21.6: Athari za kibiolojia za mionzi

Malengo ya kujifunza

• Eleza athari za kibiolojia za mionzi ya ionizing.
• Eleza vitengo vya kupima mfiduo wa mionzi.
• Eleza uendeshaji wa zana za kawaida za kuchunguza radioactivity.
• Orodha vyanzo vya kawaida vya mfiduo wa mionzi nchini Marekani.

Kuongezeka kwa matumizi ya radioisotopu kumepelekea kuongezeka kwa wasiwasi juu ya madhara ya vifaa hivi kwenye mifumo ya kibiolojia (kama vile binadamu). Nuclides zote za mionzi hutoa chembe za juu-nishati au mawimbi ya Wakati mionzi hii inakabiliwa na seli hai, inaweza kusababisha inapokanzwa, kuvunja vifungo vya kemikali, au molekuli ionize. Uharibifu mkubwa zaidi wa kibiolojia husababisha wakati huu wa uzalishaji wa mionzi fragment au molekuli ionize. Kwa mfano, chembe za alpha na beta zilizotolewa kutoka athari za kuoza nyuklia zina nguvu nyingi zaidi kuliko nguvu za kawaida za dhamana za kemikali. Wakati chembe hizi hupiga na kupenya jambo, huzalisha ions na vipande vya Masi ambazo ni tendaji sana. Uharibifu huu unavyofanya kwa biomolecules katika viumbe hai unaweza kusababisha malfunctions kubwa katika michakato ya kawaida ya seli, kukodi utaratibu wa kutengeneza viumbe na uwezekano wa kusababisha ugonjwa au hata kifo (Kielelezo$\PageIndex{1}$).

Kielelezo$\PageIndex{1}$: Mionzi inaweza kuharibu mifumo ya kibiolojia kwa kuharibu DNA ya seli. Ikiwa uharibifu huu haujatengenezwa vizuri, seli zinaweza kugawanyika kwa njia isiyo na udhibiti na kusababisha kansa.

Mchoro unaonyeshwa ambao una nyanja nyeupe ikifuatiwa na mshale unaoelekea kulia na nyanja kubwa inayojumuisha nyanja nyingi ndogo nyeupe na kijani. Tufe moja imeathiri nyanja kubwa. Mshale unaoelekea kulia unaongoza kutoka kwenye nyanja kubwa hadi kwenye jozi ya nyanja ndogo ambazo ni makusanyo ya nyanja nyeupe na za kijani sawa. Mfano wa nyota unao kati ya nyanja hizi mbili na ina mishale mitatu inayoelekea kulia inayoongoza kutoka kwenye nyanja mbili nyeupe na mduara kamili ya duru kumi ndogo, za rangi ya peach na dots za rangi ya zambarau katika vituo vyao. Mshale unaongoza kushuka kutoka mduara huu hadi kwenye sanduku ambalo lina umbo la helical lenye starburst karibu na upande wake wa juu wa kushoto na huitwa “D N A uharibifu.” Mshale unaoelekea kulia unaongoza kutoka kwenye mduara huu hadi kwenye mduara wa pili, na miduara tisa ndogo, yenye rangi ya peach yenye dots za rangi ya zambarau kwenye vituo vyao na mduara mdogo wa rangi ya zambarau iliyoitwa “Siri ya S Mshale unaoelekea kulia unasababisha mduara wa mwisho, wakati huu umejaa seli za rangi ya zambarau, ambazo zimeandikwa “Tumor.”

Ionizing dhidi ya mionzi Nonionizing

Kuna tofauti kubwa katika ukubwa wa madhara ya kibiolojia ya mionzi nonionizing (kwa mfano, mwanga na microwaves) na mionzi ionizing, uzalishaji nguvu ya kutosha kubisha elektroni nje ya molekuli (kwa mfano, α na β chembe, γ rays, X-rays, na high-nishati mionzi ultraviolet) (Mchoro$\PageIndex{2}$).

Kielelezo$\PageIndex{2}$: Mzunguko wa chini, mionzi ya chini ya nishati ya umeme ni nonionizing, na mzunguko wa juu, mionzi ya juu-nishati ya umeme ni ionizing.

Nishati kufyonzwa kutoka mionzi nonionizing kasi ya harakati ya atomi na molekuli, ambayo ni sawa na inapokanzwa sampuli. Ingawa mifumo ya kibiolojia ni nyeti kwa joto (kama tunavyoweza kujua kutokana na kugusa jiko la moto au kutumia siku pwani katika jua), kiasi kikubwa cha mionzi isiyo na nonionizing ni muhimu kabla ya kufikia viwango vya hatari. Mionzi ya ionizing, hata hivyo, inaweza kusababisha uharibifu mkubwa zaidi kwa kuvunja vifungo au kuondoa elektroni katika molekuli za kibiolojia, kuharibu muundo na kazi zao. Uharibifu pia unaweza kufanywa kwa njia moja kwa moja, kwa ionizing ya kwanza H ₂ O (molekuli nyingi zaidi katika viumbe hai), ambayo huunda H ₂ O ⁺ ion ambayo humenyuka na maji, na kutengeneza ioni ya hidroniamu na radical hidroxyl:

Kielelezo$\PageIndex{3}$.

Kielelezo$\PageIndex{3}$: Mionzi ya ionizing inaweza (a) kuharibu moja kwa moja biomolecule kwa ionizing yake au kuvunja vifungo vyake, au (b) kuunda H ₂ O ⁺ ion, ambayo humenyuka na H ₂ O kuunda hidroxyl radical, ambayo kwa upande humenyuka na biomolecule, na kusababisha uharibifu moja kwa moja.

Athari za kibaiolojia za Mfiduo wa

Mionzi inaweza kuharibu mwili wote (uharibifu wa somatic) au mayai na mbegu (uharibifu wa maumbile). Madhara yake yanajulikana zaidi katika seli zinazozalisha haraka, kama vile kitambaa cha tumbo, follicles ya nywele, uboho wa mfupa, na majani. Hii ndiyo sababu wagonjwa wanaopata tiba ya mionzi mara nyingi huhisi kichefuchefu au wagonjwa kwa tumbo, kupoteza nywele, kuwa na maumivu ya mfupa, na kadhalika, na kwa nini huduma maalum inapaswa kuchukuliwa wakati wa tiba ya mionzi wakati wa ujauzito.

Aina tofauti za mionzi zina uwezo tofauti wa kupitisha nyenzo (Kielelezo$\PageIndex{4}$). Kizuizi nyembamba sana, kama karatasi au karatasi mbili, au safu ya juu ya seli za ngozi, kwa kawaida huacha chembe za alpha. Kwa sababu hii, vyanzo vya chembe za alpha huwa si hatari ikiwa nje ya mwili, lakini ni hatari kabisa ikiwa imeingizwa au kuvuta pumzi (tazama kipengele cha Kemia katika Maisha ya Kila siku kwenye Mfiduo wa Radon). Chembe za beta zitapita kwa mkono, au safu nyembamba ya nyenzo kama karatasi au kuni, lakini zinasimamishwa na safu nyembamba ya chuma. Mionzi ya Gamma inapenya sana na inaweza kupita kwenye safu nyembamba ya vifaa vingi. Baadhi ya mionzi ya juu ya nishati ya gamma inaweza kupita kwa miguu michache ya saruji. Vipengele vingine vyenye nene, vya juu vya atomiki (kama vile risasi) vinaweza kuzuia mionzi ya gamma kwa ufanisi na nyenzo nyembamba na hutumiwa kwa kuzuia. Uwezo wa aina mbalimbali za uzalishaji wa kusababisha ionization hutofautiana sana, na baadhi ya chembe zina karibu hakuna tabia ya kuzalisha ionization. Chembe za alpha zina takriban mara mbili ya nguvu ya ionizing ya neutroni zinazohamia haraka, takriban mara 10 ile ya chembe β, na takriban mara 20 ile ya mionzi γ na eksirei.

Kielelezo$\PageIndex{4}$: Uwezo wa aina tofauti za mionzi kupitisha nyenzo zinaonyeshwa. Kutoka angalau hadi wengi wanaopenya, ni alpha <beta </neutroni <gamma.

Mchoro unaonyesha chembe nne katika safu ya wima upande wa kushoto, ikifuatiwa na karatasi ya wima, mkono wa mtu, karatasi ya chuma, kioo cha maji, kizuizi kikubwa cha saruji na kipande kikubwa cha risasi. Chembe ya juu iliyoorodheshwa imeundwa na nyanja mbili nyeupe na nyanja mbili za kijani ambazo zimeandikwa na ishara nzuri na zimeandikwa “Alpha.” Mshale unaoelekea kulia unaongoza kutoka kwa hili hadi kwenye karatasi. Chembe ya pili ni tufe nyekundu inayoitwa “Beta” na inafuatwa na mshale unaoelekea kulia unaopitia karatasi na ataacha mkononi. Chembe ya tatu ni tufe nyeupe inayoitwa “Neutron” na inafuatwa na mshale unaoelekea kulia unaopitia karatasi, mkono na chuma lakini umesimamishwa kwenye glasi ya maji. Chembe ya nne inaonyeshwa kwa mshale wa squiggly na inapita katika vitu vyote lakini huacha kuongoza. Masharti chini kusoma, kutoka kushoto kwenda kulia, “Karatasi,” “Metal,” “Maji,” “Zege” na “Kiongozi.”

Kwa watu wengi, moja ya vyanzo vikubwa vya kutosha kwa mionzi ni kutoka gesi ya radon (Rn-222). Radon-222 ni emitter α yenye nusu—maisha ya siku 3.82. Ni moja ya bidhaa za mfululizo wa kuoza kwa mionzi ya U-238, ambayo hupatikana kwa kiasi kidogo katika udongo na miamba. Gesi ya radoni inayozalishwa polepole inatoroka kutoka ardhini na polepole huingia ndani ya nyumba na miundo mingine hapo juu. Kwa kuwa ni karibu mara nane zaidi kuliko hewa, gesi ya radon hujilimbikiza kwenye sakafu na sakafu ya chini, na hupungua polepole katika majengo (Kielelezo$\PageIndex{5}$).

Kielelezo$\PageIndex{5}$: Radon-222 huingia ndani ya nyumba na majengo mengine kutoka kwa miamba ambayo yana uranium-238, emitter ya radon. Radon huingia kupitia nyufa katika misingi halisi na sakafu ya chini, jiwe au misingi ya cinderblock ya porous, na fursa za mabomba ya maji na gesi.

Picha iliyokatwa ya upande wa nyumba na tabaka nne za ardhi ambayo hutegemea inavyoonyeshwa, pamoja na picha ya pili ya kukata kichwa cha mtu na kifua cha kifua. Nyumba inaonyeshwa kwa chumba cha kulala kwenye ghorofa ya pili na ghorofa yenye joto la maji kama ghorofa ya kwanza. Mishale ya kijani inaongoza kutoka safu ya chini ya ardhi, iliyoitwa “radon katika maji ya chini,” kutoka safu ya tatu ya ardhi, iliyoitwa “Bedrock” na “Bedrock iliyovunjika,” kutoka safu ya pili, iliyoitwa “radon katika maji vizuri,” na kutoka safu ya juu, iliyoandikwa “radon katika udongo hadi ndani ya eneo la chini. Katika picha ndogo ya torso, mshale wa kijani unaonyeshwa kuingia kifungu cha pua cha mtu na kusafiri kwenye mapafu. Hii inaitwa “Kuvuta pumzi ya bidhaa za kuoza radon.” Muundo mdogo wa coiled, helical karibu na kiwiliwili huitwa “alpha chembe” kwenye sehemu moja ambapo ina muundo wa starburst na “Uharibifu wa mionzi kwa D N A” kwenye sehemu nyingine.

Radon hupatikana katika majengo nchini kote, na kiasi kinategemea eneo. Mkusanyiko wa wastani wa radoni ndani ya nyumba nchini Marekani (1.25 PCI/L) ni takriban mara tatu kiwango kinachopatikana katika hewa ya nje, na takriban moja kati ya nyumba sita huwa na viwango vya radoni vya juu vya kutosha kwamba jitihada za kurekebisha za kupunguza mkusanyiko wa radoni zinapendekezwa. Mfiduo wa radoni huongeza hatari ya mtu kupata saratani (hasa kansa ya mapafu), na viwango vya juu vya radoni vinaweza kuwa mbaya kwa afya kama kuvuta sigara ya sigara kwa siku. Radon ni sababu namba moja ya saratani ya mapafu kwa wasiovuta sigara na sababu ya pili inayoongoza ya saratani ya mapafu kwa ujumla. Mfiduo wa Radon unaaminika kusababisha vifo zaidi ya 20,000 nchini Marekani kwa mwaka.

Upimaji wa mionzi

Vifaa kadhaa tofauti hutumiwa kuchunguza na kupima mionzi, ikiwa ni pamoja na counters Geiger, counters scintillation (scintillators), na dosimeters za mionzi (Kielelezo$\PageIndex{6}$). Pengine chombo cha mionzi kinachojulikana zaidi, counter Geiger (pia huitwa counter Geiger-Müller) hutambua na kupima mionzi. Mionzi husababisha ionization ya gesi katika tube ya Geiger-Müller. Kiwango cha ionization ni sawa na kiasi cha mionzi. Kukabiliana na mwangaza una skintillator-nyenzo ambazo hutoa mwanga (luminesces) wakati wa msisimko na mionzi ionizing - na sensor ambayo inabadilisha mwanga kuwa ishara ya umeme. Dosimeters za mionzi pia hupima mionzi ya ionizing na mara nyingi hutumiwa kuamua mfiduo wa mionzi binafsi. Aina za kawaida hutumiwa ni umeme, beji ya filamu, thermoluminescent, na dosimeters za nyuzi za quartz.

Kielelezo$\PageIndex{6}$: Vifaa kama vile (a) Geiger counters, (b) scintillators, na (c) dosimeters inaweza kutumika kupima mionzi. (Mikopo c: mabadiliko ya kazi na “Osamu” /Wikimedia commons.)

Picha tatu zinaonyeshwa na kinachoitwa “a,” “b” na “c.” Picha a inaonyesha Geiger counter ameketi juu ya meza. Inajumuisha sanduku la chuma na skrini ya kusoma na waya inayoongoza mbali na sanduku lililounganishwa na wand ya sensor. Picha b inaonyesha mkusanyiko wa mirija mirefu na fupi ya wima iliyopangwa katika kikundi wakati picha c inaonyesha mkono wa mtu akiwa ameshikilia mashine ndogo yenye usomaji wa kidijitali huku akisimama kando ya barabara.

Vitengo mbalimbali hutumiwa kupima mambo mbalimbali ya mionzi (Jedwali$\PageIndex{1}$). Kitengo cha SI kwa kiwango cha kuoza kwa mionzi ni becquerel (Bq), na 1 Bq = 1 kugawanyika kwa pili. Curie (Ci) na millicurie (MCI) ni vitengo vikubwa sana na hutumiwa mara kwa mara katika dawa (1 curie = 1 Ci =$3.7 \times 10^{10}$ disintegrations kwa sekunde). Kitengo cha SI cha kupima kipimo cha mionzi ni kijivu (Gy), na 1 Gy = 1 J ya nishati kufyonzwa kwa kilo ya tishu. Katika maombi ya matibabu, kipimo cha mionzi kinachotumiwa (rad) hutumiwa mara nyingi (1 rad = 0.01 Gy; Matokeo ya rad 1 katika ngozi ya 0.01 J/kg ya tishu). Kitengo cha SI kupima uharibifu wa tishu unaosababishwa na mionzi ni sievert (Sv). Hii inachukua kuzingatia nishati na madhara ya kibiolojia ya aina ya mionzi inayohusika katika kipimo cha mionzi.

Jedwali$\PageIndex{1}$: Units Kutumika kwa ajili ya Kupima

Kusudi la Upimaji	Kitengo	Kiasi Kipimo	Maelezo
shughuli ya chanzo	becquerel (Bq)	kuoza mionzi au uzalishaji	kiasi cha sampuli kwamba inakabiliwa 1 kuoza/pili
	Curie (Ci)		kiasi cha sampuli kwamba hupitia$\mathrm{3.7 \times 10^{10}\; decays/second}$
dozi ya kufyonzwa	kijivu (Gy)	nishati kufyonzwa kwa kilo ya tishu	1 Gy = 1 J/kg tishu
	mionzi kufyonzwa dozi (rad)		1 rad = 0.01 J/kg tishu
dozi ya biologically ufanisi	sievert (Sv)	uharibifu wa tishu	Sv = RBE × Gy
	roentgen sawa kwa mtu (rem)		Rem = RBE × rad

Roentgen sawa kwa mtu (rem) ni kitengo cha uharibifu wa mionzi ambayo hutumiwa mara nyingi katika dawa (1 rem = 1 Sv). Kumbuka kuwa vitengo vya uharibifu wa tishu (rem au Sv) vinajumuisha nishati ya kipimo cha mionzi (rad au Gy), pamoja na sababu ya kibiolojia inayojulikana kama RBE (kwa ufanisi wa kibiolojia wa jamaa), yaani kipimo cha takriban cha uharibifu wa jamaa uliofanywa na mionzi. Hizi zinahusiana na:

$$\text{number of rems}=\text{RBE} \times \text{number of rads} \label{Eq2}$$

na RBE takriban 10 kwa mionzi α, 2 (+) kwa protoni na nyutroni, na 1 kwa β na γ mionzi.

Kielelezo$\PageIndex{7}$: Vitengo tofauti hutumiwa kupima kiwango cha chafu kutoka chanzo cha mionzi, nishati inayoingizwa kutoka chanzo, na kiasi cha uharibifu wa mionzi ya kufyonzwa inafanya. (CC na 4.0; OpenStax)

Picha mbili zinaonyeshwa. Ya kwanza, iliyoitwa “Kiwango cha kuoza kwa mionzi kipimo katika becquerels au curies,” inaonyesha nyanja nyekundu yenye mishale kumi nyekundu iliyopigwa mbali na hiyo katika mduara wa digrii 360. Picha ya pili inaonyesha kichwa na torso ya mwanamke amevaa vichaka vya matibabu na beji kwenye kifua chake. Maelezo kwenye beji yanasoma “Beji ya filamu au dosimeter inachukua uharibifu wa tishu yatokanayo katika rems au sieverts” huku maneno yaliyo chini ya picha hii inasema “Kipimo cha kufyonzwa kinachopimwa kwa kijivu au vijiti.”

Mfano$\PageIndex{1}$: Amount of Radiation

Kobalt-60 (t _1/2 = 5.26 y) hutumiwa katika tiba ya saratani kwani$\gamma$ mionzi inayotoa inaweza kulenga katika maeneo madogo ambako kansa iko. Sampuli ya 5.00-g ya Co-60 inapatikana kwa matibabu ya kansa.

1. Shughuli yake katika Bq ni nini?
2. Shughuli yake katika Ci ni nini?

Suluhisho

Shughuli hutolewa na:

$$\textrm{Activity}=λN=\left( \dfrac{\ln 2}{t_{1/2} } \right) N=\mathrm{\left( \dfrac{\ln 2}{5.26\ y} \right) \times 5.00 \ g=0.659\ \dfrac{g}{y} \ of\ \ce{^{60}Co} \text{ that decay}} \nonumber$$

Na kubadili hii kwa kuoza kwa pili:

$$\mathrm{0.659\; \frac{g}{y} \times \dfrac{y}{365 \;day} \times \dfrac{1\; day}{ 24\; hours} \times \dfrac{1\; h}{3,600 \;s} \times \dfrac{1\; mol}{59.9\; g} \times \dfrac{6.02 \times 10^{23} \;atoms}{1 \;mol} \times \dfrac{1\; decay}{1\; atom}} \nonumber$$

$$\mathrm{=2.10 \times 10^{14} \; \frac{decay}{s}} \nonumber$$

(a) Tangu$\mathrm{1\; Bq = 1\; \frac{ decay}{s}}$, shughuli katika Becquerel (Bq) ni:

$$\mathrm{2.10 \times 10^{14} \dfrac{decay}{s} \times \left(\dfrac{1\ Bq}{1 \; \frac{decay}{s}} \right)=2.10 \times 10^{14} \; Bq} \nonumber$$

(b) Tangu$\mathrm{1\ Ci = 3.7 \times 10^{11}\; \frac{decay}{s}}$, shughuli katika curie (Ci) ni:

$$\mathrm{2.10 \times 10^{14} \frac{decay}{s} \times \left( \dfrac{1\ Ci}{3.7 \times 10^{11} \frac{decay}{s}} \right) =5.7 \times 10^2\;Ci} \nonumber$$

Zoezi$\PageIndex{1}$

Tritium ni isotopu ya mionzi ya hidrojeni ($t_{1/2} = \mathrm{12.32\; years}$) ambayo ina matumizi kadhaa, ikiwa ni pamoja na taa za kujitegemea, ambazo elektroni zinazotolewa katika kuoza kwa mionzi ya tritium husababisha fosforasi kuangaza. Kiini chake kina protoni moja na nyutroni mbili, na masi atomia ya tritiamu ni 3.016 amu. Ni shughuli gani ya sampuli iliyo na 1.00mg ya tritium (a) katika Bq na (b) katika Ci?

Jibu

$\mathrm{3.56 \times 10^{11} Bq}$

Jibu b

$\mathrm{0.962\; Ci}$

Madhara ya Mfiduo wa Mionzi ya Muda mrefu juu ya Mwili

Madhara ya mionzi hutegemea aina, nishati, na eneo la chanzo cha mionzi, na urefu wa mfiduo. Kama inavyoonekana katika Kielelezo$\PageIndex{8}$, mtu wa kawaida ni wazi kwa mionzi background, ikiwa ni pamoja na rays cosmic kutoka jua na radon kutoka uranium katika ardhi (angalia Kemia katika Everyday Life kipengele juu ya Radon Mfiduo); mionzi kutoka yatokanayo matibabu, ikiwa ni pamoja na scans CAT, vipimo radioisotopu, X- rays, na kadhalika; na kiasi kidogo cha mionzi kutokana na shughuli nyingine za binadamu, kama vile ndege za ndege (ambazo zimepigwa na idadi kubwa ya mionzi ya cosmic katika anga ya juu), radioactivity kutoka kwa bidhaa za walaji, na aina mbalimbali za radionuclides zinazoingia miili yetu tunapumua (kwa mfano, carbon- 14) au kupitia mlolongo wa chakula (kwa mfano, potasium-40, strontium-90, na iodini-131).

Kielelezo$\PageIndex{8}$: Jumla ya kila mwaka ya mionzi yatokanayo kwa mtu nchini Marekani ni kuhusu 620 mrem. Vyanzo mbalimbali na kiasi chao cha jamaa huonyeshwa kwenye grafu hii ya bar. (chanzo: Marekani nyuklia Tume ya Udhibiti).

Grafu ya bar iliyoitwa “Vipimo vya mionzi na Mipaka ya Udhibiti, mabano ya wazi, katika Millirems, mabano ya karibu” yanaonyeshwa. Mhimili wa y unaitwa “Doses katika Millirems” na ina maadili kutoka 0 hadi 5000 na kuvunja kati ya 1000 na 5000 ili kuonyesha kiwango tofauti hadi juu ya grafu. Mhimili wa y umeandikwa sambamba na kila bar. Bar ya kwanza, kipimo cha 5000 kwenye mhimili wa y, hutolewa kwa nyekundu na inaitwa “Limit ya Mfanyakazi wa Nyuklia ya Mwaka, mabano ya wazi, N R C, mabano ya karibu.” Bar ya pili, kipimo kwa 1000 kwenye mhimili wa y, hutolewa kwa bluu na inaitwa “Mwili mzima C T” wakati bar ya tatu, kipimo hadi 620 kwenye mhimili wa y, hutolewa kwa bluu na inaitwa “Wastani U kipindi S Kipindi cha Mwaka.” Bar ya nne, kipimo cha 310 kwenye mhimili wa y, hutolewa kwa bluu na inaitwa “U kipindi S kipindi cha Asili Background Dose” wakati bar ya tano, kipimo cha 100 kwenye mhimili wa y na inayotolewa katika nyekundu inasoma “Umma wa Kipimo cha Mwaka wa Umma, mabano ya wazi, N R C, karibu na mabano.” Bar ya sita, kipimo hadi 40 kwenye mhimili wa y, hutolewa kwa bluu na inaitwa “Kutoka Mwili wako” wakati bar ya saba, kipimo hadi 30 kwenye mhimili wa y na inayotolewa kwa bluu inasoma “mionzi ya cosmic.” Bar ya nane, iliyopimwa hadi 4 kwenye mhimili wa y, hutolewa kwa rangi ya bluu na inaitwa “Limit ya maji ya kunywa salama, mabano ya wazi, E P A, karibu mabano” wakati bar ya tisa, kipimo hadi 2.5 kwenye mhimili wa y na inayotolewa katika nyekundu inasoma “Trans Atlantic Flight.” legend juu ya graph inaonyesha kuwa nyekundu ina maana “Dose Limit Kutoka N R C dash leseni shughuli” wakati bluu ina maana “Mionzi dozi.”

Kipimo cha muda mfupi, ghafla cha kiasi kikubwa cha mionzi kinaweza kusababisha madhara mbalimbali ya afya, kutokana na mabadiliko katika kemia ya damu hadi kifo. Mfiduo wa muda mfupi kwa makumi ya rems ya mionzi huenda kusababisha dalili au ugonjwa unaoonekana sana; kipimo cha karibu rems 500 inakadiriwa kuwa na uwezekano wa 50% wa kusababisha kifo cha mwathirika ndani ya siku 30 za kufidhiwa. Mfiduo wa uzalishaji wa mionzi una athari za ziada kwenye mwili wakati wa maisha ya mtu, ambayo ni sababu nyingine kwa nini ni muhimu kuepuka athari yoyote isiyohitajika kwa mionzi. Madhara ya afya ya muda mfupi yatokanayo na mionzi yanaonyeshwa katika Jedwali$\PageIndex{2}$.

Jedwali$\PageIndex{2}$: Madhara ya Afya ya Mionzi

Mfiduo (rem)	Afya Athari	Muda wa Kuanza (Bila Matibabu)
5—10	mabadiliko katika kemia ya damu	—
50	kichefuchefu	saa
55	uchovu	—
70	kutapika	—
75	kupoteza nywele	Wiki 2—3
90	kuhara	—
100	kuvuja damu	—
400	kifo kinachowezekana	ndani ya miezi 2
1000	uharibifu wa kitambaa cha tumbo	—
	kutokwa damu ndani	—
	kifo	Wiki 1—2
2000	uharibifu wa mfumo mkuu wa neva	—
	kupoteza fahamu	dakika
	kifo	masaa kwa siku

Haiwezekani kuepuka baadhi ya yatokanayo na mionzi ya ionizing. Sisi ni daima wazi kwa mionzi background kutoka vyanzo mbalimbali vya asili, ikiwa ni pamoja na mionzi cosmic, miamba, taratibu za matibabu, bidhaa za walaji, na hata atomi zetu wenyewe. Tunaweza kupunguza mfiduo wetu kwa kuzuia au kuzuia mionzi, kuhamia mbali zaidi kutoka chanzo, na kupunguza muda wa kufidhiliwa.

Muhtasari

Sisi ni daima wazi kwa mionzi kutoka kwa aina mbalimbali za vyanzo vya asili na vinavyotokana na binadamu. Mionzi hii inaweza kuathiri viumbe hai. Mionzi ya ionizing ni hatari zaidi kwa sababu inaweza ionize molekuli au kuvunja vifungo vya kemikali, ambayo huharibu molekuli na husababisha matatizo katika michakato ya seli. Inaweza pia kuunda radicals ya hidroxyl tendaji ambayo huharibu molekuli za kibiolojia na kuharibu michakato ya kisaikolojia Mionzi inaweza kusababisha uharibifu wa somatic au maumbile, na ni hatari zaidi kwa seli zinazozalisha haraka. Aina ya mionzi hutofautiana katika uwezo wao wa kupenya nyenzo na kuharibu tishu, na chembe za alpha hupenya zaidi, lakini zinaweza kuharibu zaidi, na mionzi ya gamma hupenya zaidi.

Vifaa mbalimbali, ikiwa ni pamoja na counters Geiger, scintillators, na dosimeters, hutumiwa kuchunguza na kupima mionzi, na kufuatilia yatokanayo na mionzi. Tunatumia vitengo kadhaa kupima mionzi: becquerels au curies kwa viwango vya kuoza mionzi; kijivu au rads kwa nishati kufyonzwa; na rems au sieverts kwa madhara ya kibiolojia ya mionzi. Mfiduo wa mionzi unaweza kusababisha madhara mbalimbali ya afya, kutoka madogo hadi kali, ikiwa ni pamoja na kifo. Tunaweza kupunguza madhara ya mionzi kwa shielding na vifaa vidogo kama vile risasi, kusonga mbali na chanzo cha mionzi, na kupunguza muda wa mfiduo.

maelezo ya chini

1. Chanzo cha 1: Shirika la Ulinzi wa Ma

faharasa

becquerel (Bq)

SI kitengo cha kiwango cha kuoza kwa mionzi; 1 Bq = 1 kugawanyika/s.

Curie (Ci)

Kitengo kikubwa cha kiwango cha kuoza kwa mionzi mara nyingi hutumiwa katika dawa; 1 Ci = 3.7 × 10 ¹⁰ disintegrations/s.

Geiger counter

Chombo kinachotambua na kupima mionzi kupitia ionization zinazozalishwa katika tube ya Geiger-Müller.

kijivu (Gy)

SI kitengo cha kupima kipimo cha mionzi; 1 Gy = 1 J kufyonza/kg tishu.

mionzi ionizing

Mionzi ambayo inaweza kusababisha molekuli kupoteza elektroni na kuunda ioni.

milicurie (MCI)

Kitengo kikubwa cha kiwango cha kuoza kwa mionzi mara nyingi hutumiwa katika dawa; 1 Ci = 3.7 × 10 ¹⁰ disintegrations/s.

mionzi isiyo na nonionizing

Mionzi inayoharakisha mwendo wa atomi na molekuli; ni sawa na kupokanzwa sampuli, lakini si juhudi za kutosha kusababisha ionization ya molekuli.

mionzi kufyonzwa dozi (rad)

SI kitengo cha kupima kipimo cha mionzi, mara nyingi hutumika katika maombi ya matibabu; 1 rad = 0.01 Gy.

dosimeter ya mionzi

Kifaa kinachopima mionzi ya ionizing na hutumiwa kuamua mfiduo wa mionzi ya kibinafsi.

jamaa ufanisi wa kibiolojia (RBE)

Kipimo cha uharibifu wa jamaa uliofanywa na mionzi.

roentgen sawa mtu (rem)

Kitengo cha uharibifu wa mionzi, mara nyingi hutumiwa katika dawa; 1 rem = 1 Sv.

mwangaza counter

Chombo kinachotumia skintillator-nyenzo zinazotoa mwanga wakati wa msisimko na mionzi ionizaji-kuchunguza na kupima mionzi.

sievert (Sv)

SI kitengo cha kupima uharibifu wa tishu unaosababishwa na mionzi; inachukua nishati na athari za kibiolojia za mionzi katika akaunti.