44
Müxtəlif şüalanma növləri müxtəlif enerji ayrılmalarına və fərqli nüfuzetmə
qabiliyyətinə malik olduqlarından onlar canlı orqanizmin toxumalarına eyni təsir
göstərmirlər (şəkil 3.1).
Şəkil 3.1. Müxtəlif şüalanma növlərinin nüfuzetmə qabiliyyətlərinin təsviri
Məsələn, neytron və protonlardan təşkil olunmuş ağır zərrəciklər seli olan α ‐
şüalanma kiçik nüfuzetmə qabiliyyətinə malik olduğundan adi kağız vərəq belə onlar
üçün qeyri‐şəffaf mühit olur. Bu şüalar dərinin ölü hüceyrələrdən ibarət üst
təbəqəsindən keçə bilmədiyindən onlar canlı orqanizm üçün çox da təhlükəli olmur. α
‐ şüalanma yaradan radioaktiv maddə yalnız açıq yara, qəbul olunan qida və ya udulan
hava vasitəsilə orqanizmə daxil olan hallarda bu şüalar canlılar üçün real təhlükə
rolunu oynayır.
Nisbətən böyük nüfuzetmə qabiliyyətinə malik β ‐ şüalar canlı toxumalara 1‐
2 sm dərinliyə qədər nüfuz edərək, onlar üçün təhlükə yarada bilirlər.
300000 km/san ‐ ə bərabər sürətlə hərəkət edən γ ‐ şüaların nüfuzetmə
qabiliyyəti isə çox böyükdür. Onların qarşısını yalnız qalın qurğuşun və beton plitə ilə
kəsmək mümkündür.
Qeyd edək ki, şüaların zəifləmə dərəcəsini xarakterizə etmək üçün bəzən
təbəqənin yarımzəiflətmə qalınlığı anlayışından istifadə edilir. Təyinindən aydın olur ki,
bu qalınlıqda şüaların intensivliyi 2 dəfə azalır. Məsələn, qurğuşun təbəqə üçün
radiumun γ ‐ şüalanmasının yarımzəiflətmə qalınlığı 13 mm ‐ dir. Bu səbəbdən də,
radioaktiv maddələrlə işləyən insanların mühafizəsində qurğuşun ekrandan istifadə
edilir.
Aydındır ki, şüalanma o zaman canlı orqanizmdə böyük zədələnmələr
yaradır ki, onun toxumalara verdiyi enerji böyük olsun.
45
Orqanizm şüalanma enerjisini radionuklidin yalnız orqanizm daxilində olması
zamanı deyil, həm də ondan kənarda olması zamanı qəbul edə bilir. Bu zaman qəbul
olunan şüalanma dozası, şüalanmaya məruz qalan hissənin ölçüləri, məskunlaşma
yeri, şüalanmaya bir nəfərin, yoxsa bir qrup insanın məruz qalması və şüalanmanın
təsir müddəti nəzərə alınmaqla, müxtəlif formada hesablana bilər.
Aydındır ki, şüalanmanın təsiri ilə şüalanmaya məruz qalan obyektlərdə baş
verən dəyişikliklər udulan enerjinin qiymətindən asılı olmalıdır. Bu halda şüalanmanın
maddələrə (canlı orqanizmlərə) təsir dərəcəsinin düzgün xarakteristikası kimi
şüalanmanın udulma enerjisindən istifadə etmək daha düzgün hesab olunub. Bu
məqsədlə də radiasiya dozimetriyasında şüalanmanın orqanizmə verdiyi enerjinin
miqdarını “doza”, daha dəqiq desək, “şüalanmanın udulma dozası” adlandırmaq qəbul
olunmuşdur.
Şüalanmanın udulma dozası D
ud
ilə işarə olunur və vahid kütlə tərəfindən
udulan şüalanma enerjisinə bərabər kəmiyyət kimi təyin olunur.
Deyilənlərdən aydın olur ki,
m
W
D
ud
olmalıdır.
Burada W ‐ udulan enerji, m ‐ isə enerjini udan maddənin kütləsidir.
Udulma dozasının vahidi BS ‐ də 1 Qrey (1 Qr) adlanır. İfadədən göründüyü
kimi,
kq
C
Qr 1
1
‐ dir.
Elmi ədəbiyyatda udulma dozasının sistemdən kənar 1 rad
kimi vahidindən
də geniş istifadə olunur (“rad ” sözü ingiliscə “radiation absorbed doze”, yəni
“radiasiyanın udulma dozası” sözlərinin baş hərfləridir).
1q kükləli maddənin 100 erq enerji udması halında şüalanmanın udulma
dozası 1rad hesab olunur, yəni
Qr
kq
C
kq
C
q
erq
rad
2
2
3
7
2
10
10
10
10
10
100
1
və ya 1 Qr = 10
2
rad.
Şüalanmanın udulma dozasının gücü. Udulma dozasının şüaların udulma
müddətinə nisbəti, və yaxud da vahid zamana hesablanan udulma dozası “şüalanma
dozasının gücü” adlanır və
t
D
P
ud
kimi təyin olunur.
Şüalanma dozasının gücü
san
Qr
1
və ya
san
rad
1
vahidlərlə ölçülür.
3.1.3. Şüalanmanın ekspozisiya dozası.
Müxtəlif şüalanma növlərinin
mühitlərə daxil olması şüalanma zərrəciklərinin (kvantların) mühitin atom və
molekulları ilə qarşılıqlı təsirdə olmasına səbəb olur. Bu isə, öz növbəsində, onların
həyəcanlanmasına və yaxud da neytral atom və molekullardan elektronların
qoparılmasına gətirib çıxarır.
Bir və ya bir neçə elektronun itirilməsi ilə baş verən ikinci proses, daha dəqiq
desək, elektrik cəhətdən neytral olan atom və molekullardan elektron və müxtəlif
işarəli ionların əmələ gəlməsi prosesi ionlaşma adlanır. Mühitlə qarşılıqlı təsir
46
nəticəsində ionlaşma yaradan şüalanmanın özü isə, prosesin adına uyğun olaraq,
ionlaşdırıcı şüalanma adlanır. Əks halda şüalanma qeyri‐ ionlaşdırıcı olur.
İonlaşdırıcı şüalanma halında bir və ya bir neçə elektron itirmiş atom
müsbət yüklü iona çevrilir ki, bununla da ilkin ionlaşma aktı baş verir.
İlkin ionlaşma zamanı yaranan elektonların özləri də, müəyyən qədər
enerjiyə malik olduqlarından, qarşılarına çıxan atomlarla toqquşaraq, yeni ionlar
yarada bilir. Bu proses ikinci ionlaşma adlanır.
Çoxlu sayda toqquşmalardan sonra enerjilərini itirmiş həmin elektronlar
sərbəst elektrona çevrilirlər və yaxud da hansısa neytral atomla birləşərək mənfi yüklu
ionlar yaradırlar.
Qeyd edək ki, mühitdən şüaların keçməsi zamanı ionlaşdırıcı şüalanmanın
enerjisi, əsasən, mühitin ionlaşmasına səbəb olur.
Göründüyü kimi, zərrəciklər seli və ya elektromaqnit dalğası olmasından asılı
olmayaraq, müxtəlif şüalanmaların ionlaşdırıcı və ya qeyri‐ionlaşdırıcı kimi növləri
vardır. İonlaşdırıcı şüalanmaya misal olaraq, α ‐, β ‐, γ ‐ şüalanmaları, neytronlar,
protonlar, müxtəlif işarəli ionlar selini və s. göstərmək olar.
İonlaşdırıcı şüalanmanın da korpuskulyar və elektromaqnit təbiətli növləri
vardır. Sıfırdan fərqli sükunət kütləsinə malik elektronlar, protonlar, neytronlar və s.
kimi bir çox zərrəciklər seli korpuskulyar növə, uzaq ultrabənövşəyi (UB), rentgen və
γ ‐şüalara uyğun fotonlar seli isə elektromaqnit təbiətli növə aid edilir.
Korpuskulyar təbiətli şüalanmanı “yüngül” və “ağır” zərrəciklər seli kimi
növlərə ayırırlar. Birinci növə elektronlar və pozitronlar seli, ikinci növə isə protonlar,
neytronlar, deytronlar, α‐zərrəciklər və s. kimi zərrəciklər seli aid edilir.
Bioloji obyektlər üçün şüalanma o vaxt ionlaşdırıcı olur ki, o, canlı
orqanizmlərin təşkil olunduğu molekullarda
kimyəvi rabitələri qırmaqla, bioloji
əhəmiyyətli dəyişikliklər əmələ gətirmək qabiliyyətinə malik olsun. Bir ionlaşma aktı
üçün orta hesabla 34 eV enerji tələb olunduğundan (Усманов С.М.; 2001), ionlaşma
qabiliyyətinə malik şüalanmanın minimal tezliyi üçün
Hs
san
C
C
h
E
16
34
19
min
10
5
10
055
.
1
10
602
.
1
34
qiymətini almış olarıq (hesablama zamanı 1 eV = 1.602
.
10
‐19
C olması nəzərə
alınmışdır).
Tezliyin bu qiyməti isə, məlum olduğu kimi, elektromaqnit dalğaları
spektrinin uzaq UB oblastına düşür. Belə məlum olur ki, ionlaşdırıcı şüalanmaya uzaq
UB, rentgen və γ ‐ şüalar aid edilə bilər.
Aydındır ki, ionlaşdırıcı şüalanmanın tezliyi nə qədər böyük olarsa, onların
daşıdığı enerji də o qədər böyük olar və bu halda şüalar düşdüyü səthin daha dərin
qatlarına nüfuz edə bilər.
Düzdür, radiodalğalar, infraqırmızı şüalar, görünən işıq ionlaşma yolu ilə
orqanizmin zədələnməsini yarada bilməsələr də, intensivliyi və təsir müddəti böyük
olan hallarda bu şüalar da ciddi bioloji effektlər yarana bilir.
Dostları ilə paylaş: |