Articolul prezintă definițiile de bază și sursele de radiații ionizante. Discută despre aplicațiile surselor sigilate de radiații ionizante, în special în industria medicală.
Cuvinte cheie: radiații ionizante, surse de radiații, domeniul de aplicare, aplicații în industrie
Radiații ionizante - acestea sunt fluxurile de fotoni, particule elementare sau fragmente de fisiune ale atomilor, capabile de materii ionizante.
Radiațiile ionizante nu includ lumina vizibilă și radiațiile ultraviolete, care, în unele cazuri, pot ioniza substanța. Influența radiațiilor infraroșii și a radiațiilor radio nu sunt ionizante, deoarece energiile lor sunt insuficiente pentru ionizarea atomilor și a moleculelor în starea de bază.
În consecință, pornind de la definiția radiației ionizante, formulăm conceptul de sursă de radiație ionizantă - un dispozitiv sau o substanță radioactivă care emite sau este capabilă să emită radiații ionizante.
Toate sursele de radiații ionizante sunt împărțite în naturale și în cele produse de om. În plus, există surse de radionuclizi, care, la rândul lor, sunt împărțite în surse închise și deschise.
O sursă naturală de radiații este o sursă de radiații ionizante de origine naturală la care se aplică standardele actuale de siguranță a radiațiilor [1]. Un exemplu de o astfel de sursă poate servi ca un fond de radiații naturale - raze cosmice și radiație produse de radionuclizi naturali în sol, apă, aer și alte elemente ale biosferei, în alimente, la om și animale.
O sursă tehnogenă de radiație este o sursă de radiație ionizantă, special creată pentru utilizarea sa utilă sau ca produs secundar al acestei activități. Astfel de surse pot fi întreprinderile din ciclul combustibilului nuclear: centrale nucleare; uraniu și instalații hidrometalurgice, întreprinderi pentru prelucrarea și îngroparea deșeurilor radioactive, precum și reactoare nucleare de cercetare, instalații nucleare de transport și instalații militare de transport.
O sursă de radionuclizi închisă este o sursă de radiații, dispozitivul căruia exclude intrarea în mediul înconjurător a radionuclidelor conținute în ea în condițiile de utilizare și uzură pe care se calculează.
Radionuclidul cu sursă deschisă este o sursă de radiație, în care radionuclidele conținute în acesta pot fi eliberate în mediul înconjurător.
Prin natura acțiunii, sursele închise de radiații ionizante sunt împărțite condiționat în două grupe:
- generarea periodică de radiații.
Grupul 1 include instalații γ pentru diverse scopuri, emițători β și γ neutroni;
Co. 2 - aparate cu raze X și particule acceleratori, care în accelerare de mai mult de 10 MeV, rezultând formarea de radionuclizi artificiali, care cu mare probabilitate poate conduce la introducerea în corpul uman izotopi radioactivi.
Spre deosebire de sursele închise de radiații ionizante, sursele deschise pot provoca expunerea externă și internă la lucrători și la public. O astfel de iradiere este posibilă atunci când radionuclizii intră în mediu sub formă de deșeuri radioactive. Aceste deșeuri pot fi solide și lichide, sub formă de gaze și aerosoli. Cele mai importante sunt procesele tehnologice în care se formează aerosolii radioactivi.
În lumea modernă, domeniul de aplicare al surselor de ionizare închise este foarte diversificat:
în particulele încărcate accelerate metalurgice, mașinile cu raze X, dispozitivele pentru defectoscopia γ, instrumentele de radioizotop (nivelmetre).
în industria construcțiilor utilizate acceleratoare de particule încărcate, aparate cu raze X, aparate pentru γ-defectoscopie.
În industria chimică sunt utilizate instalații puternice γ, instrumente radioizotopice (manometre, grosimetre, dispozitive pentru îndepărtarea încărcăturilor electrostatice).
În industria ușoară, se folosesc instrumente de radioizotop, cum ar fi manometrele, indicatoarele de grosime, dispozitivele pentru îndepărtarea încărcărilor electrostatice.
în industria alimentară, sunt utilizate instalații puternice γ, radioizotopi.
În plus, sursele închise sunt utilizate în geologii - neutroni și surse γ, radioizotopi.
- potențial foarte larg de utilizare a surselor închise de radiații în medicină și biologie. În aceste industrii se utilizează acceleratoare de particule încărcate, dispozitive cu raze X și γ, surse γ și β.
în agricultură, este posibilă o instalare puternică γ.
Nu uitați de utilizarea surselor de radiații sigilate în cercetarea științifică. În diverse institute de cercetare, sunt utilizate acceleratoare de particule încărcate, mașini cu raze X, instalații γ puternice, surse neutronice, γ și β.
Atunci când se analizează emițătorii ț-ț este necesar să se menționeze că, în general, radiocomponentele artificiale, plasate sub formă de pulbere sau solide în fiole sigilate ermetic, se referă la aceste radiatoare [5].
Parametrul principal care caracterizează o sursă închisă de radiație ionizantă este activitatea sa - numărul estimat de decăderi pe unitate de timp.
Utilizarea viguroasă a surselor închise de radiații ionizante variază foarte mult. De exemplu, astăzi există o mare practică de construire a unor instalații puternice pentru uz industrial, care servesc la producerea materialelor polimerice, sterilizarea produselor de unică folosință în medicină, îmbunătățirea calității cauciucului și multe altele. În funcție de condițiile de utilizare și destinație, încărcătura totală a radiatorului poate atinge 5,5 PBq (150 000 Ci) și mai mult. În astfel de instalații, 60 Co se utilizează în mod obișnuit în aceste instalații [2].
Pentru studiile de radiații în diverse domenii (chimie, biologie, fizica solidă, agricultură, industria alimentară și ușoară și altele), în Federația Rusă astfel de instalații sunt produse ca:
K-300,000, încărcare 110 PBq (300,000 Ci);
- "Panorama", încărcare 6.7 PBq (180 000 Ci);
- MRX-gamma-100, încărcare 11 PBq (300.000Ku);
"GUPOS", taxă 3 · 10-2 PBK (800 Ku);
- GUBE-4000, o încărcătură de 0,15 PBq (4000 Ku)
Activitatea teleterapie γ-sursă variază de la 37 GBq (1 Ci) - Montaj pentru terapia intracavitară de tip "AGAT-B" la 4 GBq 15-10 (4000 Ci) - Montaj "Rokus-M", "AGAT-R" , "AGAT-C". Surse închise ermetic (60 Co, I 98 Au) în preparate din diverse configurații (cilindri, mărgele, ace, segmente de sârmă subțire) concepute pentru terapia interstițial și intracavitară tumorilor maligne.
ac Activitatea introdusă în țesutul afectat este 18,5-370 MBq (0,5-10 mCi), activitatea perlelor individuale - 74-370 MBq (2-10 mCi), cilindri - în 740-1480 MBq (20-40 mCi) iar activitatea totala administrata de medicamente terapeutice poate ajunge la 1480-2220 MBq (40-60 mCi) 60 Co și 740-3700 MBq (20-100 mCi) 198 Au. În plus, aplicatorii sunt utilizați pentru terapia de aplicare sub formă de pătrate din plastic flexibil, în materialul cărora este distribuită uniform 32 P; puterea radiațiilor pe suprafața lor atinge 2-4 Gy / h (200-400 rad / h).
Când se analizează diferite tipuri de γ-defectoscopie, se poate observa că activitatea maximă a acestor surse este în intervalul de la 1,85 la 5,55 GBq (de la 5 la 150 Ku).
Sursele închise de radiații neutronice sunt fabricate în funcție de cerințele tehnologiei de putere variabilă. Pentru 1 g de radiu, atunci când este amestecat cu beriliu, se formează până la 10 7 neutroni per 1 s.
Atunci când se utilizează acceleratoare liniare și ciclice, este posibil să se obțină fluxuri de electroni și bremsstrahlung de energie înaltă. Direct în acceleratoare liniare, pentru a obține bremsstrahlung, electronii plasați în ghidul de undă sunt accelerați de un câmp electric printr-un pistol de electroni și ajung la țintă la capătul căii.
Cu un curent mediu de 15-30 mA și mesaje, e în waveguide, energia (aproximativ 1 MeV) bremsstrahlung intensitate la 1 m de accelerator poate fi de până la 1-2 Gy / min (100-200 rad / min). Acceleratoarele lineare considerate ne permit să creștem viteza electronului la o energie de 10 MeV sau mai mult; la rândul lor, betatroni - în orbite circulare până la o energie de 100 MeV.
Pe baza descrierii anterioare a surselor închise de radiații utilizate în diferite industrii, se poate observa că puterea lor variază foarte mult, iar tehnologia de construcție, utilizare și aplicare este foarte diversă.
Îmbunătățirea metodei cu raze X, în special introducerea rapidă a tehnologiei computerizate avansate, a dus la apariția unei noi direcții independente în radiografia cu raze X: tomografie computerizată cu raze X. Evoluția tomografiei computerizate este considerată cea mai rapidă în lumea diagnosticului vizual. Aceasta a dus la apariția unei spirale și apoi a unei tomografii computerizate multidetector revoluționare. Aceste tehnologii au devenit parte integrantă a procesului unic de diagnosticare a radiațiilor.
Astăzi, medicina include tehnologii hibride care implică utilizarea în comun sau simultană a substanțelor și materialelor care sunt diferite în ceea ce privește natura lor fizică și biochimică. În primul rând, trebuie remarcat apariția unor dispozitive inovatoare de diagnosticare, care combina mai multe high-tech - un hibrid CT, tomografie cu emisie de pozitroni și de fotoni unică. raze X este folosit pentru a produce imagini clare asupra spațiale astfel de tomografe, și ca un agent de diagnostic sau un marker utilizat markeri radionuclide care se pot acumula în mod selectiv în celulele tumorale specifice. Datorită acestei proprietăți, ele pot fi detectate, identificate și pot servi ca regulator al tratamentului. Actualizarea tehnologiilor informatice, și anume dezvoltarea de scanere CT multidetector și senzori de scintilație noi cauzate în principal de imagini noi hibride de calitate de diagnostic. A devenit posibil să se obțină un izotropă (milimetrică) imagine cu raze X anatomice ale oricărei structuri a corpului uman cu o reducere substanțială a timpului de studiu radioizotop (astazi este 5-12 minute în loc de 45 de minute, cu tehnologia vechi). Un prototip spirala tomografie cu emisie de pozitroni și X-multidetector, în care timpul total al scanării hibrid va fi doar 30 de secunde. Acest lucru înseamnă că, în doar zece de secunde va furniza informații cu privire la localizarea în orice parte a celulelor corpului uman, cu niveluri crescute ale metabolismului glucozei sau a altor substanțe marcate cu izotopi. Există o oportunitate nu numai pentru a identifica celulele tumorale, dar, de asemenea, pentru a determina răspunsul la tratament și pentru a urmări efectul de a determina durata terapiei în sine, pentru a găsi agenți farmacologici optime pentru tratament.
Astăzi a apărut o nouă direcție de diagnosticare radicală - imagistica moleculară (imagistică moleculară). Radiologii au ajuns la un nou nivel de obținere a informațiilor de diagnostic - moleculară. A existat posibilitatea de a primi informații de diagnostic la nivel celular. În această direcție are loc dezvoltarea principală a tuturor diagnosticării radiațiilor [4].
Odată cu dezvoltarea industrializării țării, în ultimele decenii, au fost construite și puse în funcțiune un număr mare de instalații cu o instalație nucleară. Pentru astfel de obiecte este necesar în primul rând să se atribuie centrale atomice. Reactoarele cele mai comune la stațiile din țări sunt reactoarele RBMK (reactorul de canal de mare capacitate) și VVER (reactor de apă apă-apă) [6].
Nu uitați că obiectele cu centrale nucleare pot fi nu numai staționare, ci și nave mobile-maritime. Ca cel mai bun exemplu submarine nucleare și spărgătoare de gheață ( „Siberia“, „Arctic“, „Lenin“) care operează exploatarea de cabluri navelor de transport de către mările nordice. Flota mobilă cu centrale nucleare include și flota subacvatică a forțelor navale moderne din multe țări dezvoltate. Exemple de astfel de ambarcațiuni subacvatice pot fi date foarte mult. Cele mai proeminente reprezentanți ai submarine nucleare ale marinei ruse sunt „Komsomolets“, „Kursk“ și altele, care, în plus față de reactor, și sunt înarmați cu arme nucleare.
Odată cu dezvoltarea tehnologiilor spațiale, centralele nucleare pot fi amplasate la bordul navelor spațiale, inclusiv a vehiculelor fără echipaj. Aceste dispozitive reprezintă o potențială sursă de contaminare radioactivă a terenului, în cazul aparatelor de combustie la intrarea în straturile dense ale atmosferei Pământului [7].
Desigur, ar trebui să acorde o atenție asupra faptului că, în ciuda diverselor programe de dezarmare și de distrugere a armelor nucleare, are un imens stocurilor de arme nucleare de toate tipurile de baze din lume, inclusiv telefonie fixă și mobilă. Pe baza acestui fapt, putem spune că astăzi acestea reprezintă cel mai grav pericol pentru populație [8].
În cele din urmă, este demn de menționat diferitele instituții ale industriei nucleare, dintre care majoritatea sunt reactoare nucleare experimentale, cum ar fi Institutul St. Petersburg de Fizica Nucleara. B.P. Konstantinova (PNPI).
Termeni de bază (generați automat). ionizante sursă de radiații de radiații ionizante, surse de radiații, surse de radiație, sursa de radiații ionizante, aparate cu raze X, surse închise bremsstrahlung sigilate surse de radiații ionizante naturale ionizante, surse de radiații ionizante, surse de radiații ionizante, determinarea radiațiilor ionizante, sursă de lumină naturală, Sursa tehnologică a radiațiilor, aplicarea surselor de radiație, bremsstrahlung de radiații înalte, surse de radiații neutronice producția de bremsstrahlung, intensitatea bremsstrahlung.
Cuvinte cheie
radiații ionizante, surse de radiații, domeniul de aplicare, aplicații în industrie
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: