Tehlikeli radyasyon seviyesi

Gama RadyasyonuX ışınları, ultraviyole, kızılötesi ve mikrodalgalar gibi gama radyasyonu, gama ışınları elektromanyetik enerjidir. Ultraviyole ve kızılötesi radyasyon, daha kısa dalga boylarına sahip X-ışınları ve gama radyasyonuna kıyasla daha uzun dalga boylarına sahiptir. Gama ışınları, yüksek düzeyde enerjiye sahip bir çekirdekten daha düşük bir enerjiye düşen fotonlardır. Atomun atom numarası veya kütlesi değişmeden kalır.Enerji son derece güçlüdür ve çoğu malzemeye nüfuz edebilir. Bir nükleer fisyon reaksiyonu sırasında, nötronu yakalayan ve U-236 haline gelen uranyum-235'in çekirdeğine bir nötron gönderilir. Bu bileşik iki fisyon parçasına ayrılır: iki veya üç nötron ve gama ışını. Serbest kalan enerji kinetik enerji biçimindedir ve bir elektrik reaktöründe suyun sıcaklığını artırmak için buhar oluşturmak ve bir türbin vasıtasıyla elektrik üretmek için kullanılır.Bununla birlikte, nükleer bir çağda ve terör tehdidi ile hükümetler, artan nükleer atık seviyesi konusunda endişelidir. Fisyon fragmanları bir fisyon reaksiyonunda üretilir ve çoğu radyoaktiftir. Bu parçalar tipik olarak sezyum-137, stronsiyum-90 ve iyodin-131'dir. Zenginleştirilmiş uranyum, belirli bir U-238 ve U-235 yüzdesine sahiptir.Doğal uranyum yaklaşık yüzde 99,27 U-238'dir; yaklaşık yüzde 0,72 U-235; ve önemsiz miktarda U-234. Bir nükleer reaktörde yakıt olarak veya silah olarak kullanılabilmesi için U-235 konsantrasyonunun zenginleştirilmesi gerekir. Normal reaktör yakıtı tipik olarak zenginleştirilir, böylece U-235 yüzde 5-8 aralığında olur, bu nedenle U-238 miktarı yüzde 92-95 aralığına düşer.Bileşikte U-235 kullanıldığında, malzeme harcanır ancak radyoaktiftir. Reaktör yakıtı açısından "harcanmış", U-235'in zenginleştirilmesinin fisyon yoluyla "yakıldığı" ve artık yakıt olarak kullanılmadığı anlamına gelir. Bununla birlikte, U-238 bir nötron yakalarsa, plütonyum-239'a dönüşür ve sonunda plütonyum-239'a bozunur. Aslında sonunda plütonyum-239'a dönüşen U-239 olur.Kullanılmış nükleer yakıt, tüm bu izotopların (U-238, Pu-239, Cs-137, Sr-90, I-131) kullanılabilir miktarlarıyla yüklüdür, bu nedenle çoğu ülke kullanılmış yakıtı geri dönüştürür. Sorun, Pu-239 atığının rafine edilebilmesi ve plütonyumun çıkarılmasıdır.Radyoaktivite ve Radyasyonla Emilen Dozu AnlamakRadyoaktif malzeme, kütle, ağırlık veya hacim ile değil, aktivite birimleriyle ölçülür. Etkinlik, Nükleer Düzenleme Komisyonu (NRC) tarafından radyoaktif maddenin parçalanma (dönüşüm) veya bozunma hızı olarak tanımlanır. Aktivite birimleri Curie (Ci) ve Becquerel'dir (Bq). Bir Ci radyoaktif madde saniyede 37.000.000.000 parçalanmaya maruz kalıyor. Aktivite için Uluslararası Birimler Sistemi (SI) birimi olan bir Bq, içinde bir atomun parçalandığı veya saniyede dönüştürüldüğü radyoaktif malzeme miktarıdır.Bir radyoaktif atom bozunduğunda, atomun çekirdeği daha kararlı bir enerji durumuna ulaşmak için bir dönüşüme uğrar. Bunu, fazla enerjiyi parçacıklar ve elektromanyetik dalgalar şeklinde yayarak yapar. Alfa, beta, gama ve nötron radyasyonu en yaygın formlardır, ancak çekirdeğin enerji durumunu değiştirebileceği birkaç başka mekanizma vardır. Bozunma tarzından bağımsız olarak, ortak faktör, enerjinin çekirdekten yayılmasıdır.Referans olarak, radyasyon enerjisi elektron volt birimlerinde verilir. Tanım olarak, 1 elektron volt (eV), tek bir bağlanmamış elektronun, bir voltluk bir elektrik potansiyel farkıyla hızlandığında kazandığı kinetik enerji miktarına eşittir. Bu, 1.602 × 10−19 Joule enerjiye eşittir. Alfa, beta, gama, X-ışını ve nötron radyasyonunun enerjisi tipik olarak kilo-elektron volt (keV) veya mega-elektron volt (MeV) birimlerinde verilir. Bir keV, 1000 eV'ye eşittir ve 1 MeV, 1.000.000 eV'ye eşittir.alfa, beta gama ışınları özellikleri Tehlikeli radyasyon seviyesi Gama ışınları özellikleri İyonlaştırıcı radyasyon türleri İyonlaştırıcı olmayan radyasyon Elektromanyetik radyasyon Çeşitleri Beta radyasyonu alfa, beta, gama ışınlarıAktivite, radyasyon olarak yayılan toplam enerji miktarını değil, yalnızca malzemenin bozunma hızını tanımlar. Radyasyona maruz kalmanın potansiyel riski, bu enerjinin ne kadarının bir şey veya biri tarafından emildiğine bağlıdır. Bir nesne veya kişi tarafından soğurulan radyasyon miktarını ölçmek için kullanılan birim, RAD veya soğurulan radyasyon dozu olarak bilinir. Bu, radyoaktif kaynakların içinden geçtikleri malzemelerde biriktirdiği enerji miktarıdır.NRC, RAD'yi herhangi bir ortamda (örneğin su, doku, hava) biriken herhangi bir iyonlaştırıcı radyasyon türünden gelen enerji miktarı olarak tanımlar. 1 RAD'lik bir soğurulan doz, 1 gram malzemenin radyasyona maruz kalmanın bir sonucu olarak 100 erg enerji emdiği anlamına gelir. İlgili uluslararası birim sistemi, 1 Gy'nin 100 RAD'ye eşdeğer olduğu Gray'dir (Gy).Radyasyon bir materyalden geçerken ve o materyalle etkileşime girdiğinde, o materyali iyonize ederek, yavaş yavaş ve sürekli olarak enerjisini kaybeder. Bu, radyasyon tüm enerjisini kaybedene ve artık iyonize etmek için yeterli enerjisi kalmayana kadar devam eder. Etkileşim olasılığı radyasyonun tipine, enerjisine ve soğurucunun yoğunluğuna ve atom numarasına bağlıdır.Doğrusal enerji transferi (LET) terimi, iyonlaştırıcı radyasyon bu malzemeden geçerken birim mesafe başına bir malzemeye verilen enerjiyi ifade eder. LET, radyasyonun tipine ve ilgili parçacığın yüküne bağlı olarak değişebilir. Genel olarak, alfa radyasyonu, beta radyasyonu veya gama ışınlarından çok daha yüksek bir LET'ye sahiptir.Alfa radyasyonu bu nedenle tüm enerjisini nispeten kısa bir mesafede kaybeder ve herhangi bir malzemenin derinliklerine nüfuz edemez. Öte yandan, beta ve gama gibi düşük LET'li radyasyon, etkileşim başına sadece az miktarda enerji kaybeder ve insan vücudu gibi emici bir malzemeye daha derine nüfuz etmesine izin verir.Yüksek LET radyasyonunun biyolojik etkileri genel olarak aynı enerjiye sahip düşük LET radyasyonlarından çok daha fazladır. Bunun nedeni, yüksek LET radyasyonunun enerjisinin çoğunu vücudun bir hücresinin hacmi içinde biriktirebilmesi ve bu nedenle hücreye zarar verme şansı ve miktarının daha yüksek olmasıdır.Radyasyona maruz kalmanın insanlar için en büyük riski, iç organlara, kemik iliğine, gastrointestinal sisteme (GI) ve beyin hücrelerine verilen zarardır. Bunlar, akut radyasyon sendromuyla ilişkili üç vücut sistemidir. Kemik iliği kemiğin içindedir, bu nedenle kemik aslında bir miktar koruma sağlar. Aynı şey beyin için de geçerlidir. GI sistemi kısmen cilt, kas ve yağ tarafından korunur ve hatta kendi etrafını sardığı için bir şekilde kendini korur.Bir dış kaynak olarak radyasyon, iç organlar için bir risk oluşturabilmesi için yeterli enerjiye sahip olmalı ve doğal insan kalkanı (deri, kas, kemik) yoluyla vücudun derinliklerine nüfuz edebilmelidir. Bu nedenle alfa ve beta değil, gama ve nötron radyasyonu, harici bir tüm vücut radyasyon tehlikesidir. Bununla birlikte, radyoaktif malzeme solunduğunda, yutulduğunda veya vücuda emildiğinde, alfa radyasyonu yüksek LET'si nedeniyle beta veya gama radyasyonundan daha büyük bir biyolojik zarar riski taşır.Röntgen eşdeğeri adam olarak da bilinen rem, doz eşdeğerini veya etkili radyasyon dozunu ölçmek için kullanılan iki standart birimden biridir. Etkili doz, insan dokusunda biriken her tür iyonlaştırıcı radyasyondan gelen enerji miktarını, bu tür radyasyonun enerjisini aktarma kabiliyetini (LET) ve verilen radyasyon türünün potansiyel tıbbi etkilerini hesaba katar.Beta ve gama radyasyonu için doz eşdeğeri, emilen dozla aynıdır. Buna karşılık, doz eşdeğeri, alfa ve nötron radyasyonu için soğurulan dozdan daha büyüktür çünkü bu tür radyasyon insan vücuduna daha fazla zarar verir. Bu nedenle, doz eşdeğeri (rem olarak), absorbe edilen dozun (rad olarak) bu tip radyasyon enerjisi için bir kalite faktörü ile çarpımına eşittir. İlgili uluslararası sistem birimi sieverttir (Sv), burada 100 rem 1 Sv'ye eşittir.