Desde mediados del siglo pasado, una nueva palabra ha llegado a la ciencia: radiación. Su descubrimiento supuso una revolución en la mente de los físicos de todo el mundo y permitió descartar algunas de las teorías newtonianas y hacer audaces suposiciones sobre la estructura del universo, su formación y nuestro lugar en él. Pero eso es todo para los expertos. La gente del pueblo solo suspira y trata de reunir conocimientos tan dispares sobre este tema. Lo que complica el proceso es el hecho de que hay bastantes unidades de medida de radiación, y todas ellas son elegibles.
Terminología
El primer término con el que debe familiarizarse es, de hecho, radiación. Este es el nombre que se le da al proceso de radiación por alguna sustancia de las partículas más pequeñas, como electrones, protones, neutrones, átomos de helio y otros. Dependiendo del tipo de partícula, las propiedades de la radiación difieren entre sí. La radiación se observa durante la descomposición de las sustancias en otras más simples o durante su síntesis.
Las unidades de radiación son conceptos convencionales que indican cuántas partículas elementales se liberan de la materia. Por el momento, la física opera sobre una familia.diferentes unidades y sus combinaciones. Esto le permite describir los diversos procesos que ocurren con la materia.
La descomposición radiactiva es un cambio arbitrario en la estructura de los núcleos atómicos inestables mediante la liberación de micropartículas.
La constante de desintegración es un concepto estadístico que predice la probabilidad de que un átomo se destruya durante un período de tiempo determinado.
La vida media es el período de tiempo durante el cual se descompone la mitad de la cantidad total de una sustancia. Para algunos elementos se calcula en minutos, mientras que para otros son años e incluso décadas.
Cómo se mide la radiación
Las unidades de radiación no son las únicas que se utilizan para evaluar las propiedades de los materiales radiactivos. Además de ellos, tales cantidades se utilizan como:
- actividad de la fuente de radiación;- densidad de flujo (el número de partículas ionizantes por unidad de área).
Además, hay una diferencia en la descripción de los efectos de la radiación en objetos vivos y no vivos. Entonces, si la sustancia es inanimada, entonces los conceptos se aplican a ella:
- dosis absorbida;- dosis de exposición.
Si la radiación afectó tejido vivo, se utilizan los siguientes términos:
- dosis equivalente;
- dosis equivalente efectiva;- tasa de dosis.
Las unidades de medida de la radiación son, como se mencionó anteriormente, valores numéricos condicionales adoptados por los científicos para facilitar los cálculos y construir hipótesis y teorías. Tal vez por eso no existe una única unidad de medida generalmente aceptada.
Curio
Una de las unidades de radiación es el curie. No pertenece al sistema (no pertenece al sistema SI). En Rusia, se utiliza en física y medicina nucleares. La actividad de una sustancia será igual a un curio si se producen en ella 3.700 millones de desintegraciones radiactivas en un segundo. Es decir, podemos decir que un curie equivale a tres mil setecientos millones de becquerelios.
Este número se debió al hecho de que Marie Curie (quien introdujo este término en la ciencia) realizó sus experimentos con radio y tomó su tasa de descomposición como base. Pero con el tiempo, los físicos decidieron que el valor numérico de esta unidad está mejor ligado a otro: el becquerel. Esto hizo posible evitar algunos errores en los cálculos matemáticos.
Además de curios, a menudo puedes encontrar múltiplos o submúltiplos, como:
- megacurio (igual a 3,7 veces 10 elevado a la 16ª potencia de becquereles);
- kilocurio (3, 7 mil billones de bequereles);
- milicurio (37 millones de bequereles);- microcurio (37 mil bequereles).
Con esta unidad, puede expresar el volumen, la superficie o la actividad específica de una sustancia.
Becquerelio
La unidad becquerel de dosis de radiación es sistémica y está incluida en el Sistema Internacional de Unidades (SI). Es el más simple, porque una actividad de radiación de un becquerel significa que solo hay una desintegración radiactiva por segundo en la materia.
Recibió su nombre en honor a Antoine Henri Becquerel, un físico francés. el titulo eraaprobado a finales del siglo pasado y todavía se utiliza en la actualidad. Como se trata de una unidad bastante pequeña, se utilizan prefijos decimales para indicar la actividad: kilo, mili, micro y otros.
Recientemente, se han utilizado unidades no sistémicas como curie y rutherford junto con becquereles. Un rutherford equivale a un millón de becquereles. En la descripción de la actividad volumétrica o superficial, se pueden encontrar las denominaciones becquerel por kilogramo, becquerel por metro (cuadrado o cúbico) y sus diversas derivadas.
rayos X
La unidad de medida de la radiación, los rayos X, tampoco es sistémica, aunque se utiliza en todas partes para indicar la dosis de exposición de la radiación gamma recibida. Un roentgen es igual a una dosis de radiación en la que un centímetro cúbico de aire a presión atmosférica estándar y temperatura cero lleva una carga igual a 3,3(10-10). Esto es igual a dos millones de pares de iones.
A pesar de que, según la legislación de la Federación Rusa, la mayoría de las unidades no sistémicas están prohibidas, los rayos X se utilizan para marcar los dosímetros. Pero pronto dejarán de usarse, ya que resultó más práctico anotar y calcular todo en grises y sieverts.
Radio
La unidad de medida de la radiación, rad, está fuera del sistema SI y equivale a la cantidad de radiación a la que se transfiere una millonésima de julio de energía a un gramo de sustancia. Es decir, un rad es 0,01 julios por kilogramo de materia.
El material que absorbe energía puede ser tejido vivo u otro tejido orgánico ySustancias y sustancias inorgánicas: suelo, agua, aire. Como unidad independiente, el rad se introdujo en 1953 y en Rusia tiene derecho a ser utilizado en física y medicina.
Gris
Esta es otra unidad de medida para el nivel de radiación, reconocida por el Sistema Internacional de Unidades. Refleja la dosis absorbida de radiación. Se considera que una sustancia ha recibido una dosis de un gray si la energía que se transfirió con la radiación es igual a un julio por kilogramo.
Esta unidad obtuvo su nombre en honor al científico inglés Lewis Gray y se introdujo oficialmente en la ciencia en 1975. De acuerdo con las reglas, el nombre completo de la unidad se escribe con una letra minúscula, pero su designación abreviada se escribe con mayúscula. Un gris es igual a cien rads. Además de las unidades simples, en la ciencia también se utilizan equivalentes múltiples y submúltiplos, como kilogray, megagray, decigray, centigray, microgray y otros.
Sievert
La unidad sievert de radiación se usa para denotar dosis efectivas y equivalentes de radiación y también es parte del sistema SI, como el gris y el becquerel. Utilizado en la ciencia desde 1978. Un sievert es igual a la energía absorbida por un kilogramo de tejido después de la exposición a un calentamiento de rayos gamma. El nombre de la unidad fue en honor a Rolf Sievert, un científico de Suecia.
Por definición, sieverts y grays son iguales, es decir, las dosis equivalentes y absorbidas tienen el mismo tamaño. Pero todavía hay una diferencia entre ellos. Al determinar la dosis equivalentees necesario tener en cuenta no solo la cantidad, sino también otras propiedades de la radiación, como la longitud de onda, la amplitud y qué partículas la representan. Por lo tanto, el valor numérico de la dosis absorbida se multiplica por el factor de calidad de la radiación.
Entonces, por ejemplo, en igualdad de condiciones, el efecto absorbido de las partículas alfa será veinte veces más fuerte que la misma dosis de radiación gamma. Además, es necesario tener en cuenta el coeficiente tisular, que muestra cómo responden los órganos a la radiación. Por lo tanto, la dosis equivalente se usa en radiobiología y la dosis efectiva se usa en salud ocupacional (para normalizar la exposición a la radiación).
Constante solar
Existe la teoría de que la vida en nuestro planeta apareció debido a la radiación solar. Las unidades de medida de la radiación de una estrella son calorías y vatios divididos por una unidad de tiempo. Esto se decidió porque la cantidad de radiación del Sol está determinada por la cantidad de calor que reciben los objetos y la intensidad con la que llega. Solo la mitad de una millonésima parte de la cantidad total de energía emitida llega a la Tierra.
La radiación de las estrellas se propaga en el espacio a la velocidad de la luz y entra en nuestra atmósfera en forma de rayos. El espectro de esta radiación es bastante amplio, desde el "ruido blanco", es decir, las ondas de radio, hasta los rayos X. Las partículas que también se llevan bien con la radiación son los protones, pero a veces puede haber electrones (si la liberación de energía fue grande).
La radiación recibida del Sol es la fuerza impulsora de todos los procesos vivos enplaneta. La cantidad de energía que recibimos depende de la estación, la posición de la estrella sobre el horizonte y la transparencia de la atmósfera.
Efecto de la radiación sobre los seres vivos
Si se irradian tejidos vivos con las mismas características con diferentes tipos de radiación (a la misma dosis e intensidad), los resultados variarán. Por lo tanto, para determinar las consecuencias no es suficiente sólo la dosis absorbida o de exposición, como ocurre con los objetos inanimados. Aparecen en escena unidades de radiación penetrante, como sieverts rems y grays, que indican la dosis equivalente de radiación.
Equivalente es la dosis absorbida por el tejido vivo y multiplicada por un coeficiente condicional (tabla), que tiene en cuenta la peligrosidad de este o aquel tipo de radiación. La medida más utilizada es el sievert. Un sievert es igual a cien rems. Cuanto mayor sea el coeficiente, más peligrosa será la radiación, respectivamente. Entonces, para los fotones es uno, y para los neutrones y las partículas alfa es veinte.
Desde el accidente en la central nuclear de Chernobyl en Rusia y otros países de la CEI, se ha prestado especial atención al nivel de exposición a la radiación de los seres humanos. La dosis equivalente de fuentes de radiación natural no debe exceder los cinco milisieverts por año.
La acción de los radionucleidos sobre objetos no vivos
Las partículas radiactivas llevan una carga de energía que transfieren a la materia cuando chocan con ella. Y cuantas más partículas entren en contacto en su camino conuna cierta cantidad de materia, más energía recibirá. Su cantidad se estima en dosis.
- La dosis absorbida es la cantidad de radiación radiactiva que recibió una unidad de sustancia. Se mide en grises. Este valor no tiene en cuenta el hecho de que el efecto de los diferentes tipos de radiación sobre la materia es diferente.
- Dosis de exposición - es la dosis absorbida, pero teniendo en cuenta el grado de ionización de la sustancia por los efectos de diversas partículas radiactivas. Se mide en culombios por kilogramo o roentgens.
