Fizika | Tanulmányok, esszék » Sugárvédelem, gyakorlati alkalmazások

Sugárvédelem, gyakorlati alkalmazások  Jellemezze az egyes radioaktív sugárzásfajtákat (α, β, γ) az anyaggal való kölcsönhatásuk és (ezzel összefüggően) az anyagban való elnyelődésük mértéke szerint! Radioaktív sugárzás és az anyag kölcsönhatása elsősorban atomok és molekulák ionizálása (melegítő hatás jelentéktelen). o α – sugárzás: legnagyobb az ionizáló képessége; vékony papírréteg is elnyeli. o β – sugárzás: közepes az ionizáló hatása; kb. 30 levelezőlap nyeli el o γ – sugárzás: legkevésbé ionizáló hatású; vastag (több dm) ólomréteg nyeli el vagy több méter vastagságú betonfal.  Külön-külön nevezze meg és jellemezze az egyes sugárfajták részecskéit! o α-sugárzás: az elbomló atomból egy α-részecske, azaz héliumatommag távozik. A keletkező atommag tömegszáma 4-gyel, rendszáma 2-vel kisebb lesz, mint az eredeti. o β-sugárzás: az elbomló atomból egy β-részecske, azaz

elektron távozik úgy, hogy közben a magban egy neutron protonná alakul. A keletkező atommagban a protonok száma, és ezzel együtt a rendszám 1-gyel nő, a tömegszáma nem változik. o γ-sugárzás: egy gerjesztett atommag bocsát ki egy nagy energiájú γ-fotont. Az atommag belső szerkezetében nem történik változás. A -sugárzás mindig csak az - vagy -sugárzás kísérőjeként jelentkezik   Mondjon 1-1 példát arra, hogy miben nyilvánul meg a sugárzások kémiai és biológiai hatása! o ionizáció, o kötések felszakítása, o a sejtekben ionok és szabadgyökök keletkeznek, rákos sejtek létrejötte o sejtroncsolás, rákos anyajegyek szaporodása o DNS-roncsolás sejt működésében késői zavarok, o genetikai károsodás utódok.  Mitől függ a sugárzások biológiai hatásának mértéke? Legalább három tényezőt említsen meg! o a sugárzási energia nagysága o az elnyelő anyag tömege o sugárzásfajta 

Fogalmazza meg az elnyelt dózis és a dózisegyenérték mennyiségek jelentését! Adja meg a mennyiségek egységét és az egységek elnevezését! o Elnyelt dózis: úgy számítjuk ki, hogy az élő anyagban elnyelt sugárzási energiát elosztjuk az anyag tömegével. Jele: D e De = E / m egysége: J/kg ; egység neve: gray (jele: Gy) o Dózisegyenérték (hatásos dózis): A sugárzás biológiai hatása nem csak az egységnyi tömeg által elnyelt sugárzási energiától függ, hanem a sugárzás fajtájától is, mivel a sugárzásfajták ionizáló hatása különböző. Ezért a bekövetkező biológiai hatást jobban kifejezi a dózis mennyisége, ha megszorozzuk egy a sugárzás fajtájához rendelt Q minőségi tényezővel. Jele: H H = Q · De egysége: J/kg ; egység neve: sievert (jele: Sv)  Érzékeltesse egy-egy példával, hogy mit értünk szükségszerű és véletlenszerű biológiai hatáson! o Szükségszerű biológiai hatás: az a legkisebb

sugárterhelés, amelynél a sugárzást kapott személynél laboratóriumban kimutatható, – de még tünetmentes – szükségszerű elváltozások jelennek meg. o Véletlenszerű biológiai hatás: a sejtek genetikai kódját károsító, késői megbetegedéseknek csak a valószínűségét tudjuk becsülni.  A mellékelt sugárdózis táblázat alapján értelmezze a küszöbdózis, kritikus dózis, félhalálos dózis és halálos dózis fogalmakat! o Küszöbdózis: orvosilag, laboratóriumban kimutatható, de tünetmentes. o Kritikus dózis: múló rosszullét, fáradékonyság, vérképző szervek tartós zavarai o Félhalálos dózis: súlyos sérülés, orvosi kezelés hiányában 50 %-os az elhalálozás. o Halálos dózis: igen súlyos károsodás, speciális orvosi kezelés hiányában 2 héten belül halál.  Ismertesse a sugárvédelem főbb módjait! (Legalább kettőt!) o sugárforrások elkülönítése o anyagréteggel (ólom, beton) való védelem

 A mellékelt kördiagram alapján ismertesse a háttérsugárzás összetevőit, és azok mennyiségi megoszlását! A környezetünkben jelen lévő természetes eredetű sugárzások összességét természetes háttérsugárzásnak nevezzük. A sugárzás megtalálható levegőben, talajban, felszíni vizekben, saját testünkben. A háttérsugárzásból eredő sugárdózis a természetes sugárterhelés Ennek éves átlaga 2,4 mSv/személyév. A sugárterhelés nem egyenletesen oszlik meg Vannak földrajzi helyek, ahol magasabb az érték (6-7 szeres) pld indiai Kerala államban. A magashegységben élőknél pedig a kozmikus sugárzás a nagyobb. A földkérgi belső sugárzás a földkéregben található radioaktív anyagok miatt van. A radon nemesgáz radioaktív és könnyen felszínre jut (pld földrengés egyik előjele a nagy mennyiségű kijutása). Kozmikus eredetűekhez soroljuk a radioaktív izotópokat, amelyek a felső légkörben kozmikus sugárzás

hatására keletkeznek. 14 C-, 3H-, 22 Na-, 7Be- izotópok, amelyek a Föld felszínére kerülve a táplálékláncon keresztül az élő szervezetbe jutva, vagy azon kívül sugároznak. A testünkön kívüli sugárzásból származó sugárdózist külső sugárterhelésnek nevezzük. A testünkbe átmenetileg bekerülő, vagy szervezetünkbe tartósan beépülő izotópokból származó sugárdózist belső sugárterhelésnek nevezzük. A mesterséges sugárterhelés az emberi tevékenységből származik: radioaktív izotópok orvosi alkalmazása pld: sugárterápia a rákos sejtek elpusztítására, gamma radiográfia, azaz röntgen a fényt itt a -sugárzás helyettesíti és a fényképezés elvén alapszik. Idetartozik a gyümölcsök gamma-sugárzással való kezelése, hatására elhúzódik a zöldség és gyümölcs érése és elpusztulnak a baktériumok benne , tovább friss marad. Ide tart A nukleáris ipar és a kísérleti atomrobbantások