depende de si el paciente está en el hospital o tratarse de forma ambulatoria. Aunque la mayor parte de las emisiones de los elementos radiactivos es probable que sea a corto plazo, efecto acumulativo excede significativamente el nivel de contaminación de todas las plantas de energía nuclear combinados.

Los radionucleidos más comúnmente utilizados en la medicina – fuentes de rayos X:

• ^99m Tc – escanear el cráneo y el cerebro, Scan sanguíneo cerebral, corazón, hígado, pulmón, glándula tiroides, la localización de la placenta;
• ¹³¹ I – sangre, exploración del hígado, la localización de la placenta, la exploración y el tratamiento de la tiroides;
• ⁵¹ Cr – determinación de la duración de la existencia de células rojas de la sangre o el secuestro, el volumen de sangre;
• ⁵⁷ Co – muestra Schilling;
• ³² P – metástasis en hueso.

El uso generalizado de análisis de la radiación procedimientos de radioinmunoensayo de la orina y otros métodos de investigación utilizando compuestos orgánicos marcados aumentó significativamente el uso de una preparación líquida de centelleo. soluciones orgánicos de fósforo se basan generalmente en tolueno o xileno, constituir un volumen bastante grande de residuos orgánicos líquidos que deben ser eliminados. Procesamiento en forma líquida, es potencialmente peligrosa y ambientalmente inaceptable. Por esta razón, se da preferencia a la incineración de residuos.

Desde vivido largo ³ H o ¹⁴ C son fácilmente solubles en el medio ambiente, su efecto está en el rango normal. Sin embargo, el efecto acumulativo puede ser sustancial.

Otro uso médico de radionucleidos – el uso de baterías de plutonio para poder marcapasos. Miles de personas están vivos hoy en día, gracias al hecho de que estos dispositivos ayudan a operar sus corazones. Las fuentes selladas ²³⁸ Pu (150 GBq) quirúrgicamente implantados en pacientes.

Industrial radiación de rayos X: fuentes, propiedades y aplicaciones

Medicina – no es la única área en la que se encontró el uso de esta parte del espectro electromagnético. Una gran parte del entorno de radiación artificiales se utilizan en radioisótopos industriales y fuentes de rayos X. Ejemplos de esta aplicación:

• radiografía industrial;
• medición de la radiación;
• detectores de humo;
• materiales auto-luminoso;
• cristalografía de rayos X;
• escáneres para la inspección de equipaje y equipaje de mano;
• láseres de rayos X;
• sincrotrones;
• ciclotrones.

Dado que la mayoría de estas aplicaciones implican el uso de isótopos encapsulados, la irradiación se lleva a cabo durante el transporte, el traslado, mantenimiento y utilización.

Es la fuente de tubo de rayos X de la radiación ionizante en la industria? Sí, se utiliza en los sistemas de control de los aeropuertos no destructivos, en la investigación de cristal, materiales y estructuras, inspección industrial. Durante la última década, la dosis de exposición a la radiación en la ciencia y la industria han llegado a la mitad del valor de este indicador en la medicina; Por lo tanto, una contribución significativa.

fuentes de rayos X encapsulados por sí mismas tienen poco efecto. Sin embargo, su transporte y eliminación alarmante cuando se pierden o accidentalmente arrojados a la basura. Tales fuentes de rayos X generalmente se suministran e instalado en un discos de doble sellado o cilindros. Las cápsulas están hechas de acero inoxidable y requieren una inspección periódica para detectar fugas. El reciclaje puede ser un problema. fuentes de corta duración pueden ahorrar y decadencia, pero incluso en este caso, deben ser debidamente tenido en cuenta, y el material activo restante, deben eliminarse en una instalación autorizada. De lo contrario, las cápsulas deben ser enviados a instituciones especializadas. Su espesor determina el tamaño del material activo y la parte fuente de rayos X.

Espacio de almacenamiento fuentes de rayos X

Un problema cada vez mayor es la seguridad de la clausura y descontaminación de zonas industriales donde se almacenan materiales radiactivos en el pasado. Básicamente se construyó previamente las empresas para el procesamiento de materiales nucleares, sino que debe ser parte de otras industrias, tales como fábricas para la producción de tritio signos auto-luminoso.

Un problema especial es la fuente de vida larga de bajo nivel, que están ampliamente distribuidos. Por ejemplo, el ²⁴¹ Am se utiliza en los detectores de humo. Además de radón es la principal fuente de rayos X en el hogar. Individualmente no plantean ningún peligro, pero un número significativo de ellos puede ser un problema en el futuro.

explosiones nucleares

Durante los últimos 50 años, cada uno fue sometido a la acción de la radiación procedente de la lluvia radiactiva causada por las pruebas de armas nucleares. Ellos alcanzaron su máximo en 1954-1958 y 1961-1962 años.

En 1963, tres países (URSS, Estados Unidos y Gran Bretaña) firmaron un acuerdo sobre una prohibición parcial de ensayos nucleares en la atmósfera, los océanos y el espacio exterior. Durante las próximas dos décadas, Francia y China llevaron a cabo una serie de ensayos mucho más pequeñas, que dejó en 1980. Los ensayos subterráneos todavía se están realizando, pero por lo general no causan la precipitación.

La contaminación radiactiva después de las pruebas atmosféricas caen cerca del sitio de la explosión. En parte, permanecen en la troposfera y son transportados por el viento en todo el mundo en la misma latitud. A medida que avanzamos, caen al suelo, permaneciendo durante alrededor de un mes en el aire. Pero la mejor parte es empujada hacia la estratosfera, donde la contaminación se mantiene durante muchos meses, y bajó lentamente por todo el planeta.

Las consecuencias incluye cientos de radionucleidos diferentes, pero sólo unos pocos de ellos son capaces de actuar sobre el cuerpo humano, por lo que su tamaño es muy pequeño, y el decaimiento es rápida. C-14, Cs-137, Zr-95 y Sr-90 son los más significativos.

Zr-95 tiene una vida media de 64 días, y el Cs-137 y Sr-90 – alrededor de 30 años. Sólo carbono-14 con una vida media de 5730 años se mantendrá activo en un futuro lejano.

energía nuclear

La energía nuclear es la más controvertida de todas las fuentes artificiales de radiación, pero tiene una muy pequeña contribución al impacto en la salud humana. Durante el funcionamiento normal de las instalaciones nucleares emitir en el medio ambiente de una pequeña cantidad de radiación. De febrero de 2016, había 442 reactores nucleares en funcionamiento civiles en 31 países, y otro 66 están en construcción. Esta es sólo una parte del ciclo de producción de combustible nuclear. Se inicia con la producción y molienda de mineral de uranio y se extiende la fabricación de combustible nuclear. Después de su uso en plantas de energía Las pilas de combustible son a veces se procesaron para la recuperación de uranio y plutonio. Por último, el ciclo termina con la eliminación de residuos nucleares. En cada etapa de este ciclo podría filtrarse material radiactivo.

Alrededor de la mitad de la producción mundial de mineral de uranio viene del cielo abierto, la otra mitad – de las minas. A continuación, se muele en molinos cercanos que producen grandes cantidades de residuos – cientos de millones de toneladas. Estos residuos sigue siendo radiactivo durante millones de años después de que la empresa detiene su trabajo, a pesar de que la emisión de radiación es una fracción muy pequeña del fondo natural.

A continuación, el uranio se transforma en combustible por procesamiento adicional y la purificación en molinos de concentración. Estos procesos conducen a la contaminación del aire y el agua, pero son mucho menos que en otras etapas del ciclo del combustible.