2013. február 28., csütörtök

Honnan jön a radioaktív sugárzás?

Életünk minden napján, sőt minden percében radioaktív sugárzásnak vagyunk kitéve. Ez nem olyan nagy baj, hisz ez mindig így volt és szervezetünk alkalmazkodott és képes kijavítani a sugárzás okozta biológiai károkat, egy bizonyos sugárzási szintig. Ma egy kicsit az alapokkal foglalkozunk. Olyan kérdésekkel, minthogy mi is az a radioaktivitás és mi az eredete?
Ugye tudjuk, hogy az anyag atomokból épül fel, az atom pedig atommagból és elektronfelhőből áll. Az atommag alkotó elemei a protonok és a neutronok. A radioaktivitás nem más, mint az atommag spontán átalakulása. Ahhoz, hogy választ adjunk arra a kérdésre, hogy miért bomlik el spontán egy mag, tudnunk kell, hogy a mag alkotóelemei között egy vonzó erő van (erős kölcsönhatás), ami nagyon erős, de hatássugara nagyon kicsi. Ezzel szemben, a protonok közötti elektrosztatikus erő révén a protonok taszítják egymást. Ez az erő gyengébb, de nagyobb hatótávolságú. E két erő „harca” során ha az elektromos erő győz, akkor az atommag kilök magából valamilyen részecskét/részecskéket. Ezek rendszerint gyors, nagy mozgási energiával rendelkező részecskék, melyek ha kölcsönhatnak valamivel (például élő szervezet), akkor annak átadhatják az energiát, vagy annak egy részét. Ezeket még ionizáló sugárzásoknak is szoktuk nevezni, mivel ha elhaladnak egy atom mellett, képesek kilökni annak az elektronját. A legismertebb radioaktív bomlások az alfa-bomlás, a béta-bomlás és a gamma-bomlás. Alfa bomlás során a bomló atommag kibocsát egy alfa részecskét, ami két protont és két neutront jelent. Ilyenkor az atommag töltése és tömege csökken. Béta-bomlás esetében a magból egy elektron és egy antineutrinó, vagy pedig egy pozitron és egy neutrinó lépik ki. A mag töltése megváltozik, de tömege érdemben nem (az elektron tömege a magban lévő proton tömegének kevesebb mint ezred, a neutrinó tömege talán az egymilliárdod része). Gamma-bomlás során a mag elektromágneses sugárzást bocsát ki, így a magnak sem a töltése, sem pedig a tömege nem változik meg. Olyan magátalakulások is léteznek, melyek során protonok vagy neutronok lépnek ki a magból, sőt a mag két vagy több kisebb magra is hasadhat.
Az említett sugárzást alapvetően két különböző típusú forrásból kapjuk, nevezetesen a természetes és a mesterséges forrásokból. Mesterséges forrás lehet a gyógyászatban használt bármely radioaktív sugárforrás, legyen szó a diagnosztikában (pl. Röntgen felvétel) vagy a kezelésben (pl. sugárterápia) használt forrásról. Ilyen értelemben ugyancsak mesterségesnek számít az atomkísérletekből vagy az atomerőművekből származó sugárzás is. A természetes sugárzás az űrből (sokféle részecske, ion, atommag stb., széles energiaspektrummal) vagy a Földből származik, és persze az ilyen források megtalálhatók a kül- és beltéri levegőben, a vízben és a növényekben is. Ezek a természetes radioaktív izotópok általában a nehéz (vasnál nehezebb) atommagok (elsősorban urán) vagy azok bomlástermékei, de nem kizárólag. Az urán a szupernóva robbanás során keletkezik és szétszóródik az űrben, de a Föld anyagába is bekerült, méghozzá a kéreg alá. Onnan a vulkáni aktivitás hozza a felszínre vagy annak közelébe. Az urán fontos bomlásterméke (más szóval leányeleme) a radon. A radon egy nemes gáz, ami viszonylag könnyen kijut a földből és a levegőbe, vagy lakótérbe jut. A radon leányelemei kitapadnak a légköri részecskékre (aeroszolokra) és belégzés útján a tüdőbe jutnak. A radon azért is fontos, mert neki köszönhetjük a sugárterhelésnek körülbelül a felét. Míg a természetes sugárzásnak köszönhető terhelés többé-kevésbé állandó, addig az orvosi eljárásokból származó terhelés egyre növekszik, főleg a fejlett államokban. Az USA-ban például ez a dózis (egységnyi tömegben elnyelt energia) mára megközelítette a radon szolgáltatta dózist.
Ennek és általában a radioaktivitásnak az egészségügyi következményeit a következő bejegyzésekben fogom tárgyalni. Aki a fentiekkel kapcsolatosan további információkhoz szeretne jutni, szeretném a figyelmébe ajánlani a következő multimédiás anyagokat:
Angol nyelven:
Magyarul:
Gyerekeknek és rajzfilmszerető felnőtteknek J

és még sok más anyag.

2013. február 7., csütörtök

Kedves Olvasóm!

Szeretettel üdvözöllek kutatói blogomon. A bejegyzések a radioaktív sugárzás és annak hatása az emberi szervezetre tématerületről lesznek. Remélem felkeltem és fenntartom az érdeklődésed.

Üdv,
Farkas Árpád