Top 2 Arten von Umweltstrahlung - diskutiert!

Dieser Artikel beleuchtet die beiden Arten der Umgebungsstrahlung. Die Typen sind: (I) natürlich vorkommende Strahlungen und (II) künstliche Strahlungen

(I) natürlich auftretende Strahlungen:

Die meisten Menschen wissen nicht, dass es natürliche Hintergrundstrahlungen gibt. Alle Lebensformen auf der Erde, einschließlich des Menschen, haben sich in der Strahlungsumgebung entwickelt. Alle nicht lebenden Substanzen und Lebensformen sind natürlicher Strahlung ausgesetzt. Die Luft, in der wir atmen, das Wasser, das wir trinken, und die Nahrung, die wir essen, sind alle Teil derselben Umwelt und enthalten radioaktive Stoffe, wenn auch in sehr geringen Mengen.

Die Erde empfängt kurzwellige Strahlung von der Sonne (einschließlich des sichtbaren Spektrums). Ein Drittel dieser Strahlung wird reflektiert, während der Rest von der Atmosphäre, dem Ozean, Eis, Land und Biota absorbiert wird. Die von der Sonnenstrahlung absorbierte Energie wird durch austretende Strahlung von Erde und Atmosphäre langfristig ausgeglichen. Diese kurzwelligen Sonnenstrahlungen werden als extra terrestrische Strahlung bezeichnet.

Sie können leicht durch die Atmosphäre gehen. Die Oberfläche der Erde wäre der Strahlung der Sonne ausgesetzt, die so intensiv ist, dass das Leben möglicherweise nicht möglich ist, wenn nicht die verschiedenen Atmosphärenschichten vorhanden wären, die die Erde umgeben. In der Atmosphäre wird ein Großteil der Sonnenstrahlung abgeschirmt, darunter vor allem Strahlungen, die lebensgefährlich sein können. Einige dieser Strahlungen werden durch das Magnetfeld der Erde eingefangen, dh durch die Magnetosphäre, die einen Bereich hochenergetischer Strahlung darstellt, der als Van-Allen-Region bezeichnet wird.

Diese donutförmige Region erstreckt sich 500 Meilen bis 40000 Meilen über der Erdoberfläche. Die Sonne strahlt einen konstanten Strom von sichtbarem Licht, ultravioletten (UV), infraroten (IR) und Gammastrahlen und anderen Strahlungsformen aus dem Weltraum aus. Einige Strahlungen, die die Erdatmosphäre treffen, dringen in die Biosphäre ein.

Kosmische Strahlen, die mit hoher Geschwindigkeit aus dem Weltraum kommen, treffen auf die Erde und dringen tief in die Oberfläche ein. Die terrestrische natürliche Strahlung stammt von den radioaktiven Elementen der Erdkruste. Natürlich vorkommende radioaktive Elemente sind kosmopolitisch und überall in Felsen, Wasser und Luft sowie in allen Lebewesen zu finden. Alle diese Formen natürlicher Strahlung, denen wir ausgesetzt sind, werden als Hintergrundstrahlung bezeichnet.

Zwei Hauptarten ionisierender Strahlung werden durch nukleare Desintegration oder von Menschen erzeugte Geräte freigesetzt. Diese sind:

(a) elektromagnetische Strahlung und

(b) Partikelstrahlung.

(a) Elektromagnetische Strahlung

Diese Strahlungen haben ein breites Energiespektrum und ähneln in ihren physikalischen Eigenschaften dem Licht.

Folgende Arten von Strahlen sind Beispiele für diese Strahlungen mit breitem Spektrum:

(i) Ultraviolettstrahlen:

Die nahen UV-Strahlen erstrecken sich vom sichtbaren Licht, dh von 390 nm bis 170 nm, während die fernen UV-Strahlen bis zu 100 nm reichen.

(ii) Röntgenstrahlen umfassen ein breites Spektrum von Wellenlängen von etwa 100 nm bis weniger als 0, 000001 nm. Ein durchschnittlicher Röntgenstrahl hat eine Wellenlänge von etwa 0, 1 nm. Sie durchdringen weniger als Gammastrahlen.

(iii) Gammastrahlung

Die Gammastrahlung durchläuft große Entfernungen und dringt leicht in die Materie ein. Diese Strahlen haben die Form einer elektromagnetischen Strahlung, die Röntgenstrahlen, Licht und Radiowellen ähnelt, aber sie durchdringen mehr als Röntgenstrahlen und enthalten eine hohe Energie. Sie können den menschlichen Körper auf diesem Weg vollständig durch schädigende Zellen durchdringen oder von Geweben und Knochen aufgenommen werden.

Beim Durchgang durch die Materie geht ihre Energie allmählich verloren. Gammastrahlen können von Hochspannungs-Röntgenröhren erzeugt werden. Gammastrahlen sind zwar stark durchdringend, können aber durch Bleiplatten (über 2 Fuß Dicke), dicke Betonplatten (ca. 3 Fuß) oder Wasser abgeschirmt werden. Übermäßige externe Gammastrahlung kann unseren Körper ernsthaft schädigen, jedoch keine Radioaktivität in ihm verursachen.

(b) Teilchenstrahlung

Atome bestimmter Elemente stoßen spontan sehr kleine Teilchen aus. Diese winzigen Teilchen können wie bei Alpha- oder Betastrahlen elektrische Ladung tragen oder wie bei Neutronen neutral sein. Diese Teilchen werden mit sehr hoher Geschwindigkeit und oft mit enormer Energie aus Atomen ausgestoßen. Sie werden als Partikelstrahlung oder Korpuskularstrahlung bezeichnet. Unabhängig davon, ob die Strahlung beim Atomaufschluss atomar oder elektromagnetisch ist, aber ihre Ausstrahlung ist so voller Energie und Kraft, dass sie lebenden Geweben großen Schaden zufügen können.

Die häufigsten Arten von Partikelstrahlungen sind:

(i) Alpha-Strahlung (α-Teilchen):

Strahlungen von α-Teilchen beim Durchgang durch Materie verlieren schnell Energie. Alpha-Teilchen sind schnell bewegte, positiv geladene Teilchen, die aus zwei Neutronen und zwei Protonen bestehen, die als Strahlungsform aus den Kernen einiger Radioisotope emittiert werden. Aufgrund der positiven Ladung werden sie durch negativ geladene Ionen abgelenkt.

Diese Teilchen durchdringen weniger als Gammastrahlen, Betateilchen und Röntgenstrahlen. Alphateilchen können sogar durch das Blatt Papier leicht blockiert werden. Ein Schutz vor Alphastrahlung ist nicht erforderlich, da die Epidermis unserer Haut praktisch die gesamte Alphastrahlung ablenkt, der sie ausgesetzt ist. Dies ist der niedrigste Grad der Partikelverschmutzung.

(ii) Betastrahlungen (β-Teilchen):

Dies sind die Strahlungen, die von β-Partikeln erzeugt werden, die sich in Luft viel schneller fortbewegen als Alphateilchen. Beta-Teilchen sind extrem kleine, sich leicht bewegende Elektronen, die von Kernen verschiedener radioaktiver Isotope emittiert werden. Sie können jede Substanz ionisieren, mit der sie auf ihrem Weg kollidieren. Die Betastrahlung ist die nächste Stufe der radioaktiven Verschmutzung nach der Bestrahlung mit Alphateilchen. Da Beta-Teilchen viel leichter als Alphateilchen sind, dringen sie im Vergleich zu Alphateilchen stärker durch.

Sie können mehrere Schichten der menschlichen Haut durchdringen, daher ist ein Schutz gegen diese Strahlung erforderlich. Sie verursachen bei Exposition innere Schäden an unserem Körper. Der menschliche Körper kann geschädigt werden, indem er sich längere Zeit in der Nähe der Betastrahlungsquelle befindet oder eine Betastrahlungsquelle aufgenommen wird (BEIR, 1988). Glas und Metall können vor Betastrahlungen schützen. Einige Beispiele für β-Teilchen sind C ¹⁴, H ³, P ³² usw.

Die vergleichende Darstellung der Alpha-, Beta- und Gammastrahlung ist in Tabelle (1) und Fig. (1) angegeben:

(iii) Protonenteilchen (H ¹ ):

Sie sind die positiv geladenen Teilchen, die mit sehr hoher Geschwindigkeit von Atomen ausgestoßen werden. Jedes Proton hat eine relative Masse von 1 und eine einzelne positive Ladung. Sie durchdringen weniger als Gamma- oder Röntgenstrahlen und können durch ein dünnes Blatt Papier blockiert werden. Ihre Wirkung ähnelt der von Alphateilchen.

(iv) Energetische Neutronen (n ¹ ):

Neutronen sind die Elementarteilchen, die in jedem Atomkern schwerer als Wasserstoff sind. Sie haben keine elektrische Ladung, so dass sie weder durch den Durchgang in der Nähe von geladenen Teilchen abgelenkt noch gebremst werden. Sie sind tief durchdringend wegen ihres neutralen Charakters. Diese Teilchen sind tödlich, weil sie die Atome dazu veranlassen, radioaktiv zu werden. Neutronen werden durch Beton und Wasserstoff enthaltende Substanzen wie Wachs, Wasser usw. abgeschirmt.

(v) kosmische Strahlung:

Die außerirdischen natürlichen Strahlungen aus dem Weltraum und der Sonne werden als kosmische Strahlung bezeichnet. Sie treffen mit hoher Geschwindigkeit auf die Erde und können die Erdkruste mit mehreren tausend Fuß massiven Steinen durchdringen. Die meisten Teilchen der kosmischen Strahlung sind geladene Atomkerne, die als "Primaries" bezeichnet werden. Neben diesen zusätzlichen Arten von kosmischen Strahlen gibt es auch sogenannte Sekundärstrahlen.

Die außerirdische Exposition des Menschen durch kosmische Strahlung variiert geringfügig mit der geomagnetischen Breite und nimmt mit der Höhe über dem Meeresspiegel zu. Auf Meereshöhe beträgt die kosmische Strahlung etwa 40 Millirem pro Jahr, und in etwa verdoppelt sich die Menge für jeweils 1, 5 km. über dem Meeresspiegel für die ersten Kilometer. Menschen, die in höheren Lagen leben, sind wahrscheinlich kosmischer Strahlung ausgesetzt.

Auf Meereshöhe ist die Exposition gegenüber kosmischen Strahlen am Äquator um 10% niedriger als in mittleren Breiten. Obwohl die Intensität der kosmischen Strahlung in der Biosphäre sehr niedrig ist, dh 35 m Rad / Jahr, sind sie doch eine große Gefahr für die Raumfahrt. Bei etwa 20 km. Die kosmische Strahlung wird viel intensiver.

Ein kommerzieller Pilot empfängt ungefähr 300 m rad kosmische Strahlung pro Jahr. Personen, die mit einem Düsenflugzeug reisen, werden einer zusätzlichen kosmischen Strahlung in einer Dosis von 8, 5 µ Sv / h ausgesetzt. im Überschall sind es 16 uSv / h. Neben den natürlichen Strahlungen sind wir auch verschiedenen von Menschen gemachten Strahlungen ausgesetzt.

(II) künstliche Strahlung

Wie der Name schon sagt, werden vom Menschen verursachte Strahlungen durch künstliche Desintegration schwerer Nuklide aufgrund menschlicher Aktivitäten erzeugt. Dazu gehören Atomtests, radioaktiver Niederschlag, Kernreaktoren, Kernkraftwerke mit Kernkraft, Verarbeitung radioaktiver Erze, Verwendung radioaktiver Stoffe in industriellen, medizinischen und Forschungsarbeiten sowie andere Quellen wie die Verwendung von Mikrowellenherden, Mobiltelefonen, leuchtenden Uhren. Zifferblätter, Fernsehen usw. Im nächsten Kapitel werden wir ausführlich über die Quellen dieser vom Menschen verursachten Strahlung, dh Quellen der Strahlenbelastung, sprechen.