Kurioza naukowe / Scientific curiosities ISSN 1176-7545; rok XII; No 2677

Zestawienie tematyczne prowadzone na bieżąco

 

Jedno zdumienie dziennie...

 

.

Jak to jest z tymi jednostkami radioaktywności.

W związku z katastrofą w elektrowniach Fukushima zarzuceni zostaliśmy nagle terminologią nuklearną i jednostkami pomiaru z jakimi na codzień się nie spotykamy. 
Konieczność pomiaru radioaktywności powstała po wykryciu tej formy energii, a przede wszystkim po wyizolowaniu pierwiastków radioaktywnych. Wszystkiemu jest więc winna nasza rodaczka Maria Skłodówska-Curie. Stąd podstawową jednostkę radioaktywności nazwano curie i nadano skrót Ci. Nazwa ta została zatwierdzona przez Międzynarodową Komisję Jednostek Radiologicznych (International Commission on Radiological Unites) i jest powszechnie stosowana. 

1 Ci to liczba rozpadów promieniotwórczych zachodzących w 1 g radioaktywnego radu 226Ra w czasie jednej sekundy i wyraża się cyfrą 3,7 x 1010 (drobnostka: 37.000.000.000). Ponieważ jest to duża, niepraktyczna w użyciu jednostka, stosuje się odpowiednio pomniejszone jednostki, jak milicurie (mCi), mikrocurie (μCi), itd.  (Nomenklatura z tym związana opisana jest tu). Potem zaproponowano skrajnie drobną jednostkę i nazwano ją bequerel (Bq). 1 Bq to jeden rozpad na sekundę. Oczywiście zaszła konieczność używania wielokrotności jednostki jak  kBk, MBk itd. Nazwa pochodzi od inicjatora badań nad radioaktywnością, francuskiego uczonego Henri Bequerela (był współlaureatem nagrody Nobla w 1903 z Marią i Piotrem Curie). 
W praktyce laboratoryjnej używano jeszcze inne jednostki, jak np zliczenia na minutę (cpm), co oczywiście zależało od stosowanego sprzętu i warunków pracy. 

Wymienione jednostki mówią co się dzieje w radioaktywnym materiale, podczas gdy z biologicznego i chemicznego punktu widzenia chcemy wiedzieć co promieniowanie robi w materiale który przenika. Mówimy o napromieniowaniu, które może być napromieniowaniem wewnętrznym, zależnym bardzo od geometrii źródła, oraz o napromieniowaniu zewnętrznym, bardziej zależnym od odległości od źródła promieniowania i enrgii promieniowania. 
I tak powstały następne jednostki: rad, rem i gray. 
Rad (rad) to energia 'pozostawiona' w napromieniowanym materiale. 1 rad wynosi 100 ergów pobranych na gram materiału. Dla ujednolicenia systemu jednostek w systemie SI przyjęto jednostkę gray (Gy) nazwaną tak dla uczczenia brytyjskiego radiobiologa Louis Harolda Graya (1905 - 1965). 1 gray to dżul na kg (1 Gy = J/kg, a więc 1 Gy = 100 rad). 
Ponieważ jednak skutek biologiczny napromieniowania zależy nie tylko od ilości pobranej energii ale i od rodzaju promieniowania, wprowadzono jednostkę rem - roentgen equivalent man. Aby otrzymać wartości rem przy danym napromieniowaniu, trzeba pomnożyć wartość pobranej energii wyrażonej w rad przez współczynnik zależny od rodzaju promieniowania. Związane to jest z energią wyzwalaną w stosunku do odległość przebiegu promieniowania jonizującego w tkance. Rzecz w tym, że gęstość jonizacji wywołanej przez cząstki alfa ma znacznie groźniejszy skutek biologiczny w porównaniu np do promieni rentgenowskich. Dla elektronów (β) oraz dla promieniowania rentgenowskiego (x) i gamma (γ) jest to 1, a więc w tym przypadku rem = rad, dla promieniowania alfa (α) współczynnik wynosi 20,  dla neutronów przyjmuje się współczynnik od 5 do 20 w zależności od ich energii.  

Obecnie jednak, dla podporządkowania się systemowi SI i ujednolicenia informacji przyjęto jednostkę sievert (Sv) od nazwiska szwedzkiego fizyka Rolfa Sieverta (1896 - 1966). Podczas gdy rem jest jednostką obliczaną od pobranych rad, sievert wylicza się wprowadzając odpowiedni współczynnik do wartości wyrażanych w Gy. 
Tak więc 1 Sv = 100 rem. 

Uważa się, że pobranie w krótkim czasie dozy promieniowania jonizującego 1 Sv jest w stanie wywoływać obserwowalne skutki zdrowotne napromieniowania. Dozy rozłożone na całe lata nie są groźne, ponieważ wszystkie organizmy żywe dysponują pewnymi mechanizmami reperującymi popromienne skutki. 

Tak więc obecnie odległość jaka nas dzieli od śmierci popromiennej wyrażamy w Sv. Ale nie ma co panikować. Stwierdzono, że średnio człowiek pobiera 1/3 Sv w przeciągu całego życia ze źródeł naturalnych, choć w niektórych regionach, jak w Iranie, Indiach i części Europy doza ta może wynieść nawet 5 Sv. Tak było w przeciągu ostatnich kilku milionów lat i jakoś dociągnęliśmy do tego XXI wieku. Co będzie dalej to się zobaczy. Pożyjemy, zobaczymy.
A dokładniej o dozach napiszę osobno. 

następna notka o reakcjach jądrowych

[QZE08::028];[QEP93::020]27,31
w sieci 22.3.2011; Nr 2677

 

 


 

witrynę prowadzi
© R. Antoszewski
Titirangi, Auckland, 
Nowa Zelandia

(wybrane z publ. R. Antoszewskiego)

  Site Meter