รังสีคืออะไร? ประเภทของรังสีไอออไนซ์ หน่วยวัด ผลกระทบต่อร่างกายมนุษย์

ความจริงในยุคของเราเป็นเช่นนั้น สภาพแวดล้อมทางธรรมชาติปัจจัยใหม่ๆ กำลังบุกรุกแหล่งที่อยู่อาศัยของมนุษย์มากขึ้นเรื่อยๆ หนึ่งในนั้นคือรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าประเภทต่างๆ

พื้นหลังแม่เหล็กไฟฟ้าตามธรรมชาติมักจะติดตามผู้คนอยู่เสมอ แต่ส่วนประกอบเทียมนั้นได้รับการเติมเต็มด้วยแหล่งใหม่อย่างต่อเนื่อง พารามิเตอร์ของแต่ละรายการแตกต่างกันตามพลังและธรรมชาติของรังสี ความยาวคลื่น และระดับของผลกระทบต่อสุขภาพ รังสีชนิดใดที่อันตรายที่สุดสำหรับมนุษย์?

รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าส่งผลต่อมนุษย์อย่างไร

รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าแพร่กระจายในอากาศในรูปของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าซึ่งเป็นการรวมกันของสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กที่เปลี่ยนแปลงไปตามกฎหมายบางประการ ขึ้นอยู่กับความถี่ มันถูกแบ่งออกเป็นช่วงตามอัตภาพ

กระบวนการถ่ายโอนข้อมูลภายในร่างกายของเรามีลักษณะทางแม่เหล็กไฟฟ้า คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่เข้ามาจะนำข้อมูลที่ผิดมาสู่กลไกนี้ ซึ่งทำงานได้ดีโดยธรรมชาติ ทำให้เกิดสภาวะที่ไม่ดีต่อสุขภาพในขั้นแรก และจากนั้นจึงเกิดการเปลี่ยนแปลงทางพยาธิวิทยาตามหลักการ “ที่ที่มันแตก” คนหนึ่งมีความดันโลหิตสูง อีกคนมีภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะ ที่สามมีความไม่สมดุลของฮอร์โมน และอื่นๆ

กลไกการออกฤทธิ์ของรังสีต่ออวัยวะและเนื้อเยื่อ

กลไกการออกฤทธิ์ของรังสีต่ออวัยวะและเนื้อเยื่อของมนุษย์คืออะไร? ที่ความถี่น้อยกว่า 10 Hz ร่างกายมนุษย์จะมีพฤติกรรมเหมือนตัวนำ มีความไวต่อกระแสการนำไฟฟ้าเป็นพิเศษ ระบบประสาท- กลไกการถ่ายเทความร้อนที่ทำงานในร่างกายจะทำงานได้ดีเมื่ออุณหภูมิของเนื้อเยื่อเพิ่มขึ้นเล็กน้อย

สนามแม่เหล็กไฟฟ้าความถี่สูงเป็นอีกเรื่องหนึ่ง ผลกระทบทางชีวภาพของพวกมันแสดงออกมาในอุณหภูมิของเนื้อเยื่อที่ถูกฉายรังสีเพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัดทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในร่างกายแบบย้อนกลับและไม่สามารถกลับคืนสภาพเดิมได้

ผู้ที่ได้รับการฉายรังสีไมโครเวฟในปริมาณเกิน 50 ไมโครเรินต์เจนต่อชั่วโมงอาจพบความผิดปกติในระดับเซลล์:

• เด็กที่คลอดออกมา;
• การหยุดชะงักในกิจกรรม ระบบต่างๆร่างกาย;
• โรคเฉียบพลันและเรื้อรัง

รังสีชนิดใดมีพลังทะลุทะลวงได้มากที่สุด?

รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าช่วงใดที่อันตรายที่สุด? มันไม่ง่ายอย่างนั้น กระบวนการแผ่รังสีและการดูดกลืนพลังงานเกิดขึ้นในรูปแบบของบางส่วน - ควอนตัม ยิ่งความยาวคลื่นสั้นลง ควอนตัมก็จะยิ่งมีพลังงานมากขึ้นและอาจทำให้เกิดปัญหามากขึ้นเมื่อเข้าสู่ร่างกายมนุษย์

ควอนตัมที่ "มีพลัง" มากที่สุดคือควอนตัมรังสีเอกซ์แข็งและรังสีแกมมา ความร้ายกาจทั้งหมดของรังสีคลื่นสั้นคือเราไม่รู้สึกถึงรังสี แต่เพียงรู้สึกถึงผลที่ตามมาของผลกระทบที่เป็นอันตรายซึ่งส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับความลึกของการเจาะเข้าไปในเนื้อเยื่อและอวัยวะของมนุษย์

รังสีชนิดใดมีพลังทะลุทะลวงได้มากที่สุด? แน่นอนว่านี่คือรังสีที่มีความยาวคลื่นต่ำสุด นั่นคือ:

• เอ็กซ์เรย์;

มันเป็นควอนตัมของการแผ่รังสีเหล่านี้ที่มีพลังทะลุทะลวงได้มากที่สุด และที่อันตรายที่สุดคือพวกมันจะแตกตัวเป็นไอออน

เป็นผลให้มีความเป็นไปได้ที่จะเกิดการกลายพันธุ์ทางพันธุกรรมแม้จะมีปริมาณรังสีต่ำก็ตาม หากเราพูดถึงรังสีเอกซ์ ปริมาณรังสีเดียวในระหว่างการตรวจสุขภาพนั้นไม่มีนัยสำคัญมากและปริมาณรังสีสูงสุดที่อนุญาตที่สะสมตลอดชีวิตไม่ควรเกิน 32 เรินต์เกน กว่าจะได้ยาขนาดนี้ต้องใช้เวลานับร้อยรังสีเอกซ์

ดำเนินการในช่วงเวลาอันสั้น

แหล่งกำเนิดรังสีแกมมาสามารถเกิดจากอะไรได้บ้าง? ตามกฎแล้วจะเกิดขึ้นระหว่างการสลายตัวของธาตุกัมมันตภาพรังสี ส่วนที่แข็งของรังสีอัลตราไวโอเลตไม่เพียงแต่จะทำให้โมเลกุลแตกตัวเป็นไอออนเท่านั้น แต่ยังทำให้เกิดความเสียหายร้ายแรงต่อเรตินาอีกด้วย โดยทั่วไปแล้ว ดวงตาของมนุษย์จะไวต่อความยาวคลื่นที่สอดคล้องกับสีเขียวอ่อนมากที่สุด สอดคล้องกับคลื่น 555–565 นาโนเมตร ในเวลาพลบค่ำ ความไวในการมองเห็นจะเปลี่ยนไปสู่คลื่นสีน้ำเงินที่สั้นกว่า 500 นาโนเมตร นี่คือคำอธิบายจำนวนมาก

ตัวรับแสงที่รับรู้ความยาวคลื่นเหล่านี้

แต่ความเสียหายร้ายแรงที่สุดต่ออวัยวะที่มองเห็นนั้นเกิดจากการแผ่รังสีเลเซอร์ในระยะที่มองเห็นได้

วิธีลดความเสี่ยงจากรังสีส่วนเกินในอพาร์ตเมนต์

แล้วรังสีชนิดใดที่อันตรายที่สุดสำหรับมนุษย์? ไม่ต้องสงสัยเลยว่ารังสีแกมมานั้น “ไม่เป็นมิตร” อย่างมากต่อร่างกายมนุษย์ - แต่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าความถี่ต่ำก็สามารถก่อให้เกิดอันตรายต่อสุขภาพได้เช่นกัน เหตุฉุกเฉินหรือไฟฟ้าดับตามแผนขัดขวางชีวิตและการทำงานตามปกติของเรา "การบรรจุ" ทางอิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมดในอพาร์ทเมนต์ของเราจะไม่มีประโยชน์และเราสูญเสียอินเทอร์เน็ตไปการสื่อสารเคลื่อนที่

โทรทัศน์ที่เราพบว่าตัวเองถูกตัดขาดจากโลกภายนอก

มีการสร้างความเชื่อมโยงระหว่างระยะห่างของสถานที่อยู่อาศัยของบุคคลจากสายส่งไฟฟ้าแรงสูงกับการเกิดเนื้องอกเนื้อร้าย รวมถึงโรคมะเร็งเม็ดเลือดขาวในวัยเด็กด้วย ข้อเท็จจริงที่น่าเศร้าเหล่านี้สามารถดำเนินต่อไปได้ตลอดไป การพัฒนาทักษะบางอย่างในการทำงานเป็นสิ่งสำคัญมากกว่า:

• เมื่อใช้เครื่องใช้ไฟฟ้าในครัวเรือนส่วนใหญ่ให้พยายามรักษาระยะห่าง 1 ถึง 1.5 เมตร
• วางไว้ใน ส่วนต่างๆอพาร์ทเมน;
• โปรดจำไว้ว่ามีดโกนหนวดไฟฟ้า เครื่องปั่นที่ไม่เป็นอันตราย เครื่องเป่าผม และเครื่องใช้ไฟฟ้า แปรงสีฟัน- สร้างสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่ค่อนข้างแรงซึ่งเป็นอันตรายเนื่องจากอยู่ใกล้กับศีรษะ

วิธีตรวจสอบระดับหมอกควันแม่เหล็กไฟฟ้าในอพาร์ตเมนต์

เพื่อวัตถุประสงค์เหล่านี้ ควรมีเครื่องวัดปริมาณรังสีพิเศษ

ช่วงความถี่วิทยุมีปริมาณรังสีที่ปลอดภัยในตัวเอง สำหรับรัสเซีย ค่าดังกล่าวหมายถึงความหนาแน่นของฟลักซ์พลังงาน และวัดเป็น W/m² หรือ µW/cm²

1. สำหรับความถี่ตั้งแต่ 3 Hz ถึง 300 kHz ปริมาณรังสีไม่ควรเกิน 25 W/m²
2. สำหรับความถี่ตั้งแต่ 300 MHz ถึง 30 GHz 10 - 100 µW/cm²

ใน ประเทศต่างๆเกณฑ์ในการประเมินอันตรายของรังสีและปริมาณที่ใช้ในการวัดปริมาณอาจแตกต่างกัน

ในกรณีที่ไม่มีเครื่องวัดปริมาณรังสีก็ค่อนข้างง่ายและ วิธีที่มีประสิทธิภาพตรวจสอบระดับรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าจากเครื่องใช้ไฟฟ้าในครัวเรือนของคุณ

1. เปิดเครื่องใช้ไฟฟ้าทั้งหมด เข้าหาพวกเขาทีละคนด้วยวิทยุที่ใช้งานได้
2. ระดับการรบกวนที่เกิดขึ้น (เสียงแตก, เสียงดังเอี๊ยด, เสียงรบกวน) จะบอกคุณว่าอุปกรณ์ใดเป็นแหล่งกำเนิดรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่แรงกว่า
3. ทำซ้ำขั้นตอนนี้ใกล้กับกำแพง ระดับการรบกวนที่นี่จะระบุสถานที่ที่มีมลพิษจากหมอกควันแม่เหล็กไฟฟ้ามากที่สุด

บางทีมันอาจจะสมเหตุสมผลที่จะจัดเรียงเฟอร์นิเจอร์ใหม่? ในโลกสมัยใหม่ ร่างกายของเราสัมผัสกับพิษที่มากเกินไป ดังนั้นการกระทำใดๆ เพื่อป้องกันรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าจึงส่งผลดีต่อสุขภาพของคุณอย่างเถียงไม่ได้

รังสีกัมมันตภาพรังสีนั้น ผลกระทบอันทรงพลังบนร่างกายมนุษย์สามารถทำให้เกิดกระบวนการที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ซึ่งนำไปสู่ผลที่น่าเศร้า แล้วแต่กำลังประเภทต่างๆ

รังสีกัมมันตภาพรังสีสามารถก่อให้เกิดโรคร้ายแรงและในทางกลับกันสามารถรักษาบุคคลได้ บางส่วนใช้เพื่อวัตถุประสงค์ในการวินิจฉัย กล่าวอีกนัยหนึ่ง ทุกอย่างขึ้นอยู่กับความสามารถในการควบคุมของกระบวนการ เช่น ความรุนแรงและระยะเวลาของผลกระทบต่อเนื้อเยื่อชีวภาพ

โดยทั่วไป คำว่ารังสีหมายถึงการปล่อยอนุภาคและการแพร่กระจายของอนุภาคในรูปของคลื่น กัมมันตภาพรังสีเกี่ยวข้องกับการสลายตัวของนิวเคลียสของอะตอมของสารบางชนิดโดยธรรมชาติโดยมีลักษณะเป็นกระแสของอนุภาคที่มีประจุกำลังสูง สารที่สามารถทำให้เกิดปรากฏการณ์ดังกล่าวได้เรียกว่านิวไคลด์กัมมันตรังสี

แล้วรังสีกัมมันตภาพรังสีคืออะไร? โดยทั่วไปคำนี้หมายถึงทั้งการปล่อยกัมมันตภาพรังสีและการปล่อยรังสี ที่แกนกลางของมันคือการไหลแบบกำหนดทิศทาง อนุภาคมูลฐานพลังงานที่สำคัญ ทำให้เกิดการแตกตัวเป็นไอออนของตัวกลางใดๆ ที่ขวางทาง: อากาศ ของเหลว โลหะ แร่ธาตุ และสารอื่นๆ รวมถึงเนื้อเยื่อชีวภาพ การแตกตัวเป็นไอออนของวัสดุใด ๆ ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างและคุณสมบัติพื้นฐาน เนื้อเยื่อชีวภาพรวมถึง ร่างกายมนุษย์อาจมีการเปลี่ยนแปลงที่ไม่สอดคล้องกับกิจกรรมในชีวิต

รังสีกัมมันตภาพรังสีประเภทต่างๆ มีพลังทะลุทะลวงและแตกตัวเป็นไอออนต่างกัน คุณสมบัติที่สร้างความเสียหายขึ้นอยู่กับลักษณะสำคัญของนิวไคลด์กัมมันตรังสี ประเภทของรังสี กำลังการไหล ครึ่งชีวิต ความสามารถในการไอออไนซ์ประเมินโดยตัวบ่งชี้เฉพาะ: จำนวนไอออนของสารไอออไนซ์ที่เกิดขึ้นที่ระยะ 10 มม. ตามแนวเส้นทางการแทรกซึมของรังสี

ผลเสียต่อมนุษย์

การได้รับรังสีในมนุษย์ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างในเนื้อเยื่อของร่างกาย ผลจากการไอออไนซ์ทำให้เกิดอนุมูลอิสระซึ่งเป็นโมเลกุลที่ทำงานทางเคมีซึ่งสร้างความเสียหายและฆ่าเซลล์ ระบบทางเดินอาหาร ระบบทางเดินปัสสาวะ และระบบเม็ดเลือดเป็นระบบแรกและได้รับผลกระทบรุนแรงที่สุด อาการผิดปกติอย่างรุนแรงปรากฏขึ้น: คลื่นไส้อาเจียน, มีไข้, ความผิดปกติของลำไส้

ต้อกระจกจากรังสีที่เกิดจากการสัมผัสกับรังสีที่เนื้อเยื่อตาเป็นเรื่องปกติ มีผลกระทบร้ายแรงอื่น ๆ การได้รับรังสี: โรคหลอดเลือดตีบ, ภูมิคุ้มกันลดลงอย่างรวดเร็ว, ปัญหาเกี่ยวกับเม็ดเลือด ความเสียหายต่อกลไกทางพันธุกรรมเป็นอันตรายอย่างยิ่ง อนุมูลอิสระที่เกิดขึ้นสามารถเปลี่ยนโครงสร้างของตัวพาหลักได้ ข้อมูลทางพันธุกรรม— ดีเอ็นเอ ความผิดปกติดังกล่าวอาจนำไปสู่การกลายพันธุ์ที่ไม่อาจคาดเดาได้ซึ่งส่งผลกระทบต่อคนรุ่นต่อๆ ไป

ระดับของความเสียหายต่อร่างกายมนุษย์ขึ้นอยู่กับประเภทของรังสีกัมมันตภาพรังสีที่เกิดขึ้น ความรุนแรง และความไวต่อร่างกายของแต่ละบุคคล

ตัวบ่งชี้หลักคือปริมาณรังสีซึ่งแสดงปริมาณรังสีที่ทะลุเข้าสู่ร่างกาย เป็นที่ยอมรับกันว่าการได้รับรังสีปริมาณมากเพียงครั้งเดียวมีอันตรายมากกว่าการสะสมของปริมาณรังสีดังกล่าวในระหว่างการได้รับรังสีพลังงานต่ำเป็นเวลานาน ปริมาณรังสีที่ร่างกายดูดซึมจะวัดเป็นหน่วยเอเวอร์ต (Ev) ใดๆสภาพแวดล้อมที่อยู่อาศัย

มีรังสีในระดับหนึ่ง ระดับรังสีพื้นหลังไม่สูงกว่า 0.18-0.2 mEv/h หรือ 20 ไมโครเรินต์เจน ถือว่าเป็นเรื่องปกติ ระดับวิกฤติที่ทำให้เสียชีวิตได้ประมาณ 5.5-6.5 EV

ประเภทของรังสี

ตามที่ระบุไว้ รังสีกัมมันตภาพรังสีและประเภทของรังสีสามารถส่งผลกระทบต่อร่างกายมนุษย์ได้หลายวิธี สามารถจำแนกประเภทของรังสีหลักๆ ได้ดังต่อไปนี้

1. การแผ่รังสีประเภทคอร์กล้ามเนื้อซึ่งเป็นกระแสของอนุภาค:
2. รังสีอัลฟ่า นี่คือกระแสที่ประกอบด้วยอนุภาคอัลฟาที่มีความสามารถในการแตกตัวเป็นไอออนมหาศาล แต่ความลึกของการเจาะทะลุมีขนาดเล็ก แม้แต่กระดาษหนาแผ่นหนึ่งก็สามารถหยุดอนุภาคดังกล่าวได้ เสื้อผ้าของบุคคลมีบทบาทในการปกป้องค่อนข้างมีประสิทธิภาพ
3. รังสีเบตาเกิดจากกระแสอนุภาคบีตาที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วใกล้เคียงกับความเร็วแสง เนื่องจากความเร็วมหาศาล อนุภาคเหล่านี้จึงมีความสามารถในการเจาะทะลุเพิ่มขึ้น แต่ความสามารถในการแตกตัวเป็นไอออนยังต่ำกว่าเวอร์ชันก่อนหน้า หน้าต่างหน้าต่างหรือแผ่นโลหะหนา 8-10 มม. สามารถใช้เป็นฉากกั้นรังสีนี้ได้ เป็นอันตรายมากสำหรับมนุษย์หากสัมผัสกับผิวหนังโดยตรง

รังสีนิวตรอนประกอบด้วยนิวตรอนและมีผลเสียหายมากที่สุด การป้องกันอย่างเพียงพอนั้นมาจากวัสดุที่มีไฮโดรเจนในโครงสร้าง: น้ำ พาราฟิน โพลีเอทิลีน ฯลฯ

1. การแผ่รังสีคลื่นซึ่งเป็นการแพร่กระจายพลังงานในแนวรัศมี:
2. รังสีเอกซ์หรือรังสีเอกซ์ รังสีควอนตัมเหล่านี้มีความคล้ายคลึงกับรังสีแกมมาหลายประการ แต่ความสามารถในการทะลุทะลวงของพวกมันลดลงบ้าง คลื่นประเภทนี้เกิดขึ้นในหน่วยเอ็กซ์เรย์สุญญากาศโดยการกระแทกอิเล็กตรอนกับเป้าหมายพิเศษ วัตถุประสงค์ในการวินิจฉัยของรังสีนี้เป็นที่ทราบกันดี อย่างไรก็ตามควรจำไว้ว่าผลกระทบที่ยืดเยื้ออาจก่อให้เกิดอันตรายร้ายแรงต่อร่างกายมนุษย์ได้

บุคคลจะถูกฉายรังสีได้อย่างไร?

บุคคลได้รับรังสีเมื่อรังสีทะลุผ่านร่างกายของเขา มันสามารถเกิดขึ้นได้ 2 วิธี: อิทธิพลภายนอกและภายใน ในกรณีแรกแหล่งกำเนิดรังสีกัมมันตภาพรังสีอยู่ภายนอกและตัวบุคคล เหตุผลต่างๆตกไปอยู่ในกิจกรรมของเขาโดยไม่มีการป้องกันที่เหมาะสม การสัมผัสภายในเกิดขึ้นเมื่อนิวไคลด์กัมมันตภาพรังสีแทรกซึมเข้าไปในร่างกาย สิ่งนี้สามารถเกิดขึ้นได้เมื่อบริโภคอาหารหรือของเหลวที่ผ่านการฉายรังสี พร้อมด้วยฝุ่นและก๊าซ เมื่อหายใจเอาอากาศที่ปนเปื้อน ฯลฯ

แหล่งกำเนิดรังสีภายนอกสามารถแบ่งออกได้เป็น 3 ประเภท คือ

1. แหล่งธรรมชาติ: หนัก องค์ประกอบทางเคมีและไอโซโทปกัมมันตภาพรังสี
2. แหล่งที่มาเทียม: อุปกรณ์ทางเทคนิคให้รังสีในระหว่างปฏิกิริยานิวเคลียร์ที่สอดคล้องกัน
3. รังสีเหนี่ยวนำ: สภาพแวดล้อมที่แตกต่างกันหลังจากการสัมผัสกับรังสีไอออไนซ์ที่รุนแรง พวกมันก็กลายเป็นแหล่งกำเนิดรังสี

วัตถุที่อันตรายที่สุดในแง่ของการสัมผัสรังสีที่เป็นไปได้ ได้แก่ แหล่งกำเนิดรังสีต่อไปนี้:

1. อุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้องกับการสกัด การแปรรูป การเพิ่มสมรรถนะของนิวไคลด์กัมมันตรังสี การผลิตเชื้อเพลิงนิวเคลียร์สำหรับเครื่องปฏิกรณ์ โดยเฉพาะอุตสาหกรรมยูเรเนียม
2. เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ทุกชนิด รวมทั้ง ในโรงไฟฟ้าและเรือ
3. วิสาหกิจเคมีรังสีมีส่วนร่วมในการฟื้นฟูเชื้อเพลิงนิวเคลียร์
4. สถานที่จัดเก็บ (กำจัด) ของเสียจากสารกัมมันตรังสีรวมถึงสถานประกอบการสำหรับการแปรรูป
5. เมื่อใช้ การปล่อยรังสีในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น การแพทย์ ธรณีวิทยา เกษตรกรรม, อุตสาหกรรม ฯลฯ
6. การทดลอง อาวุธนิวเคลียร์, การระเบิดของนิวเคลียร์เพื่อจุดประสงค์อันสันติ

การแสดงความเสียหายต่อร่างกาย

ลักษณะของรังสีกัมมันตภาพรังสีมีบทบาทสำคัญในระดับความเสียหายต่อร่างกายมนุษย์ผลจากการได้รับรังสี จะทำให้เกิดอาการเจ็บป่วยจากรังสี ซึ่งอาจมีสองทิศทาง: ความเสียหายทางร่างกายและทางพันธุกรรม ตามเวลาของการสำแดง เอฟเฟกต์ช่วงต้นและปลายจะแตกต่างกัน

เผยผลกระทบเบื้องต้น อาการลักษณะในช่วงเวลาตั้งแต่ 1 ชั่วโมงถึง 2 เดือน สัญญาณต่อไปนี้ถือว่าเป็นเรื่องปกติ: ผิวหนังแดงและลอก, ความขุ่นของเลนส์ตา, การหยุดชะงักของกระบวนการสร้างเม็ดเลือด ตัวเลือกสุดขั้วที่มีรังสีปริมาณมากคือความตาย ความเสียหายในพื้นที่นั้นมีลักษณะเป็นสัญญาณเช่นการเผาไหม้ของรังสี ผิวและเยื่อเมือก

อาการระยะยาวจะแสดงออกมาหลังจากผ่านไป 3-5 เดือน หรือแม้กระทั่งหลังจากผ่านไปหลายปีก็ตาม ในกรณีนี้จะมีการบันทึกรอยโรคผิวหนังถาวร, เนื้องอกมะเร็งของการแปลต่าง ๆ , การเสื่อมสภาพอย่างรวดเร็วของภูมิคุ้มกัน, การเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบของเลือด (การลดลงอย่างมีนัยสำคัญของระดับเม็ดเลือดแดง, เม็ดเลือดขาว, เกล็ดเลือดและนิวโทรฟิล) ส่งผลให้ต่างๆ โรคติดเชื้ออายุขัยลดลงอย่างเห็นได้ชัด

เพื่อป้องกันไม่ให้มนุษย์สัมผัสกับรังสีไอออไนซ์ จึงมีการใช้การป้องกันหลายประเภท ซึ่งขึ้นอยู่กับประเภทของรังสี นอกจากนี้ มาตรฐานที่เข้มงวดยังได้รับการควบคุมเกี่ยวกับระยะเวลาสูงสุดของการเข้าพักของบุคคลในเขตรังสี ระยะทางขั้นต่ำไปยังแหล่งกำเนิดรังสี การใช้อุปกรณ์ป้องกันส่วนบุคคล และการติดตั้งฉากป้องกัน

รังสีกัมมันตภาพรังสีสามารถส่งผลทำลายล้างอย่างรุนแรงต่อเนื้อเยื่อทั้งหมดของร่างกายมนุษย์

ขณะเดียวกันยังใช้ในการรักษาโรคต่างๆอีกด้วย ทุกอย่างขึ้นอยู่กับปริมาณรังสีที่บุคคลได้รับในโหมดเดี่ยวหรือระยะยาว การปฏิบัติตามมาตรฐานการป้องกันรังสีอย่างเข้มงวดเท่านั้นที่จะช่วยรักษาสุขภาพได้ แม้ว่าคุณจะอยู่ภายในขอบเขตของแหล่งกำเนิดรังสีก็ตาม พลังงานปรมาณูถูกนำมาใช้อย่างแข็งขันเพื่อจุดประสงค์ทางสันติ เช่น ในการทำงานของเครื่องเอ็กซ์เรย์ การติดตั้งเครื่องเร่งความเร็ว ซึ่งทำให้สามารถกระจายรังสีไอออไนซ์ในเศรษฐกิจของประเทศ

- เมื่อพิจารณาว่ามีคนสัมผัสสิ่งนี้ทุกวัน จึงจำเป็นต้องค้นหาว่าการสัมผัสที่เป็นอันตรายจะส่งผลอย่างไรและจะป้องกันตนเองได้อย่างไร

ลักษณะสำคัญ รังสีไอออไนซ์เป็นพลังงานรังสีชนิดหนึ่งที่เข้าสู่สภาพแวดล้อมเฉพาะ ทำให้เกิดกระบวนการไอออไนซ์ในร่างกาย ลักษณะคล้ายกันรังสีไอออไนซ์ เหมาะสำหรับรังสีเอกซ์

กัมมันตภาพรังสีและพลังงานสูง และอื่นๆ อีกมากมาย

พันธุ์ที่รู้จักคือการฉายรังสีกัมมันตภาพรังสีซึ่งเกิดขึ้นเนื่องจากการแตกตัวโดยพลการ นิวเคลียสของอะตอมซึ่งทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของสารเคมี คุณสมบัติทางกายภาพ- สารที่สามารถสลายตัวได้ถือเป็นสารกัมมันตภาพรังสี

อาจเป็นของเทียม (เจ็ดร้อยองค์ประกอบ) ธรรมชาติ (ห้าสิบองค์ประกอบ) - ทอเรียม ยูเรเนียม เรเดียม ควรสังเกตว่าพวกมันมีคุณสมบัติเป็นสารก่อมะเร็ง สารพิษจะถูกปล่อยออกมาเนื่องจากการสัมผัสกับมนุษย์ และอาจทำให้เกิดมะเร็งและการเจ็บป่วยจากรังสีได้

มันควรจะสังเกต ประเภทต่อไปนี้รังสีไอออไนซ์ที่ส่งผลต่อร่างกายมนุษย์:

อัลฟ่า

ถือเป็นไอออนฮีเลียมที่มีประจุบวกซึ่งจะปรากฏขึ้นในกรณีการสลายตัวของนิวเคลียร์ องค์ประกอบหนัก- การป้องกันรังสีไอออไนซ์ทำได้โดยใช้กระดาษหรือผ้า

เบต้า

– การไหลของอิเล็กตรอนที่มีประจุลบซึ่งปรากฏขึ้นในกรณีการสลายตัวของธาตุกัมมันตรังสี: เทียม, โดยธรรมชาติ ปัจจัยความเสียหายสูงกว่าพันธุ์ก่อนๆ มาก คุณจะต้องมีหน้าจอหนาและทนทานมากขึ้นเพื่อเป็นการป้องกัน การแผ่รังสีดังกล่าวรวมถึงโพสิตรอนด้วย

แกมมา

– การสั่นของแม่เหล็กไฟฟ้าอย่างหนักซึ่งปรากฏขึ้นหลังจากการสลายนิวเคลียสของสารกัมมันตภาพรังสี มีการสังเกตปัจจัยทะลุทะลวงที่สูงและเป็นรังสีที่อันตรายที่สุดในสามรังสีที่อยู่ในร่างกายมนุษย์ เพื่อป้องกันรังสีคุณต้องใช้อุปกรณ์พิเศษ ในการทำเช่นนี้คุณจะต้องใช้วัสดุที่ดีและทนทาน: น้ำ ตะกั่ว และคอนกรีต

เอ็กซ์เรย์

รังสีไอออไนซ์ถูกสร้างขึ้นในกระบวนการทำงานกับหลอดและการติดตั้งที่ซับซ้อน ลักษณะคล้ายรังสีแกมมา ความแตกต่างอยู่ที่ต้นกำเนิดและความยาวคลื่น มีปัจจัยแทรกซึม

นิวตรอน

รังสีนิวตรอนเป็นกระแสของนิวตรอนที่ไม่มีประจุซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของนิวเคลียส ยกเว้นไฮโดรเจน จากการฉายรังสี สารจะได้รับกัมมันตภาพรังสีบางส่วน มีปัจจัยทะลุทะลวงที่ใหญ่ที่สุด รังสีไอออไนซ์ทุกประเภทเหล่านี้เป็นอันตรายมาก

แหล่งกำเนิดรังสีหลัก

แหล่งที่มาของรังสีไอออไนซ์อาจเป็นแหล่งกำเนิดหรือมาจากธรรมชาติก็ได้ โดยพื้นฐานแล้วร่างกายมนุษย์ได้รับรังสีจากแหล่งธรรมชาติ ได้แก่:

• รังสีภาคพื้นดิน
• การฉายรังสีภายใน

ในส่วนของแหล่งที่มาของรังสีจากภาคพื้นดินนั้นส่วนใหญ่เป็นสารก่อมะเร็ง ซึ่งรวมถึง:

• ดาวยูเรนัส;
• โพแทสเซียม;
• ทอเรียม;
• พอโลเนียม;
• ตะกั่ว;
• รูบิเดียม;
• เรดอน.

อันตรายคือเป็นสารก่อมะเร็ง เรดอนเป็นก๊าซที่ไม่มีกลิ่น สี หรือรส หนักกว่าอากาศเจ็ดเท่าครึ่ง ผลิตภัณฑ์ที่สลายตัวมีอันตรายมากกว่าก๊าซ ดังนั้นผลกระทบต่อร่างกายมนุษย์จึงน่าเศร้าอย่างยิ่ง

แหล่งที่มาเทียม ได้แก่ :

• พลังงานนิวเคลียร์
• โรงงานเสริมสมรรถนะ
• เหมืองยูเรเนียม
• สถานที่ฝังศพที่มีกากกัมมันตภาพรังสี
• เครื่องเอ็กซ์เรย์;
• การระเบิดของนิวเคลียร์
• ห้องปฏิบัติการวิทยาศาสตร์
• นิวไคลด์กัมมันตภาพรังสีซึ่งใช้ในการแพทย์แผนปัจจุบัน
• อุปกรณ์ให้แสงสว่าง
• คอมพิวเตอร์และโทรศัพท์
• เครื่องใช้ในครัวเรือน

หากแหล่งที่มาเหล่านี้อยู่ใกล้ๆ จะมีปัจจัยของปริมาณรังสีไอออไนซ์ที่ดูดซับไว้ ซึ่งหน่วยจะขึ้นอยู่กับระยะเวลาของการสัมผัสกับร่างกายมนุษย์

การทำงานของแหล่งกำเนิดรังสีไอออไนซ์เกิดขึ้นทุกวัน เช่น เมื่อคุณทำงานที่คอมพิวเตอร์ ดูรายการทีวี หรือพูดคุย โทรศัพท์มือถือสมาร์ทโฟน แหล่งที่มาทั้งหมดเหล่านี้เป็นสารก่อมะเร็งในระดับหนึ่งและอาจก่อให้เกิดโรคร้ายแรงและร้ายแรงได้

การวางแหล่งกำเนิดรังสีไอออไนซ์รวมถึงรายการงานที่สำคัญและมีความรับผิดชอบที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนาโครงการสำหรับที่ตั้งของการติดตั้งการฉายรังสี แหล่งกำเนิดรังสีทั้งหมดมีหน่วยรังสีจำนวนหนึ่ง ซึ่งแต่ละหน่วยมีผลกระทบเฉพาะต่อร่างกายมนุษย์ ซึ่งรวมถึงการจัดการที่ดำเนินการเพื่อการติดตั้งและการว่าจ้างการติดตั้งเหล่านี้

ควรสังเกตว่าจำเป็นต้องกำจัดแหล่งกำเนิดรังสีไอออไนซ์

นี่เป็นกระบวนการที่ช่วยแหล่งสร้างการรื้อถอน ขั้นตอนนี้ประกอบด้วยมาตรการด้านเทคนิคและการบริหารที่มุ่งสร้างความมั่นใจในความปลอดภัยของบุคลากรและประชากรและยังมีปัจจัยป้องกันอีกด้วย สิ่งแวดล้อม- แหล่งที่มาและอุปกรณ์ที่ก่อมะเร็งเป็นอันตรายอย่างมากต่อร่างกายมนุษย์ ดังนั้นจึงต้องกำจัดทิ้ง

คุณสมบัติของการลงทะเบียนรังสี

ลักษณะของรังสีไอออไนซ์แสดงให้เห็นว่ามองไม่เห็น ไม่มีกลิ่น และไม่มีสี ดังนั้นจึงสังเกตได้ยาก

เพื่อจุดประสงค์นี้ มีวิธีการบันทึกรังสีไอออไนซ์ ส่วนวิธีการตรวจจับและการวัดนั้น ทุกอย่างกระทำโดยอ้อมโดยใช้คุณสมบัติบางอย่างเป็นพื้นฐาน

ใช้วิธีการต่อไปนี้ในการตรวจจับรังสีไอออไนซ์:

• ทางกายภาพ: ไอออนไนซ์, ตัวนับสัดส่วน, ตัวนับ Geiger-Muller ปล่อยก๊าซ, ห้องไอออไนเซชัน, ตัวนับเซมิคอนดักเตอร์
• วิธีการตรวจวัดปริมาณแคลอรี่: ทางชีววิทยา คลินิก ภาพถ่าย โลหิตวิทยา เซลล์พันธุศาสตร์
• เรืองแสง: ตัวนับฟลูออเรสเซนต์และประกายแวววาว
• วิธีทางชีวฟิสิกส์: รังสีเอกซ์, การคำนวณ

การวัดปริมาณรังสีของไอออไนซ์ทำได้โดยใช้เครื่องมือซึ่งสามารถกำหนดปริมาณรังสีได้ อุปกรณ์ประกอบด้วยสามส่วนหลัก ได้แก่ ตัวนับชีพจร เซ็นเซอร์ และแหล่งพลังงาน การวัดปริมาณรังสีสามารถทำได้ด้วยเครื่องวัดปริมาณรังสีหรือเครื่องวัดรังสี

ผลกระทบต่อมนุษย์

ผลของรังสีไอออไนซ์ต่อร่างกายมนุษย์เป็นอันตรายอย่างยิ่ง ผลที่ตามมาต่อไปนี้เป็นไปได้:

• มีปัจจัยของการเปลี่ยนแปลงทางชีววิทยาที่ลึกซึ้งมาก
• มีผลสะสมของหน่วยรังสีดูดกลืน
• ผลปรากฏออกมาเมื่อเวลาผ่านไปเนื่องจากมีระยะเวลาแฝงอยู่
• ทุกคนมี อวัยวะภายใน, ระบบมีความไวต่อหน่วยรังสีที่ถูกดูดกลืนต่างกัน
• รังสีส่งผลกระทบต่อลูกหลานทุกคน
• ผลที่ได้ขึ้นอยู่กับหน่วยของรังสีที่ดูดกลืน ปริมาณรังสี และระยะเวลา

แม้จะมีการใช้อุปกรณ์ฉายรังสีในทางการแพทย์ แต่ผลกระทบของอุปกรณ์ดังกล่าวก็อาจเป็นอันตรายได้ การกระทำทางชีวภาพการแผ่รังสีไอออไนซ์ในกระบวนการฉายรังสีของร่างกายอย่างสม่ำเสมอโดยคำนวณ 100% ของขนาดยาจะเกิดสิ่งต่อไปนี้:

• ไขกระดูก – หน่วยของรังสีที่ดูดซึม 12%;
• ปอด – อย่างน้อย 12%;
• กระดูก – 3%;
• อัณฑะ รังไข่– ปริมาณรังสีไอออไนซ์ที่ดูดซับได้ประมาณ 25%;
• ต่อมไทรอยด์– หน่วยขนาดยาที่ดูดซึมประมาณ 3%;
• ต่อมน้ำนม – ประมาณ 15%;
• เนื้อเยื่ออื่น - หน่วยของปริมาณรังสีที่ดูดซึมคือ 30%

ส่งผลให้อาจมี โรคต่างๆจนถึงด้านเนื้องอกวิทยา อัมพาต และการเจ็บป่วยจากรังสี เป็นอันตรายอย่างยิ่งต่อเด็กและสตรีมีครรภ์เนื่องจากการพัฒนาอวัยวะและเนื้อเยื่อผิดปกติเกิดขึ้น สารพิษและรังสีเป็นแหล่งของโรคอันตราย

คำว่า "รังสี" มาจากคำภาษาละติน รัศมี และหมายถึงรังสี ในความหมายที่กว้างที่สุด รังสีครอบคลุมรังสีทุกประเภทที่มีอยู่ในธรรมชาติ เช่น คลื่นวิทยุ รังสีอินฟราเรด แสงที่มองเห็นได้ อัลตราไวโอเลต และสุดท้ายคือรังสีไอออไนซ์ รังสีทุกประเภทที่มีลักษณะทางแม่เหล็กไฟฟ้า มีความยาวคลื่น ความถี่ และพลังงานต่างกัน

นอกจากนี้ยังมีการแผ่รังสีที่มีลักษณะแตกต่างกันและเป็นกระแสของอนุภาคต่างๆ เช่น อนุภาคอัลฟ่า อนุภาคบีตา นิวตรอน เป็นต้น

ทุกครั้งที่มีสิ่งกีดขวางปรากฏขึ้นในเส้นทางของการแผ่รังสี มันจะถ่ายโอนพลังงานบางส่วนหรือทั้งหมดไปยังสิ่งกีดขวางนั้น และผลสุดท้ายของการแผ่รังสีนั้นขึ้นอยู่กับปริมาณพลังงานที่ถูกถ่ายโอนและดูดซึมเข้าสู่ร่างกาย ทุกคนรู้ดีถึงความสุขของการมีผิวสีแทนสีบรอนซ์และความเศร้าโศกของคนที่ยากที่สุด การถูกแดดเผา- เห็นได้ชัดว่าการได้รับรังสีประเภทใดก็ตามมากเกินไปนั้นเต็มไปด้วยผลที่ไม่พึงประสงค์

รังสีประเภทไอออไนซ์มีความสำคัญต่อสุขภาพของมนุษย์มากที่สุด เมื่อรังสีไอออไนซ์ผ่านเนื้อเยื่อ มันจะถ่ายโอนพลังงานและทำให้อะตอมแตกตัวเป็นไอออนในโมเลกุลที่มีบทบาทสำคัญใน บทบาททางชีววิทยา- ดังนั้นการได้รับรังสีไอออไนซ์ทุกประเภทอาจส่งผลต่อสุขภาพไม่ทางใดก็ทางหนึ่ง ซึ่งรวมถึง:

รังสีอัลฟ่าเหล่านี้เป็นอนุภาคที่มีประจุบวกหนัก ประกอบด้วยโปรตอนสองตัวและนิวตรอนสองตัวที่เกาะติดกันอย่างแน่นหนา ในธรรมชาติ อนุภาคแอลฟาเกิดจากการสลายอะตอมของธาตุหนัก เช่น ยูเรเนียม เรเดียม และทอเรียม ในอากาศ รังสีอัลฟ่าเดินทางได้ไม่เกิน 5 เซนติเมตร และตามกฎแล้วจะถูกปิดกั้นโดยกระดาษแผ่นหนึ่งหรือชั้นผิวที่ตายแล้วด้านนอก อย่างไรก็ตาม หากสารที่ปล่อยอนุภาคอัลฟ่าเข้าสู่ร่างกายผ่านทางอาหารหรืออากาศที่หายใจเข้าไป สารนั้นจะฉายรังสีไปยังอวัยวะภายในและอาจเป็นอันตรายได้

รังสีเบต้าเหล่านี้เป็นอิเล็กตรอนที่มีขนาดเล็กกว่าอนุภาคอัลฟ่ามากและสามารถเจาะลึกเข้าไปในร่างกายได้หลายเซนติเมตร คุณสามารถป้องกันตัวเองด้วยแผ่นโลหะบาง ๆ กระจกหน้าต่างและแม้แต่เสื้อผ้าธรรมดา ๆ เมื่อรังสีบีตาไปถึงบริเวณที่ไม่ได้รับการปกป้องของร่างกาย มักจะส่งผลต่อชั้นบนของผิวหนัง ระหว่างอุบัติเหตุโรงไฟฟ้านิวเคลียร์เชอร์โนบิลในปี 1986 นักดับเพลิงได้รับบาดเจ็บที่ผิวหนังจากการสัมผัสกับอนุภาคบีตาอย่างรุนแรง หากสารที่ปล่อยอนุภาคบีตาเข้าสู่ร่างกายก็จะฉายรังสีเนื้อเยื่อภายใน

รังสีแกมมาเหล่านี้คือโฟตอนเช่น คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่พาพลังงาน ในอากาศสามารถเดินทางได้ในระยะทางไกล โดยค่อยๆ สูญเสียพลังงานอันเป็นผลจากการชนกับอะตอมของตัวกลาง รังสีแกมมาเข้มข้นหากไม่ได้รับการปกป้อง ไม่เพียงแต่สามารถทำลายผิวหนังเท่านั้น แต่ยังรวมถึงเนื้อเยื่อภายในด้วย วัสดุที่มีความหนาแน่นและหนัก เช่น เหล็กและตะกั่วเป็นอุปสรรคที่ดีเยี่ยมต่อรังสีแกมมา

รังสีเอกซ์คล้ายกับรังสีแกมมาที่ปล่อยออกมาจากนิวเคลียส แต่ถูกสร้างขึ้นเทียมในหลอดรังสีเอกซ์ ซึ่งในตัวมันเองไม่มีกัมมันตภาพรังสี เนื่องจากหลอดรังสีเอกซ์ใช้พลังงานไฟฟ้า จึงสามารถเปิดหรือปิดการปล่อยรังสีเอกซ์ได้โดยใช้สวิตช์

รังสีนิวตรอนเกิดขึ้นระหว่างการแบ่งตัวของนิวเคลียสของอะตอมและมีความสามารถในการทะลุทะลวงสูง นิวตรอนสามารถหยุดได้ด้วยคอนกรีตหนา น้ำ หรือพาราฟิน โชคดีที่ในชีวิตที่สงบสุข แทบไม่มีรังสีนิวตรอนเลยแม้แต่น้อย ยกเว้นในบริเวณใกล้กับเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์

ในส่วนที่เกี่ยวข้องกับรังสีเอกซ์และรังสีแกมมา คำจำกัดความที่มักใช้คือ: "แข็ง"และ "อ่อนนุ่ม"- นี่เป็นลักษณะสัมพัทธ์ของพลังงานและพลังการเจาะทะลุที่เกี่ยวข้องของการแผ่รังสี ("แรง" พลังงานมากกว่าและพลังทะลุทะลวง "อ่อน" น้อยกว่า) รังสีไอออไนซ์และความสามารถในการทะลุทะลวง

จำนวนนิวตรอนในนิวเคลียสเป็นตัวกำหนดว่านิวเคลียสที่กำหนดนั้นมีกัมมันตภาพรังสีหรือไม่ เพื่อให้นิวเคลียสอยู่ในสถานะเสถียร ตามกฎแล้วจำนวนนิวตรอนจะต้องสูงกว่าจำนวนโปรตอนเล็กน้อย ในนิวเคลียสที่เสถียร โปรตอนและนิวตรอนถูกแรงนิวเคลียร์เกาะติดกันอย่างแน่นหนาจนไม่มีอนุภาคสักตัวเดียวที่จะหลุดออกไปได้ แกนกลางดังกล่าวจะยังคงอยู่ในสภาวะที่สมดุลและสงบอยู่เสมอ อย่างไรก็ตาม สถานการณ์จะแตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิงหากจำนวนนิวตรอนทำให้สมดุลแย่ลง ในกรณีนี้ นิวเคลียสมีพลังงานส่วนเกินและไม่สามารถรักษาสภาพเดิมได้ ไม่ช้าก็เร็วมันจะปล่อยพลังงานส่วนเกินออกมา

นิวเคลียสที่แตกต่างกันจะปล่อยพลังงานออกมา ในรูปแบบที่แตกต่างกัน: ในรูปของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าหรือกระแสอนุภาค พลังงานนี้เรียกว่ารังสี การสลายกัมมันตภาพรังสี

กระบวนการที่อะตอมที่ไม่เสถียรปล่อยพลังงานส่วนเกินออกมาเรียกว่าการสลายตัวของกัมมันตภาพรังสี และอะตอมดังกล่าวเองก็เรียกว่านิวไคลด์กัมมันตภาพรังสี นิวเคลียสเบาที่มีโปรตอนและนิวตรอนจำนวนเล็กน้อยจะคงตัวหลังจากการสลายตัวครั้งหนึ่ง เมื่อนิวเคลียสหนัก เช่น ยูเรเนียม สลายตัว นิวเคลียสที่เกิดขึ้นจะยังคงไม่เสถียร และในทางกลับกัน จะสลายตัวต่อไปจนเกิดเป็นนิวเคลียสใหม่ เป็นต้น สายโซ่ของการเปลี่ยนแปลงทางนิวเคลียร์สิ้นสุดลงด้วยการก่อตัวของนิวเคลียสที่เสถียร สายโซ่ดังกล่าวสามารถก่อตัวเป็นตระกูลกัมมันตภาพรังสีได้ ตระกูลกัมมันตภาพรังสีของยูเรเนียมและทอเรียมเป็นที่รู้จักในธรรมชาติ

แนวคิดเกี่ยวกับความรุนแรงของการสลายตัวนั้นได้มาจากแนวคิดของครึ่งชีวิต - ช่วงเวลาที่ครึ่งหนึ่งของนิวเคลียสที่ไม่เสถียรของสารกัมมันตภาพรังสีจะสลายตัว ครึ่งชีวิตของนิวไคลด์กัมมันตรังสีแต่ละชนิดมีเอกลักษณ์เฉพาะและไม่เปลี่ยนแปลง ตัวอย่างเช่น คริปทอน-94 เกิดขึ้นที่นิวไคลด์กัมมันตรังสี เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์และสลายตัวเร็วมาก ครึ่งชีวิตของมันน้อยกว่าหนึ่งวินาที อีกตัวอย่างหนึ่งคือโพแทสเซียม-40 ก่อตัวขึ้นตั้งแต่กำเนิดจักรวาลและยังคงรักษาไว้บนโลกนี้ ครึ่งชีวิตของมันถูกวัดเป็นพันล้านปี

วันนี้เราจะมาพูดถึงรังสีในฟิสิกส์ เรามาพูดถึงธรรมชาติของการเปลี่ยนผ่านทางอิเล็กทรอนิกส์และให้มาตราส่วนแม่เหล็กไฟฟ้ากันดีกว่า

เทพและอะตอม

โครงสร้างของสสารกลายเป็นประเด็นที่นักวิทยาศาสตร์สนใจเมื่อกว่าสองพันปีก่อน นักปรัชญากรีกโบราณถามคำถามว่าอากาศแตกต่างจากไฟ และโลกแตกต่างจากน้ำอย่างไร ทำไมหินอ่อนจึงเป็นสีขาวและถ่านหินจึงเป็นสีดำ พวกเขาสร้างระบบที่ซับซ้อนของส่วนประกอบที่พึ่งพาซึ่งกันและกัน หักล้างหรือสนับสนุนซึ่งกันและกัน และปรากฏการณ์ที่ไม่อาจเข้าใจได้มากที่สุดเช่นฟ้าผ่าหรือพระอาทิตย์ขึ้นนั้นเป็นผลมาจากการกระทำของเหล่าทวยเทพ

ครั้งหนึ่ง หลังจากสังเกตขั้นบันไดของวิหารเป็นเวลาหลายปี นักวิทยาศาสตร์คนหนึ่งสังเกตเห็นว่า เท้าแต่ละข้างที่ยืนอยู่บนก้อนหินจะอุ้มอนุภาคเล็กๆ ออกไป เมื่อเวลาผ่านไป หินอ่อนก็เปลี่ยนรูปร่างและยุบตัวลงตรงกลาง ชื่อของนักวิทยาศาสตร์คนนี้คือ Leucippus และเขาโทรมา อนุภาคเล็กๆอะตอมแบ่งแยกไม่ได้ นี่เป็นการเริ่มต้นเส้นทางสู่การศึกษาว่ารังสีในฟิสิกส์คืออะไร

อีสเตอร์และแสงสว่าง

จากนั้นยุคมืดก็มาถึงและวิทยาศาสตร์ก็ถูกละทิ้ง ทุกคนที่พยายามศึกษาพลังแห่งธรรมชาติล้วนถูกขนานนามว่าเป็นแม่มดและพ่อมด แต่น่าแปลกที่ศาสนาเป็นแรงผลักดันให้เกิดการพัฒนาวิทยาศาสตร์ต่อไป การศึกษาว่ารังสีคืออะไรในฟิสิกส์เริ่มต้นจากดาราศาสตร์

เวลาในการเฉลิมฉลองอีสเตอร์นั้นคำนวณแตกต่างกันไปในแต่ละครั้งในสมัยนั้น ระบบที่ซับซ้อนความสัมพันธ์ระหว่างวัน วันวสันตวิษุวัตรอบดวงจันทร์ 26 วันและสัปดาห์ที่มี 7 วันไม่อนุญาตให้เรารวบรวมตารางวันที่สำหรับการเฉลิมฉลองอีสเตอร์มานานกว่าสองสามปี แต่คริสตจักรต้องวางแผนทุกอย่างล่วงหน้า ดังนั้นสมเด็จพระสันตะปาปาลีโอที่ 10 จึงทรงสั่งให้รวบรวมตารางที่แม่นยำยิ่งขึ้น ซึ่งจำเป็นต้องสังเกตการเคลื่อนที่ของดวงจันทร์ ดวงดาว และดวงอาทิตย์อย่างรอบคอบ และในท้ายที่สุด นิโคเลาส์ โคเปอร์นิคัสก็ตระหนักว่า โลกไม่ได้แบนและไม่ใช่ศูนย์กลางของจักรวาล ดาวเคราะห์คือลูกบอลที่หมุนรอบดวงอาทิตย์ และดวงจันทร์ก็เป็นทรงกลมในวงโคจรของโลก แน่นอน บางคนอาจถามว่า "ทั้งหมดนี้เกี่ยวอะไรกับรังสีในฟิสิกส์" มาเปิดเผยตอนนี้เลย

วงรีและคาน

ต่อมา เคปเลอร์ได้เสริมระบบโคเปอร์นิคัสโดยพิสูจน์ว่าดาวเคราะห์เคลื่อนที่ในวงโคจรรูปไข่ และการเคลื่อนที่นี้ไม่สม่ำเสมอ แต่มันเป็นก้าวแรกที่ปลูกฝังความสนใจในดาราศาสตร์ให้กับมนุษยชาติ และไม่ไกลจากคำถาม: "ดาวคืออะไร", "ทำไมผู้คนถึงเห็นรังสีของมัน" และ “ผู้ส่องสว่างอันหนึ่งแตกต่างจากที่อื่นอย่างไร” แต่ก่อนอื่นคุณจะต้องย้ายจากวัตถุขนาดใหญ่ไปยังวัตถุที่เล็กที่สุด แล้วเราก็มาถึงเรื่องรังสี ซึ่งเป็นแนวคิดในวิชาฟิสิกส์

อะตอมและลูกเกด

ในตอนท้ายของศตวรรษที่ 19 มีความรู้เพียงพอเกี่ยวกับหน่วยเคมีที่เล็กที่สุดของสสาร - อะตอม เป็นที่รู้กันว่าเป็นกลางทางไฟฟ้า แต่มีองค์ประกอบทั้งประจุบวกและประจุลบ

มีการเสนอสมมติฐานหลายประการ: ประจุบวกจะกระจายไปในสนามลบ เช่น ลูกเกดในขนมปัง และอะตอมคือหยดของชิ้นส่วนของเหลวที่มีประจุต่างกัน แต่ประสบการณ์ของรัทเธอร์ฟอร์ดทำให้ทุกอย่างกระจ่างขึ้น เขาพิสูจน์ว่าที่ใจกลางอะตอมมีนิวเคลียสหนักที่เป็นเชิงบวก และรอบๆ มีอิเล็กตรอนเชิงลบแบบเบา และโครงสร้างของเปลือกจะแตกต่างกันไปในแต่ละอะตอม นี่คือจุดที่ลักษณะเฉพาะของการแผ่รังสีในฟิสิกส์ของการเปลี่ยนผ่านทางอิเล็กทรอนิกส์อยู่

โบรอนและวงโคจร

เมื่อนักวิทยาศาสตร์พบว่าส่วนลบแสงของอะตอมคืออิเล็กตรอน ก็มีคำถามอีกข้อหนึ่งเกิดขึ้น - เหตุใดพวกมันจึงไม่ตกเข้าสู่นิวเคลียส ตามทฤษฎีของแมกซ์เวลล์ ประจุที่เคลื่อนที่ใดๆ จะปล่อยรังสีออกมาและทำให้สูญเสียพลังงาน แต่อะตอมดำรงอยู่ตราบเท่าที่จักรวาล และจะไม่ถูกทำลายล้าง บอร์เข้ามาช่วยเหลือ เขาตั้งสมมติฐานว่าอิเล็กตรอนอยู่ในวงโคจรคงที่รอบนิวเคลียสของอะตอม และสามารถอยู่ในวงโคจรนั้นได้เท่านั้น การเปลี่ยนแปลงของอิเล็กตรอนระหว่างวงโคจรนั้นกระทำโดยการกระตุกด้วยการดูดซับหรือการปล่อยพลังงาน ตัวอย่างเช่น พลังงานนี้อาจเป็นควอนตัมของแสง โดยพื้นฐานแล้ว เราได้สรุปคำจำกัดความของรังสีในฟิสิกส์ของอนุภาคแล้ว

ไฮโดรเจนและการถ่ายภาพ

ในขั้นต้น เทคโนโลยีการถ่ายภาพถูกคิดค้นขึ้นเป็นโครงการเชิงพาณิชย์ ผู้คนต้องการที่จะอยู่ต่อเป็นเวลาหลายศตวรรษ แต่ไม่ใช่ทุกคนที่จะสั่งภาพวาดจากศิลปินได้ และรูปถ่ายก็มีราคาถูกและไม่ต้องใช้เงินลงทุนจำนวนมากขนาดนี้ จากนั้นศิลปะของแก้วและซิลเวอร์ไนเตรตก็นำกิจการทหารเข้ามารับราชการ จากนั้นวิทยาศาสตร์ก็เริ่มใช้ประโยชน์จากวัสดุที่ไวต่อแสง

Spectra ถูกถ่ายภาพก่อน เป็นที่ทราบกันมานานแล้วว่าไฮโดรเจนร้อนจะปล่อยสายเฉพาะออกมา ระยะห่างระหว่างพวกเขาเป็นไปตามกฎหมายบางอย่าง แต่สเปกตรัมของฮีเลียมนั้นซับซ้อนกว่า: มันมีชุดเส้นเดียวกันกับไฮโดรเจนและอีกเส้นหนึ่ง ชุดที่สองไม่เชื่อฟังกฎที่ได้รับจากชุดแรกอีกต่อไป ที่นี่ทฤษฎีของ Bohr ได้เข้ามาช่วยเหลือ

ปรากฎว่ามีอิเล็กตรอนเพียงตัวเดียวในอะตอมไฮโดรเจน และมันสามารถเคลื่อนที่จากวงโคจรที่ตื่นเต้นสูงทั้งหมดไปยังวงโคจรที่ต่ำกว่าหนึ่งวงได้ นี่เป็นชุดแรกของบรรทัด อะตอมที่หนักกว่านั้นซับซ้อนกว่า

เลนส์ ตะแกรง สเปกตรัม

นี่เป็นจุดเริ่มต้นของการใช้รังสีในวิชาฟิสิกส์ การวิเคราะห์สเปกตรัมเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพและเชื่อถือได้มากที่สุดวิธีหนึ่งในการระบุองค์ประกอบ ปริมาณ และโครงสร้างของสาร

1. สเปกตรัมการปล่อยอิเล็กตรอนจะบอกคุณว่ามีอะไรอยู่ในวัตถุและเปอร์เซ็นต์ของส่วนประกอบนั้นๆ วิธีการนี้ใช้ในวิทยาศาสตร์ทุกแขนงตั้งแต่ชีววิทยาและการแพทย์ไปจนถึงฟิสิกส์ควอนตัม
2. สเปกตรัมการดูดกลืนแสงจะบอกคุณว่าไอออนตัวใดและตำแหน่งใดที่อยู่ในโครงตาข่ายของของแข็ง
3. สเปกตรัมการหมุนจะแสดงให้เห็นว่าโมเลกุลภายในอะตอมอยู่ห่างกันเพียงใด มีกี่อะตอม และแต่ละธาตุมีพันธะชนิดใด

และช่วงของการแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้านั้นมีมากมายนับไม่ถ้วน:

• คลื่นวิทยุสำรวจโครงสร้างของวัตถุที่อยู่ห่างไกลมากและภายในดาวเคราะห์
• การแผ่รังสีความร้อนจะบอกเกี่ยวกับพลังงานของกระบวนการ
• แสงที่มองเห็นจะบอกคุณว่าดวงดาวที่สว่างที่สุดอยู่ในทิศทางใด
• รังสีอัลตราไวโอเลตจะทำให้ชัดเจนว่าปฏิกิริยาระหว่างพลังงานสูงกำลังเกิดขึ้น
• สเปกตรัมรังสีเอกซ์ช่วยให้ผู้คนสามารถศึกษาโครงสร้างของสสาร (รวมถึงร่างกายมนุษย์) และการมีอยู่ของรังสีเหล่านี้ในวัตถุจักรวาลจะแจ้งให้นักวิทยาศาสตร์ทราบว่ามีดาวนิวตรอน การระเบิดของซูเปอร์โนวา หรือมีหลุมดำอยู่ที่โฟกัส ของกล้องโทรทรรศน์

ตัวสีดำบริสุทธิ์

แต่มีส่วนพิเศษที่ศึกษาว่ารังสีความร้อนคืออะไรในฟิสิกส์ การปล่อยความร้อนของแสงต่างจากแสงอะตอมมิกตรงที่มีสเปกตรัมต่อเนื่อง และวัตถุแบบจำลองที่ดีที่สุดในการคำนวณก็คือวัตถุสีดำสนิท นี่คือวัตถุที่ "จับ" แสงทั้งหมดที่ตกกระทบ แต่ไม่ได้ปล่อยออกมา น่าแปลกที่วัตถุสีดำสนิทปล่อยรังสีออกมา และความยาวคลื่นสูงสุดจะขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของแบบจำลอง ในฟิสิกส์คลาสสิก การแผ่รังสีความร้อนทำให้เกิดความขัดแย้ง ปรากฎว่าสิ่งที่ได้รับความร้อนใดๆ ก็ตามจะแผ่พลังงานออกมามากขึ้นเรื่อยๆ จนกระทั่ง ช่วงอัลตราไวโอเลตพลังงานของมันจะไม่ทำลายจักรวาล

Max Planck สามารถแก้ไขความขัดแย้งได้ เขาแนะนำปริมาณใหม่คือควอนตัมในสูตรรังสี โดยไม่ได้ให้อะไรเป็นพิเศษ ความหมายทางกายภาพเขาได้เปิดโลกทั้งใบ ตอนนี้การหาปริมาณของปริมาณเป็นพื้นฐาน วิทยาศาสตร์สมัยใหม่- นักวิทยาศาสตร์ตระหนักว่าสาขาและปรากฏการณ์ประกอบด้วยองค์ประกอบที่แบ่งแยกไม่ได้ซึ่งก็คือควอนตัม สิ่งนี้นำไปสู่การศึกษาเรื่องสสารอย่างลึกซึ้งยิ่งขึ้น ตัวอย่างเช่น, โลกสมัยใหม่เป็นของกลุ่มเซมิคอนดักเตอร์ ก่อนหน้านี้ทุกอย่างเรียบง่าย: โลหะนำกระแส ส่วนสารอื่น ๆ เป็นไดอิเล็กทริก และสารเช่นซิลิคอนและเจอร์เมเนียม (เซมิคอนดักเตอร์) มีพฤติกรรมสัมพันธ์กับไฟฟ้าอย่างไม่อาจเข้าใจได้ เพื่อเรียนรู้วิธีควบคุมคุณสมบัติ จำเป็นต้องสร้างทฤษฎีทั้งหมดและคำนวณทุกอย่าง ความสามารถของ p-nการเปลี่ยนภาพ