Radioaktiivne või ioniseeriv kiirgus mõjutab suuresti elusorganisme. Inimesed puutuvad pidev alt kokku väikeses koguses kiirgusega, mis ei põhjusta tõsist tervisekahjustust. Tugevam radioaktiivne kiirgus toob aga kaasa tõsiseid haigusi ja ohtu elule. Seetõttu on kiirgusdoosi mõõtmiseks välja töötatud spetsiaalne koefitsientide süsteem.
Mis on radioaktiivne kiirgus?
Ioniseeriv kiirgus on radioaktiivsete ainete aatomite toodetud energia. Kiirgusallikad on:
- looduslik päritolu – radioaktiivne lagunemine, kosmilised kiired, termotuumareaktsioonid;
- inimese loodud – tuumareaktor, tuumakütus, aatomipomm, meditsiiniseadmed (nt röntgeniaparaat).
Radioaktiivsuse tüübid
Radioaktiivsust on päritolu järgi kolme tüüpi:
- looduslik – omane rasketele radioaktiivsetele elementidele;
- kunstlik – inimese poolt tahtlikult loodud lagunemisreaktsioonide abil jaaatomituumade ühinemine;
- indutseeritud – täheldatakse ainetes, mida on tugev alt kiiritatud ja mis ise muutuvad kiirgusallikaks.
Kiirguse tüübid
Ioniseerivat kiirgust on kolme tüüpi: alfa-, beeta- ja gammakiirgus.
Alfa-kiirgusel on madal läbitungimisvõime. Talad on heeliumi tuumade voog. Alfakiirte eest võib kaitsta peaaegu iga barjäär: riided, nahk, paberileht. Kui järgite ettevaatusabinõusid, on sellisel juhul peaaegu võimatu saada ohtlikku kiirgusdoosi.
Beetakiirgus on organismile ohtlikum. See koosneb elektronide voost. Selle läbitungimisjõud on palju suurem kui alfakiirtel. Elektronide voog liigub suure kiirusega, nii et kiirgus suudab läbida riideid ja nahka, tungides kehasse ja põhjustades tervisekahjustusi.
Gammakiirgus on kõige ohtlikum. See on äärmiselt lühikese lainepikkusega elektromagnetkiirgus. Sellistel kiirtel on tohutu läbitungiv jõud ja need on elusorganismile kahjulikud. Kui sellise kiirguse neeldunud doos ületab lubatud läve, võib see põhjustada raskeid haigusi ja isegi surma.
Kuidas kokkupuudet mõõdetakse?
Kiirgustaseme arvutamiseks kasutatakse mõistet "neeldunud doos" (D). See on neeldunud kiirgusenergia (E) ja kiiritatud objekti massi (m) suhe. Seda väärtust väljendatakse kahel viisil:
- hallides (Gy) – üks hall võrdub annusega, mille juuresüks kilogramm ainet moodustab 1 J energia;
- röntgenis (R) – kasutatakse röntgeni- ja gammakiirguse jaoks ning võrdub ligikaudu 0,01 Gy.
100 R annus põhjustab ohtlikke tervisemõjusid. Surmav annus on 500 R.
Kiirguse taset mõõdetakse spetsiaalse dosimeetriga.
Neeldunud kiirguse ekvivalentdoos
Seda väärtust kasutatakse kiirguse kehale hävitava mõju hindamiseks. Seda nimetatakse ka bioloogiliseks annuseks. Ekvivalentdoos on tähistatud tähega H ja arvutatakse järgmise valemiga: H=D x k.
K – kvaliteeditegur. See väärtus kirjeldab teatud tüüpi ioniseeriva kiirguse (röntgeni- ja gammakiirguse) mõju kehale.
Ekvivalentkiirgusdoosi ühikut nimetatakse sievertiks (Sv). Nimi on antud radiofüüsiku Rolf Sieverti auks, kes uuris kiirguse mõju elusorganismidele. Kasutatakse ka millisiiverti (mSv) ja mikrosiiverti (µSv) ühikuid.
Oluline kontseptsioon on H ekvivalentdoosi kiirus. Seda mõistetakse kui kiirust, millega H annus akumuleerub kehas.
Millised annused on organismile ohutud? On kindlaks tehtud, et H lubatud ekvivalentdoos, mille piires kudedes ja rakkudes patoloogilisi protsesse ei toimu, on 0,5 Sv. Ühekordne surmav annus on 6-7 Sv.
Inimene saab elu jooksul looduslikest ja tehislikest allikatest pärit kiirguse mikrodoose. Keskmiselt on neeldunud kiirguse aastadoosid 2mSv.
Ioniseeriva kiirguse oht
Mis juhtub kehaga kiiritamisel? Radioaktiivse kiirguse peamine oht seisneb selles, et selle mõju jääb peaaegu märkamatuks. Ioniseerivad kiired ei põhjusta valu, ei ole visuaalselt ja teiste meelte abil nähtavad. Seetõttu ei pruugi inimene isegi aru saada, et ta puutub kokku ohtliku kiirgusega, kuni on liiga hilja.
Isegi väike kokkupuude on elusorganismidele ohtlik. Kiirgus ioniseerib keharakkudes olevaid aatomeid ja molekule. Rakkude keemiline aktiivsus muutub ja see põhjustab elundite ja kudede radioaktiivseid kahjustusi. Nende toimimine on häiritud.
Kõige suurem kiirgus mõjutab kiiresti jagunevaid rakke. Kõigepe alt hakkavad kannatama vereringesüsteem ja luuüdi, seejärel seedesüsteem ja teised organid.
Samuti avaldab kiirgus kahjulikku mõju kromosoomide geenidele, põhjustades raskeid pärilikke haigusi või reproduktiivfunktsiooni häireid. Kõige tavalisem haigus on nn kiiritushaigus.
Suurte ekvivalentdooside kiirguse korral võib see tekkida juba esimestel minutitel ja tundidel pärast kokkupuudet. Ägeda kiiritushaigusega kaasnevad sellised sümptomid nagu iiveldus, oksendamine, palavik ja hemorraagia.
Tihti on see haigus pärilik. Paljud Hiroshima, Nagasaki ja Tšernobõli õnnetuse ohvrite järeltulijad tunnevad endiselt kiirgushaiguse tagajärgi.
Ioniseeriva kiirguse eelised
Radioaktiivne kiirgusteeb rohkem kui lihts alt kahju. Teatud tingimustel saate sellest ka kasu, mida kasutatakse aktiivselt erinevates tööstusharudes.
Väikesi kiirgusdoose kasutatakse meditsiinis vähi raviks. Pahaloomuliste kasvajate rakud hävivad ioniseeriva kiirguse toimel, seetõttu kasutatakse vähiravis kiiritusravi. Ka meditsiinis kasutatakse spetsiaalseid radioaktiivsete ainete baasil loodud preparaate. Ioniseerivad kiired aitavad kaasa meditsiiniseadmete steriliseerimisele.
Röntgeniseadmete kasutamine on haiguste diagnoosimisel ja kahjustuse astme määramisel hindamatu.
Ioniseerivat kiirgust kasutatakse suitsuandurite valmistamiseks, pagasi kontrollimiseks lennujaamades ja õhu ioniseerimiseks.
Kiirgust kasutatakse ka sellistes tööstusharudes nagu metallurgia, kergetööstus, toiduainetööstus, ehitustööstus, põllumajandus.
Kaitse kiirguse eest
Ioniseeriva kiirguse allikatega töötamisel tuleb võtta ettevaatusabinõusid keha kaitsmiseks kahjustuste eest.
Lihtne, kuid tõhus viis end kiirguse eest kaitsta on eemalduda kiirgusallikast. Esiteks neeldub kiirgus õhku ja teiseks väheneb kiirguse intensiivsus allikast eemaldudes võrdeliselt kauguse ruuduga.
Kui seda ei ole võimalik allikast eemaldada, tuleb kasutada muid kaitsevahendeid. Takistuseks saavad erimaterjalidest riidedkiirgusteed.
Kiirgust hästi neelavad ained on plii ja grafiit.
Kokkuvõttes võime märkida järgmist
- radioaktiivset kiirgust on kolme tüüpi: alfa-, beeta- ja gammakiirgus;
- kiirguse tugevuse muutused hallides ja roentgenides;
- Ekvivalentne doosiühik on Sievert.
Kiirgus põhjustab kehale suurt kahju, kuid ettenähtud annustes ja õigesti kasutades võib see olla inimkonnale kasulik.
