Wenn sie

in Ionen zerfällt (oder ionisiert), ist Radiation Radiation, die aus Partikeln zusammengesetzt ist, die individuell ein Elektron von einem Atom oder Molekül befreien können, Ionen erzeugend, die Atome oder Moleküle mit einer elektrischen Nettoanklage sind. Diese neigen dazu, besonders chemisch reaktiv zu sein, und die Reaktionsfähigkeit erzeugt den hohen biologischen Schaden, der pro Einheit der Energie der ionisierenden Strahlung verursacht ist.

Der Grad und die Natur solcher Ionisation hängen von der Energie und dem Typ der individuellen Partikeln ab, die die Radiation, und weniger auf die Strahlenpartikel-Zahl zusammensetzen. Zum Beispiel, wenn ein in Ionen nichtzerfallender Typ der Radiation keine Hauptteil-Substanz bis zur Ionisationstemperatur heizt, wird sogar eine intensive Überschwemmung von Partikeln oder Partikel-Wellen Ionisation nicht verursachen. In solchen Fällen, jeder Partikel oder Partikel-Welle trägt genug individuelle Energie nicht in Ionen zu zerfallen (ein Beispiel ist ein Hochleistungs-Radio- oder Mikrowellenbalken, der nicht in Ionen zerfallen wird, wenn es hohe Temperaturen nicht verursacht). Umgekehrt sogar sehr wird Radiation der niedrigen Intensität Materialien bei niedrigen Temperaturen und Mächten ionisieren, wenn die individuellen Partikeln der Radiation genug Energie (z.B, ein Röntgenstrahl-Balken der niedrigen Macht) tragen. Im Allgemeinen werden Partikeln oder Fotonen mit Energien über ungefähr 10 Elektronvolt (eV) betrachtet, egal was ihre Intensität in Ionen zerfallend. Diese Partikel-Energie kommt in elektromagnetischen Wellen im Extrem ultraviolett und darüber hinaus vor, um alle Röntgenstrahlen und Gammastrahlung einzuschließen.

Freie Neutronen sind im Stande, viele Kernreaktionen in einer Vielfalt von Substanzen macht dir nichts aus ihrer Energie zu verursachen, weil in vielen Substanzen sie energiereiche Kernreaktionen verursachen, und diese (oder ihre Produkte) genug Energie befreien, Ionisation zu verursachen. Deshalb werden freie Neutronen normalerweise als effektiv ionisierende Strahlung an jeder Energie betrachtet (sieh Neutronradiation). Beispiele anderer in Ionen zerfallender Partikeln sind Alphateilchen, Beta-Partikeln und kosmische Strahlen. Die Radiationen verursachen Ionisation wegen der kinetischen Energie, die an der Produktion der individuellen Partikeln beteiligt ist, die unvermeidlich 10 eV überschreiten, und allgemein Tausende oder sogar Millionen von eV der Energie überschreiten.

Die Fähigkeit einer elektromagnetischen Welle (Fotonen), um ein Atom oder Molekül zu ionisieren, hängt von seiner Frequenz ab, die die Energie seiner verbundenen Partikel, des Fotons bestimmt. Die Radiation auf dem Hochfrequenzende und Ende der kurzen Wellenlänge des elektromagnetischen Spektrums — Hochfrequenz-ultraviolett, Röntgenstrahlen und Gammastrahlung — zerfällt wegen der Energie solcher Fotonen in Ionen, die 10 eV überschreiten. Radiation der niedrigeren Energie, solcher als sichtbar leicht, infrarot, Mikrowellen und Funkwellen, zerfällt nicht in Ionen. Die letzten Typen der nichtionisierenden Strahlung der niedrigen Energie können Moleküle beschädigen, aber die Wirkung ist von den Effekten der einfachen Heizung allgemein nicht zu unterscheidend. Solche Heizung erzeugt freie Radikale nicht, bis höhere Temperaturen (zum Beispiel, Flamme-Temperaturen oder "Bräunen"-Temperaturen, und oben) erreicht werden. Im Gegensatz kann ionisierende Strahlung freie Radikale wie reaktive Sauerstoff-Arten sogar bei Raumtemperaturen und unten erzeugen. Freie radikale Produktion ist auch eine primäre Basis für die besondere Gefahr für biologische Systeme von relativ kleinen Beträgen der ionisierenden Strahlung, die viel kleiner sind als erforderlich, um bedeutende Heizung zu erzeugen. Freie Radikale beschädigen leicht DNA, und so kann ionisierende Strahlung auch DNA durch das Ionisieren oder das Brechen von DNA-Molekülen direkt beschädigen.

Unter radiobiologists gibt es einen Grad des Übergreifens in der Rücksicht zwischen der ionisierenden Strahlung und dem niedrigeren ultravioletten Spektrum, das eine Reihe der molekular zerstörenden Radiation enthält, die nicht in Ionen zerfällt, aber hat etwas ähnliche biologische Effekten. Obwohl DNA immer empfindlich ist, um durch die ionisierende Strahlung zu beschädigen, können DNA-Moleküle auch durch die Radiation beschädigt werden, die genug Energie trägt, bestimmte molekulare Obligationen zu erregen, um thymine dimers (pyrimidine dimer) s zu bilden. Diese Energie zerfällt weniger als in Ionen, aber erzeugt ähnliche Typen des Schadens. Das ultraviolette Spektrum beginnt an ungefähr 3.1 eV (400 nm) an fast genau demselben Energieniveau, das Sonnenbrand zur ungeschützten Haut, infolge Photoreaktionen in collagen, und (in der UV-B-Reihe) auch in der DNA verursachen kann. So ist das komplette ultraviolette Spektrum zu lebenden Zellen infolge der elektronischen Erregung in Molekülen zerstörend, die hinter der Ionisation zurückbleibt. Weil solcher Schaden der ionisierenden Strahlung ähnlich ist, weil es größer ist, als von Thermalrücksichten allein voraussagbar ist, hat es Effekten, die der ionisierenden Strahlung einschließlich der Fähigkeit ähnlich sind, Hautkrebs in relativ kleinen Dosen zu verursachen.

Ionisierende Strahlung ist in der Umgebung allgegenwärtig, und kommt aus dem natürlichen Auftreten radioaktive Materialien und kosmische Strahlen. Allgemeine künstliche Quellen sind künstlich erzeugte Radioisotope, Röntgenstrahl-Tuben und Partikel-Gaspedale. Ionisierende Strahlung ist unsichtbar und durch menschliche Sinne nicht direkt feststellbar, so sind Instrumente wie Geigerzähler gewöhnlich erforderlich, seine Anwesenheit zu entdecken. In einigen Fällen kann es zu Sekundäremission des sichtbaren Lichtes auf die Wechselwirkung mit der Sache, solcher als in der Radiation von Cherenkov und radioluminescence führen. Es hat vielen praktischen Nutzen in Medizin, Forschung, Aufbau und anderen Gebieten, aber präsentiert ein Gesundheitsrisiko, wenn verwendet, unpassend. Die Aussetzung von der ionisierenden Strahlung verursacht dem lebenden Gewebe Schaden, und kann auf Veränderung, Strahlenkrankheit, Krebs und Tod hinauslaufen.

Definition

US-Bundeskommunikationskommissionsmaterial definiert ionisierende Strahlung als das mit einer Foton-Energie von größeren als 10 eV (gleichwertig zu einer weiten ultravioletten Wellenlänge von 124 Nanometern). Grob entspricht das sowohl der ersten Ionisationsenergie von Sauerstoff als auch der Ionisationsenergie von Wasserstoff, beider ungefähr 14 eV In einigen Umweltbundesbehörde-Verweisungen, in der Ionisation eines typischen Wassermoleküls an einer Energie von 33 eV wird als die passende biologische Schwelle für die ionisierende Strahlung Verweise angebracht: Dieser Wert vertritt den so genannten W-Wert, den umgangssprachlichen Namen für die Mittelenergie des ICRU, die in einem Benzin pro gebildetes Ion-Paar ausgegeben ist, der Ionisationsenergie plus die Energie verbindet, die gegen andere Prozesse wie Erregung verloren ist. An 38-Nanometer-Wellenlänge für die elektromagnetische Radiation sind 33 eV der Energie beim herkömmlichen 10 nm Wellenlänge-Übergang zwischen äußerstem ultraviolett, und Röntgenstrahl-Radiation nah, die an ungefähr 125 eV vorkommt. So zerfällt Röntgenstrahl-Radiation immer in Ionen, aber nur äußerste Ultraviolettstrahlung kann betrachtet werden, laut aller Definitionen in Ionen zerfallend.

Wie bemerkt, ähnelt die biologische Wirkung der ionisierenden Strahlung auf Zellen etwas der eines breiteren Spektrums der molekular zerstörenden Radiation, die auf ionisierende Strahlung übergreift und sich darüber hinaus, zu etwas niedrigeren Energien in alle Gebiete von UV und manchmal sichtbarem Licht in einigen Systemen (wie photosynthetische Systeme in Blättern) ausstreckt. Obwohl DNA immer empfindlich ist, um durch die ionisierende Strahlung zu beschädigen, kann das DNA-Molekül auch durch die Radiation mit genug Energie beschädigt werden, bestimmte molekulare Obligationen zu erregen, um thymine dimers zu bilden. Diese Energie kann weniger als in Ionen zerfallen, aber in der Nähe davon. Ein gutes Beispiel ist ultraviolette Spektrum-Energie, die an ungefähr 3.1 eV (400 nm) an in der Nähe von demselben Energieniveau beginnt, das Sonnenbrand zur ungeschützten Haut verursachen kann, infolge Photoreaktionen in collagen und (in der UV-B-Reihe) beschädigen auch in der DNA (zum Beispiel, pyrimidine dimers). So sind die Mitte und das niedrigere ultraviolette elektromagnetische Spektrum zu biologischen Geweben infolge der elektronischen Erregung in Molekülen zerstörend, die hinter der Ionisation zurückbleibt, aber ähnliche Nichtthermaleffekten erzeugt. Einigermaßen, wie man bewiesen hat, ist sichtbares Licht und auch ultraviolett (UVA), der an sichtbaren Energien am nächsten ist, auf Bildung der reaktiven Sauerstoff-Arten in der Haut hinausgelaufen, die indirekten Schaden verursachen, da das elektronisch aufgeregte Moleküle sind, die reaktiven Schaden zufügen können, obwohl sie Sonnenbrand (erythema) nicht verursachen. Wie Ionisationsschaden sind alle diese Effekten in der Haut außer denjenigen, die durch einfache Thermaleffekten erzeugt sind.

Typen

Verschiedene Typen der ionisierenden Strahlung können durch den radioaktiven Zerfall, die Atomspaltung und die Kernfusion, und durch Partikel-Gaspedale und natürlich vorkommende kosmische Strahlen erzeugt werden. Muons und viele Typen von Mesonen (hat insbesondere pions beladen), zerfallen auch in Ionen.

In der Größenordnung von einer Partikel, um in Ionen zu zerfallen, muss es eine genug hohe Energie sowohl haben und mit den Atomen eines Ziels aufeinander wirken.

Fotonen wirken elektromagnetisch mit beladenen Partikeln aufeinander, so zerfallen Fotonen der genug hohen Energie auch in Ionen. Die Energie, an der das beginnt, mit Fotonen (Licht) zu geschehen, liegt am Hochfrequenzende des ultravioletten (UV) Gebiets des elektromagnetischen Spektrums. Wie bemerkt, oben zerfällt der grösste Teil von UV nicht in Ionen, aber der ganze UV kann molekularen Schaden auf eine etwas ähnliche Weise verursachen, und so ist der ganze UV (wie ionisierende Strahlung) mehr biologisch schädlich als erwartet von seiner Heizungswirkung und einfacher Energieabsetzung.

Beladene Partikeln wie Elektronen, Positrone, muons, Protone, Alphateilchen und schwere Atomkerne von Gaspedalen oder kosmischen Strahlen wirken auch elektromagnetisch mit Elektronen eines Atoms oder Moleküls aufeinander, und alle können Ionisation verursachen. Muons tragen zu Hintergrundradiation wegen kosmischer Strahlen bei, aber durch themelves werden gedacht, wenig Gefahr-Wichtigkeit wegen ihrer relativ niedrigen Dosis zu sein. Pions (eine andere sehr kurzlebige manchmal beladene Partikel) kann in großen Beträgen in den größten Partikel-Gaspedalen erzeugt werden. Pions sind nicht eine theoretische biologische Gefahr außer der Nähe solche Betriebsgaspedal-Maschinen, die dann der schweren Sicherheit unterworfen sind.

Neutronen, andererseits elektrische Nullanklage habend, wirken elektromagnetisch mit Elektronen nicht aufeinander, und so können sie nicht Ionisation durch diesen Mechanismus direkt verursachen. Jedoch werden schnelle Neutronen mit den Protonen in Wasserstoff (auf diese Art eines Billardballs aufeinander wirken, der einen anderen, Kopf darauf schlägt, es mit der ganzen Energie des ersten Balls der Bewegung wegschickend), und dieser Mechanismus erzeugt Protonenradiation (schnelle Protone). Diese Protone zerfallen in Ionen, weil sie der hohen Energie sind, beladen werden, und mit den Elektronen in der Sache aufeinander wirken.

Ein Neutron kann auch mit anderen Atomkernen, abhängig vom Kern und der Geschwindigkeit des Neutrons aufeinander wirken; diese Reaktionen geschehen mit schnellen Neutronen und langsamen Neutronen abhängig von der Situation. Neutronwechselwirkungen auf diese Weise erzeugen häufig radioaktive Kerne, die ionisierende Strahlung erzeugen, wenn sie verfallen. In spaltbaren Materialien können sekundäre Neutronen Kernkettenreaktionen erzeugen, manchmal einen größeren Betrag der Ionisation verursachend.

Ein Ionisationsereignis erzeugt normalerweise ein positives Atomion und ein Elektron. Energiereiche Beta-Partikeln können bremsstrahlung erzeugen, weil sie Sache oder sekundäre Elektronen (δ-electrons) durchführen; beide können der Reihe nach in Ionen zerfallen. Energische Beta-Partikeln, wie diejenigen, die durch P ausgestrahlt sind, werden durch die Umgebungssache schnell verlangsamt. Die gegen die Verlangsamung verlorene Energie wird in der Form von genanntem "bremsstrahlung" von Röntgenstrahlen ausgestrahlt, der zum "Bremsen der Radiation" übersetzt. Bremsstrahlung ist von Bedeutung, wenn er Beta-Emitter beschirmt. Die Intensität von bremsstrahlung nimmt mit der Zunahme in der Energie der Elektronen und der Atomnummer des fesselnden Mediums zu.

Verschieden vom Alpha oder den Beta-Partikeln (sieh Partikel-Radiation), ionisiert Gammastrahlung die ganze Zeit ihren Pfad nicht, aber wirkt eher mit Sache auf eine von drei Weisen aufeinander: die fotoelektrische Wirkung, die Wirkung von Compton und Paar-Produktion. Über das Beispiel zeigt die Zahl Wirkung von Compton: Zwei Compton scatterings, die folgend geschehen. In jedem sich zerstreuenden Ereignis überträgt der Gammastrahl Energie einem Elektron, und es setzt sein Pfad in einer verschiedenen Richtung und mit der reduzierten Energie fort.

In derselben Zahl kollidiert das Neutron mit einem Proton des Zielmaterials, und wird dann ein schnelles Rückstoß-Proton, das der Reihe nach in Ionen zerfällt. Am Ende seines Pfads wird das Neutron durch einen Kern in gewonnen (n, γ)-Reaktion, die zur Emission eines Neutronfestnahme-Fotons führt. Solche Fotonen haben immer genug Energie, sich als ionisierende Strahlung zu qualifizieren.

Allgemeine biologische Effekten durch den Typ und die Dosis

Sieh die Biologische Effekten-Abteilung unten für das Detail.

Wie man

denkt, ist die nichtionisierende Strahlung bis zur Energie des sichtbaren Lichtes unter den Niveaus diese Ursache-Heizung im Wesentlichen harmlos. Ultraviolettstrahlung, obwohl, außer an seinen sehr höchsten Frequenzen in Ionen nichtzerfallend, kann in allen seinen Formen wegen seiner Fähigkeit biologisch gefährlich sein, Moleküle elektronisch zu erregen und biologischen Schaden durch das Brechen oder das Umordnen chemischer Obligationen (zum Beispiel, in der DNA) zu verursachen. Ionisierende Strahlung ist immer pro Energieeinheit der direkten Aussetzung viel gefährlicher als nichtionisierende Strahlung, obwohl der Grad der Gefahr für einige Typen der Radiation ein Thema der Debatte bleibt.

Die negativ beladenen Elektronen und positiv beladenen durch die ionisierende Strahlung geschaffenen Ionen können im lebenden Gewebe Schaden verursachen. Wenn die Dosis genügend ist, kann die Wirkung fast sofort in der Form der Strahlenvergiftung gesehen werden. Sieh criticality Unfall für mehrere Fälle der zufälligen Strahlenvergiftung und ihrer Ergebnisse.

Niedrigere Dosen können Krebs oder andere langfristige Probleme verursachen. Die Wirkung der sehr niedrigen Dosen, die in normalen Verhältnissen (sowohl von natürlichen als auch von künstlichen Quellen, wie kosmische Strahlen, medizinische Röntgenstrahlen und Kernkraftwerke) gestoßen sind, ist ein Thema der aktuellen Debatte. Ein 2005-Bericht, der vom amerikanischen Nationalen Forschungsrat (der BEIR VII Bericht veröffentlicht ist, der in zusammengefasst ist), hat angezeigt, dass die gesamte mit Hintergrundquellen der Radiation vereinigte Krebs-Gefahr relativ niedrig war. Einige schlagen sogar vor, dass auf niedriger Stufe Dosen der ionisierenden Strahlung, durch das Anregen des Immunsystems vorteilhaft sind und Mechanismen von Zellen selbstreparieren. Diese Hypothese wird Radiation hormesis genannt.

Radioaktive Materialien veröffentlichen gewöhnlich Alphateilchen (die die Kerne von Helium sind), Beta-Partikeln (bewegen die Elektronen oder Positrone schnell), Gammastrahlung oder Neutronen. Alpha und Beta-Partikeln können häufig durch ein Stück von Papier oder eine Platte von Aluminium beziehungsweise angehalten werden. Sie verursachen den grössten Teil des Schadens, wenn sie innerhalb des menschlichen Körpers ausgestrahlt werden. Gammastrahlung zerfällt weniger in Ionen entweder als das Alpha oder als die Beta-Partikeln, aber der Schutz gegen Gammas verlangt dickere Abschirmung. Der Schaden, den sie erzeugen, ist dem ähnlich, das durch Röntgenstrahlen verursacht ist, und schließen Sie Brandwunden und auch Krebs durch Veränderungen ein. Neutronradiation verursacht auch Veränderungen durch Wechselwirkungen mit den Wasserstoffatomen (einschließlich Kohlenwasserstoffe) im Körper. Neutronen können wegen ihrer Fähigkeit äußerst gefährlich sein, durch die meisten Materialien einzudringen.

Menschen und Tiere werden auch zur ionisierenden Strahlung innerlich ausgestellt: Da radioaktive Isotope in der Umgebung da sind, können sie in den Körper genommen werden. Zum Beispiel wird radioaktives Jod als normales Jod durch den Körper behandelt und durch die Schilddrüse verwendet; seine Anhäufung dort kann zu Schilddrüse-Krebs führen. Einige radioaktive Elemente auch bioaccumulate.

Menschenkunde widersteht germline Veränderung entweder durch das Korrigieren der Änderungen in der DNA oder durch Verursachen apoptosis in der veränderten Zelle.

Einheiten

Die Einheiten, die verwendet sind, um ionisierende Strahlung zu messen, sind ziemlich kompliziert. Die in Ionen zerfallenden Effekten der Radiation werden durch Einheiten der Aussetzung gemessen:

• Die Ampere-Sekunde pro Kilogramm (C/kg) ist die SI-Einheit der Aussetzung der ionisierenden Strahlung, und misst den Betrag der Radiation, die erforderlich ist, 1 Ampere-Sekunde der Anklage jeder Widersprüchlichkeit in 1 Kilogramm der Sache zu schaffen.
• Das Röntgen (R) ist eine ältere traditionelle Einheit, die fast außer dem Gebrauch ist, der den Betrag der Radiation vertreten hat, die erforderlich ist, 1 esu der Anklage jeder Widersprüchlichkeit in 1 Kubikzentimeter trockene Luft zu befreien. 1 Röntgen = 2.58×10 C/kg

Jedoch ist der Betrag des Schadens, der angerichtet ist um (besonders lebendes Gewebe) durch die ionisierende Strahlung von Bedeutung zu sein, mehr nah im Wert von der Energie abgelegt aber nicht die Anklage verbunden. Das wird die absorbierte Dosis genannt.

• Das Grau (Gy), mit Einheiten J/kg, ist die SI-Einheit der absorbierten Dosis, die den Betrag der Radiation vertritt, die erforderlich ist, 1 Joule der Energie in 1 Kilogramm jeder Art der Sache abzulegen.
• Der rad (hat Radioaktivität Dosis absorbiert), ist die entsprechende traditionelle Einheit, die 0.01 J ist, die pro Kg 100 rad = 1 Gy abgelegt sind.

Gleiche Dosen von verschiedenen Typen oder Energien der Radiation verursachen verschiedene Beträge des Schadens am lebenden Gewebe. Zum Beispiel verursacht 1 Gy der Alpha-Radiation ungefähr 20mal so viel Schaden wie 1 Gy von Röntgenstrahlen. Deshalb wurde die gleichwertige Dosis definiert, um ein ungefähres Maß der biologischen Wirkung der Radiation zu geben. Es wird durch das Multiplizieren der absorbierten Dosis durch einen Gewichtungsfaktor W berechnet, der für jeden Typ der Radiation verschieden ist (sieh über dem Tisch). Dieser Gewichtungsfaktor wird auch den Q (Qualitätsfaktor), oder RBE (biologische Verhältniswirksamkeit der Radiation) genannt.

• Der sievert (Sv) ist die SI-Einheit der gleichwertigen Dosis. Obwohl es dieselben Einheiten wie das Grau, J/kg hat, misst es etwas anderes. Für einen gegebenen Typ und Dosis von auf einen bestimmten Körperteil (E) eines bestimmten Organismus angewandtem Strahlen-misst es den Umfang Röntgenstrahlen oder Gammastrahlungsdosis, die auf den ganzen Körper des Organismus angewandt ist, solch, dass die Wahrscheinlichkeiten der zwei Drehbücher, um Krebs zu veranlassen, dasselbe gemäß der aktuellen Statistik sind.
• Der rem (Röntgen gleichwertiger Mann) ist die traditionelle Einheit der gleichwertigen Dosis. 1 sievert = 100 rem. Weil der rem eine relativ große Einheit ist, wird typische gleichwertige Dosis in millirem (mrem), 10 rem, oder in microsievert (μSv), 10 Sv gemessen. 1 mrem = 10 μSv.
• Eine für auf niedriger Stufe Dosen der Radiation manchmal verwendete Einheit ist der BRET (Hintergrundradiation Gleichwertige Zeit). Das ist die Zahl von Tagen einer Hintergrundstrahlenaussetzung eines Durchschnittsmenschen, zu der die Dosis gleichwertig ist. Diese Einheit wird nicht standardisiert, und hängt vom für die durchschnittliche Hintergrundstrahlendosis verwendeten Wert ab. Mit dem UNSCEAR 2000-Wert (unten) ist eine BRET Einheit ungefähr 6.6 μSv gleich.

Zum Vergleich, wie man annimmt, ist die durchschnittliche 'Hintergrund'-Dosis der natürlichen Radiation, die von einer Person pro Jahr durch BRET erhalten ist, 6.6 μSv (660 mrem), aber der Durchschnitt in den Vereinigten Staaten ist ungefähr 3.6 mSv (360 mrem), und in einem kleinen Gebiet in Indien ist nicht weniger als 30 mSv (3000 mrem). Die tödliche Dosis des vollen Körpers der Radiation für einen Menschen ist ungefähr 4-5 Sv (400-500 rem).

Gebrauch

Ionisierende Strahlung hat vielen Nutzen, einschließlich der Tötung krebsbefallener Zellen und Energieerzeugung. Jedoch, obwohl ionisierende Strahlung viele Anwendungen hat, kann Übergebrauch für die menschliche Gesundheit gefährlich sein. Zum Beispiel, auf einmal, haben Helfer in Schuhgeschäften Röntgenstrahlen verwendet, um eine Schuhgröße eines Kindes zu überprüfen, aber diese Praxis wurde gehalten, als sie entdeckt wurde, dass ionisierende Strahlung gefährlich ist.

Kernkraft

Kernreaktoren erzeugen große Mengen der ionisierenden Strahlung als ein Nebenprodukt der Spaltung während der Operation. Außerdem erzeugen sie hoch radioaktiven radioaktiven Abfall, der ionisierende Strahlung seit Tausenden von Jahren für einige der Spaltungsnebenprodukte ausstrahlen wird. Die sichere Verfügung dieser Verschwendung in einem Weg, der zukünftige Generationen vor der Strahlenaussetzung schützt, ist zurzeit unvollständig und bleibt ein hoch umstrittenes Problem.

Strahlenemissionen vom hohen radioaktiven Abfall nehmen äußerst langsam ab, der langfristige Eindämmung und Lagerung seit Tausenden von Jahren verlangt, bevor es sicher betrachtet wird. Während üblicher Zustände sind radioaktive Emissionen von Kernkraftwerken allgemein niedriger als kohlenverbrennende Werke; obwohl mehreres hohes Profil Kernunfälle gefährliche Niveaus der Radioaktivität veröffentlicht hat.

Industriemaß

Da eine ionisierende Strahlung (principly Gamma) in Sache eindringen kann, werden sie für eine Vielfalt von Messmethoden verwendet.

Röntgenstrahlen und Gammastrahlung werden verwendet, um Images des Inneren von festen Produkten, als ein Mittel der nichtzerstörenden Prüfung und Inspektion zu machen. Das Stück, um radiographed zu sein, wird zwischen der Quelle und einem fotografischen Film in einer Kassette gelegt. Nach einer bestimmten Belichtungszeit wird der Film entwickelt, und er zeigt innere Defekte des Materials, wenn es irgendwelchen gibt.

Maße

:Gauges verwenden das Exponentialabsorptionsgesetz der Gammastrahlung

:*Level-Hinweise: Quelle und Entdecker werden an Gegenseiten eines Behälters gelegt, die Anwesenheit oder Abwesenheit des Materials im horizontalen Strahlenpfad anzeigend. Beta oder Gammaquellen, werden abhängig von der Dicke und der Dichte des zu messenden Materials verwendet. Die Methode wird für Behälter von Flüssigkeiten oder körniger Substanzen verwendet

:*Thickness-Maße: Wenn das Material der unveränderlichen Dichte ist, hängt das durch den Strahlenentdecker gemessene Signal von der Dicke des Materials ab. Das ist für den Dauerbetrieb, wie Papiers, Gummis usw. nützlich.

Anwendungen mit der Ionisation von Benzin durch die Radiation

:*To vermeiden die Zunahme der statischen Elektrizität in der Produktion von Papier, Plastik, synthetischen Textilwaren usw., eine Quelle in der Form von des Zierbandes des Alpha-Emitter-Am kann in der Nähe vom Material am Ende des Fließbandes gelegt werden. Die Quelle ionisiert die Luft, um elektrische Anklagen auf dem Material zu entfernen.

:*Smoke-Entdecker: Zwei Ionisierungsräume werden neben einander gelegt. Beide enthalten eine kleine Quelle von Am, der einen kleinen unveränderlichen Strom verursacht. Einer wird geschlossen und dient zum Vergleich, der andere ist für umgebende Luft offen; es hat eine gridded Elektrode. Wenn Rauch in den offenen Raum eingeht, wird der Strom gestört, weil die Rauch-Partikeln den beladenen Ionen anhaften und sie zu einem neutralen elektrischen Staat wieder herstellen. Das reduziert den Strom im offenen Raum. Wenn der Strom unter einer bestimmten Schwelle fällt, wird die Warnung ausgelöst.

:*Radioactive-Leuchtspurgeschosse für die Industrie: Da sich radioaktive Isotope chemisch größtenteils wie das untätige Element benehmen, kann dem Verhalten einer bestimmten chemischen Substanz durch die Nachforschung der Radioaktivität gefolgt werden. Beispiele:

: ** macht das Hinzufügen eines Gammaleuchtspurgeschosses zu einem Benzin oder Flüssigkeit in einem geschlossenen System es möglich, ein Loch in einer Tube zu finden.

: ** macht das Hinzufügen eines Leuchtspurgeschosses zur Oberfläche des Bestandteils eines Motors es möglich, Tragen durch das Messen der Tätigkeit des Schmieröls zu messen.

Medizinisch, biologisch und Sterilisationsanwendungen

Der größte Gebrauch der ionisierenden Strahlung in der Medizin ist in der medizinischen Röntgenografie, um Images des Inneren des menschlichen Körpers mit Röntgenstrahlen zu machen. Das ist die größte künstliche Quelle der Strahlenaussetzung für Menschen. Radiation wird auch verwendet, um Krankheiten in der Strahlentherapie zu behandeln. Leuchtspurgeschoss-Methoden (erwähnt oben) werden in der Kernmedizin verwendet, um Krankheiten zu diagnostizieren, und weit in der biologischen Forschung verwendet.

In der Biologie und Landwirtschaft wird Radiation verwendet, um Veränderungen zu veranlassen, neue oder verbesserte Arten zu erzeugen. Ein anderer Gebrauch in der Kerbtier-Kontrolle ist die sterile Kerbtier-Technik, wo Kerbtiere männlichen Geschlechts durch die Radiation sterilisiert und befreit werden, so haben sie keine Nachkommenschaft, um die Bevölkerung zu reduzieren.

Im industriellen und den Nahrungsmittelanwendungen wird Radiation für die Sterilisation von Werkzeugen und Ausrüstung verwendet. Ein Vorteil besteht darin, dass der Gegenstand in Plastik vor der Sterilisation gesiegelt werden kann. Ein erscheinender Gebrauch in der Nahrungsmittelproduktion ist die Sterilisation des Essens mit dem Nahrungsmittelausstrahlen.

Kritiker des Nahrungsmittelausstrahlens haben Sorgen über die Gesundheitsrisikos der veranlassten Radioaktivität. Außerdem ein Bericht für den amerikanischen Rat auf der Wissenschaft und Gesundheit betitelt "Bestrahlte Nahrungsmittel" Staaten: "Die Typen von für die Behandlung von Nahrungsmitteln genehmigten Strahlenquellen haben spezifische Energieniveaus ganz darunter, was jedes Element im Essen veranlassen würde, radioaktiv zu werden. Nahrungsmittelerleben-Ausstrahlen wird nicht mehr radioaktiv als Gepäck, das einen Flughafenröntgenstrahl-Scanner oder Zähne durchführt, die Durchleuchtet worden sind."

Quellen

Natürliche und künstliche Strahlenquellen sind in ihren Effekten auf die Sache ähnlich.

Die durchschnittliche Aussetzung für Amerikaner ist ungefähr 360 mrem (3.6 mSv) pro Jahr, dessen 81 Prozent aus natürlichen Quellen der Radiation kommen. Die restlichen 19 Prozent ergeben sich aus Aussetzung von Mensch-gemachten Strahlenquellen wie medizinische Röntgenstrahlen, von dem der grösste Teil in Leuten abgelegt wird, die CT Ansehen gehabt haben. Jedoch, in einigen Gebieten, kann die durchschnittliche Hintergrunddosis mehr als 1,000 mrem (10 mSv) pro Jahr sein. Eine wichtige Quelle der natürlichen Radiation ist radon Benzin, das unaufhörlich von der Grundlage, aber wegen seiner hohen Speicherdichte sickert, in schlecht ventilierten Häusern anwachsen kann.

Die Hintergrundquote für die Radiation ändert sich beträchtlich mit der Position, mindestens 1.5 mSv/a (1.5 mSv pro Jahr) in einigen Gebieten und mehr als 100 mSv/a in anderen seiend. Leute in einigen Teilen von Ramsar, einer Stadt im nördlichen Iran, erhalten eine jährliche absorbierte Dosis von der Hintergrundradiation, die bis zu 260 mSv/a ist. Trotz für viele Generationen in diesen Hoch-Hintergrundgebieten gelebt zu haben, zeigen Einwohner von Ramsar keine bedeutenden cytogenetic Unterschiede im Vergleich zu Leuten in normalen Hintergrundgebieten. Das hat zum Vorschlag geführt, dass hoch, aber unveränderliche Niveaus der Radiation sind für Menschen leichter zu stützen als plötzliche Strahlenbrüche.

Natürliche Hintergrundradiation

Natürliche Hintergrundradiation kommt aus fünf primären Quellen: Höhenstrahlung, Sonnenstrahlung, Außenlandquellen, Radiation im menschlichen Körper und radon.

Höhenstrahlung

Die Erde und alle Wesen darauf, werden ständig durch die Radiation von der Außenseite unseres Sonnensystems bombardiert. Diese Höhenstrahlung besteht aus positiv beladenen Ionen von Protonen bis Eisenkerne. Die Energie dieser Radiation kann weit das überschreiten, das Menschen sogar in den größten Partikel-Gaspedalen schaffen können (sieh ultraenergiereichen kosmischen Strahl). Diese Radiation wirkt in der Atmosphäre aufeinander, um sekundäre Radiation zu schaffen, die unten, einschließlich Röntgenstrahlen, muons, Protone, Alphateilchen, pions, Elektronen und Neutronen regnet.

Die Dosis von der Höhenstrahlung ist größtenteils von muons, Neutronen und Elektronen mit einer Dosis-Rate, die sich in verschiedenen Teilen der Welt und gestützt größtenteils auf dem geomagnetic Feld, der Höhe und dem Sonnenzyklus ändert. Die Höhenstrahlungsdosis-Rate auf Flugzeugen ist dass, gemäß den Vereinten Nationen UNSCEAR 2000-Bericht so hoch (sieh Verbindungen im Grunde), Luftfahrtgesellschaft-Flugzeugbesatzungsarbeiter erhalten mehr Dosis durchschnittlich als jeder andere Arbeiter, einschließlich derjenigen in Kernkraftwerken.

Außenlandquellen

Die meisten Materialien auf der Erde enthalten einige radioaktive Atome, selbst wenn in kleinen Mengen. Der grösste Teil der von diesen Quellen erhaltenen Dosis ist von Gammastrahl-Emittern im Gebäude von Materialien oder schaukelt sich und Boden wenn draußen. Die Hauptradionuklide der Sorge für die Landradiation sind Isotope des Kaliums, Urans und Thoriums. Jede dieser Quellen hat in der Tätigkeit seit der Geburt der Erde abgenommen.

Innere Strahlenquellen

Alle Irdischen Materialien, die die Bausteine des Lebens sind, enthalten einen radioaktiven Bestandteil. Als Menschen verbrauchen Werke und Tiere Essen, Luft und Wasser, ein Warenbestand von Radioisotopen entwickelt sich innerhalb des Organismus (sieh Banane gleichwertige Dosis). Einige Radionuklide, wie Kalium 40, strahlen einen energiereichen Gammastrahl aus, der durch empfindliche elektronische Strahlenmaß-Systeme gemessen werden kann. Andere Radionuklide, wie Kohlenstoff 14, haben solch eine lange Halbwertzeit, dass sie bis heute die Überreste von lang-toten Organismen verwendet werden können (wie Holz, das Tausende von Jahren ist). Diese inneren Strahlenquellen tragen zu einer Gesamtstrahlendosis einer Person von der natürlichen Hintergrundradiation bei.

Radon

Radon-222 ist ein Benzin, das durch den Zerfall von Radium 226 erzeugt ist. Beide sind ein Teil der natürlichen Uran-Zerfall-Kette. Uran wird in Boden weltweit in unterschiedlichen Konzentrationen gefunden. Da radon ein Benzin ist, kann er in Häusern anwachsen. Anhäufung ist auf Hauspositions-sowie Baumethoden abhängig. Unter Nichtrauchern ist Radon die Ursache Nummer ein des Lungenkrebses und, insgesamt, die zweite Hauptursache.

Künstliche Quellen

Über dem Hintergrundniveau der Strahlenaussetzung verlangt amerikanische Nuclear Regulatory Commission (NRC), dass seine Lizenznehmer Mensch-gemachte Strahlenaussetzung für individuelle Mitglieder des Publikums zu 100 mrem (1 mSv) pro Jahr beschränken, und Berufsstrahlenaussetzung von Erwachsenen beschränken, die mit dem radioaktiven Material zu 5,000 mrem (50 mSv) pro Jahr arbeiten.

Beruflich ausgestellte Personen werden gemäß den Quellen ausgestellt, mit denen sie arbeiten.

Die Strahlenaussetzung dieser Personen wird mit dem Gebrauch von genanntem dosimeters der Einpferch-großen Instrumente sorgfältig kontrolliert.

Beispiele von Industrien, wo Berufsaussetzung eine Sorge ist, schließen ein:

• Luftfahrtgesellschaft-Mannschaft (die am meisten ausgestellte Bevölkerung)
• Industrieröntgenografie
• Medizinische Röntgenologie und Kernmedizin
• Uran, das abbaut
• Kernkraftwerk und Kernbrennstoff-Wiederaufbereitungspflanzenarbeiter
• Forschungslabors (Regierung, Universität und privat)

Einige Mensch-gemachte Strahlenquellen betreffen den Körper durch die direkte Radiation, während andere die Form der radioaktiven Verunreinigung annehmen und den Körper daraus bestrahlen.

Medizinische Verfahren, wie diagnostische Röntgenstrahlen, Kernmedizin und Strahlentherapie sind bei weitem die bedeutendste Quelle der Mensch-gemachten Strahlenaussetzung von der breiten Öffentlichkeit. Einige der verwendeten Hauptradionuklide sind I-131, Tc-99, Co-60, Ir-192 und Cs-137. Diese werden in die Umgebung selten veröffentlicht. Das Publikum wird auch zur Radiation von Verbrauchsgütern, wie Tabak (Polonium 210) ausgestellt, Materialien, brennbare Brennstoffe (Benzin, Kohle, usw.), Augenglas, Fernsehen, Leuchtbewachungen bauend, und wählt (Tritium), Flughafenröntgenstrahl-Systeme, Rauchmelder (Americium), Straßenbaumaterialien, Elektrontuben, Leuchtstofflampe-Starter und Laterne-Mäntel (Thorium). Eine typische Dosis für die Strahlentherapie könnte 7 Ausbreitung von Gy täglich (an Werktagen) mehr als zwei Monate sein.

Des kleineren Umfangs werden Mitglieder des Publikums zur Radiation vom Kernbrennstoff-Zyklus ausgestellt, der die komplette Folge davon einschließt, abzubauen und sich von Uran zur Verfügung des verausgabten Brennstoffs, sowie dem Kohlenmacht-Zyklus wegen der Ausgabe und Emission von radioaktiven Verseuchungsstoffen zu prügeln, die in der Kohle gefangen wurden. Die Effekten solcher Aussetzung sind wegen der äußerst niedrigen beteiligten Dosen nicht zuverlässig gemessen worden. Schätzungen der Aussetzung sind niedrig genug, dass Befürworter der Kernkraft sie mit der mutagenic Macht vergleichen, Hosen seit zwei Extraminuten pro Jahr zu tragen (weil Hitze Veränderung verursacht). Gegner verwenden einen Krebs pro Dosis-Modell, um zu behaupten, dass solche Tätigkeiten mehrere hundert Fälle des Krebses pro Jahr, einer Anwendung des umstrittenen Geradlinigen Modells ohne Schwellen (LNT) verursachen.

In einem Atomkrieg würde die Gammastrahlung vom radioaktiven Niederschlag von Kernwaffen wahrscheinlich die größte Zahl von Unfällen verursachen. Sofort in Windrichtung Ziele würden Dosen 300 Gy pro Stunde übertreffen. Als eine Verweisung sind 4.5 Gy (ungefähr 15,000mal die durchschnittliche jährliche Hintergrundrate) für die Hälfte einer normalen Bevölkerung ohne ärztliche Behandlung tödlich.

Einige der Radionuklide der Sorge schließen Kobalt 60, Cäsium 137, Americium 241, und Jod 131 ein.

Biologische Effekten

Von den biologischen Effekten der Radiation wird in Bezug auf ihre Effekten auf lebende Zellen gedacht. Für niedrige Stufen der Radiation sind die biologischen Effekten so klein sie dürfen in epidemiologischen Studien nicht entdeckt werden. Der Körper repariert viele Typen der Radiation und des chemischen Schadens. Biologische Effekten der Radiation auf lebenden Zellen können auf eine Vielfalt von Ergebnissen hinauslaufen, einschließlich:

1. Zellen erfahren DNA-Schaden und sind im Stande, den Schaden zu entdecken und zu ersetzen.
2. Zellen erfahren DNA-Schaden und sind unfähig, den Schaden zu ersetzen. Diese Zellen können den Prozess des programmierten Zelltodes oder apoptosis durchgehen, so den potenziellen genetischen Schaden vom größeren Gewebe beseitigend.
3. Zellen erfahren eine nichttödliche DNA-Veränderung, die zu nachfolgenden Zellabteilungen verzichtet wird. Diese Veränderung kann zur Bildung eines Krebses beitragen.
4. Zellen erfahren "nicht wiedergutzumachenden DNA-Schaden." Auf niedriger Stufe ionisierende Strahlung kann nicht wiedergutzumachenden DNA-Schaden veranlassen (replicational und transcriptional für neoplasia erforderliche Fehler führend, oder kann Virenwechselwirkungen auslösen) das Führen zu Frühaltern und Krebs.

Andere Beobachtungen am Gewebeniveau sind mehr kompliziert. Diese schließen ein:

1. In einigen Fällen reduziert eine kleine Strahlendosis den Einfluss einer nachfolgenden, größeren Strahlendosis. Das ist eine 'anpassungsfähige Antwort' genannt worden und ist mit hypothetischen Mechanismen von hormesis verbunden.

Wie man

allgemein akzeptiert, sind DNA-Brechungen des doppelten Ufers (DSBs) die am meisten biologisch bedeutende Verletzung, durch die ionisierende Strahlung Krebs und Erbkrankheit verursacht. In vitro erträgt die DNA jeder Zelle 35 DSBs pro Grau. Die meisten veranlassten DSBs werden innerhalb von 24. repariert, nachdem Aussetzung, jedoch, 25 % der reparierten Ufer falsch und ungefähr 20 % von fibroblast Zellen repariert werden, die zu 200mGy ausgestellt wurden, ist innerhalb von 4 Tagen nach der Aussetzung gestorben.

Akut

Akute Strahlenaussetzung ist eine Aussetzung von der ionisierenden Strahlung, die während einer kurzen Zeitspanne vorkommt. Es gibt alltägliche kurze Aussetzungen, und die Grenze, an der es bedeutend wird, ist schwierig sich zu identifizieren. Äußerste Beispiele schließen ein

• Sofortige Blitze von Kernexplosionen
• Aussetzungen von Minuten zu Stunden während des Berührens von hoch radioaktiven Quellen
• Laboratorium und Produktionsunfälle
• Absichtliche und zufällige hohe medizinische Dosen.

Die Effekten von akuten Ereignissen werden leichter studiert als diejenigen der chronischen Aussetzung.

Chronisch

Die Aussetzung von der ionisierenden Strahlung im Laufe einer verlängerten Zeitspanne wird chronische Aussetzung genannt. Der Begriff chronisch (griechischer cronos = Zeit) bezieht sich auf die Dauer, nicht den Umfang oder Ernst. Die natürliche Hintergrundradiation ist chronische Aussetzung, aber ein normales Niveau ist schwierig, wegen Schwankungen zu bestimmen. Geografische Position und Beruf betreffen häufig chronische Aussetzung.

Strahlenniveaus

Die Vereinigungen zwischen der Aussetzung der ionisierenden Strahlung und der Entwicklung des Krebses basieren größtenteils auf Bevölkerungen, die zu relativ hohen Niveaus der ionisierenden Strahlung, wie japanische Atombombe-Überlebende und Empfänger von ausgewählten diagnostischen oder therapeutischen medizinischen Verfahren ausgestellt sind.

Mit der Aussetzung der hohen Dosis vereinigte Krebse schließen Leukämie, Schilddrüse, Busen, Blase, Doppelpunkt, Leber, Lunge, Speiseröhre, vielfachen Eierstockmyeloma und Magen-Krebse ein. Die USA-Abteilung der Gesundheitsdienstliteratur schlägt auch eine mögliche Vereinigung zwischen der Aussetzung der ionisierenden Strahlung und der Vorsteherdrüse, der Nasenhöhle/Kurven, dem und Rachen-Kehlkopf- und Bauchspeicheldrüsenkrebs vor.

Die Zeitspanne zwischen der Strahlenaussetzung und der Entdeckung des Krebses ist als die latente Periode bekannt. Jene Krebse, die sich infolge der Strahlenaussetzung entwickeln können, sind von denjenigen nicht zu unterscheidend, die natürlich oder infolge der Aussetzung von anderen Karzinogenen vorkommen. Außerdem zeigt Nationale Krebs-Institutliteratur an, dass chemische und physische Gefahren und Lebensstil-Faktoren, wie das Rauchen, Alkohol-Verbrauch, und Diät, bedeutsam zu vielen dieser derselben Krankheiten beitragen.

Obwohl Radiation Krebs an hohen Dosen und hohen Dosis-Raten verursachen kann, sind Gesundheitswesen-Daten bezüglich niedrigerer Ebenen der Aussetzung, unter ungefähr 1,000 mrem (10 mSv), härter zu dolmetschen. Um die Gesundheitseinflüsse von niedrigeren Strahlendosen zu bewerten, verlassen sich Forscher auf Modelle des Prozesses, durch den Radiation Krebs verursacht; mehrere Modelle, die sich unterscheidende Niveaus der Gefahr voraussagen, sind erschienen.

Studien von Berufsarbeitern, die zu chronischen niedrigen Stufen der Radiation über dem normalen Hintergrund ausgestellt sind, haben gemischte Beweise bezüglich Krebses und transgenerational Effekten zur Verfügung gestellt. Krebs-Ergebnisse, obwohl unsicher, sind mit Schätzungen der Gefahr im Einklang stehend, die auf Atombombe-Überlebenden gestützt ist, und weisen darauf hin, dass diese Arbeiter wirklich einer kleinen Zunahme in der Wahrscheinlichkeit der sich entwickelnden Leukämie und anderen Krebse gegenüberstehen. Eine der neusten und umfassenden Studien von Arbeitern wurde von Cardis veröffentlicht, u. a. 2005.

Das geradlinige Modell der Dosis-Antwort weist darauf hin, dass jede Zunahme in der Dosis, egal wie klein, auf eine zusätzliche Zunahme in der Gefahr hinausläuft. Das geradlinige Modell ohne Schwellen (LNT) Hypothese wird von Nuclear Regulatory Commission (NRC) und dem EPA und seiner Gültigkeit akzeptiert, ist von einer Nationalen Akademie des Wissenschaftskomitees nochmals versichert worden (sieh den BEIR VII Bericht, der in zusammengefasst ist). Unter diesem Modell würde der ungefähr 1 % einer Bevölkerung Krebs in ihrer Lebenszeit infolge der ionisierenden Strahlung von Hintergrundniveaus von natürlichen und künstlichen Quellen entwickeln.

Ionisierende Strahlung beschädigt Gewebe durch das Verursachen der Ionisation, die Moleküle direkt stört und auch hoch reaktive freie Radikale erzeugt, die nahe gelegene Zellen angreifen. Die Nettowirkung besteht darin, dass biologische Moleküle lokale Störung ertragen; das kann die Kapazität des Körpers überschreiten, den Schaden zu ersetzen, und kann auch Veränderungen in Zellen verursachen, die zurzeit Erwiderung erleben.

Zwei weit studierte Beispiele der groß angelegten Aussetzung von hohen Dosen der ionisierenden Strahlung sind: Atombombe-Überlebende 1945; und Notarbeiter, die bis 1986 Katastrophe von Tschernobyl antworten.

Etwa 134 Pflanzenarbeiter und Feuerkämpfer haben sich am Kraftwerk von Tschernobyl beschäftigt hat hohe Strahlendosen (70,000 bis 1,340,000 mrem oder 700 bis 13,400 mSv) erhalten und hat unter der akuten Strahlenkrankheit gelitten. Dieser, 28 ist von ihren Strahlenverletzungen gestorben.

Längerfristige Effekten der Katastrophe von Tschernobyl sind auch studiert worden. Es gibt eine klare Verbindung (sieh den UNSCEAR 2000-Bericht, Band 2: Effekten) zwischen dem Unfall von Tschernobyl und der ungewöhnlich Vielzahl haben etwa 1,800, Schilddrüse-Krebse in verseuchten Gebieten größtenteils in Kindern berichtet. Diese waren in einigen Fällen tödlich. Andere Gesundheitseffekten des Unfalls von Tschernobyl sind der aktuellen Debatte unterworfen.

Im März 2011 haben ein Erdbeben und Tsunami Schaden verursacht, der zu Explosionen und teilweisem Schmelzen am Fukushima I Kernkraftwerk in Japan geführt hat. Strahlenniveaus am geschlagenen Fukushima I Kraftwerk hat spiking bis zu 10,000 mSv/h (millisievert pro Stunde) geändert, der ein Niveau ist, das tödliche Strahlenvergiftung von weniger als einer Stunde der Aussetzung verursachen kann. Die bedeutende Ausgabe in Emissionen von radioaktiven Partikeln hat im Anschluss an Wasserstoffexplosionen an drei Reaktoren stattgefunden, weil Techniker versucht haben, im Meerwasser zu pumpen, um die Uran-Kraftstoffstangen kühl zu halten, und radioaktives Benzin von den Reaktoren abgezapft haben, um Platz für das Meerwasser zu machen. Sorgen über die Möglichkeit einer in großem Umfang Strahlenleckstelle sind 20 km Ausschluss-Zone hinausgelaufen, die um das Kraftwerk und die Leute innerhalb der 20-30 km Zone wird aufstellt, die wird empfiehlt, zuhause zu bleiben. Später haben das Vereinigte Königreich, Frankreich und einige andere Länder ihren Staatsangehörigen gesagt zu denken, Tokio, als Antwort auf Ängste davor zu verlassen, Kernverunreinigung auszubreiten. Neuer Wissenschaftler hat berichtet, dass sich Emissionen des radioaktiven Jods und Cäsiums vom verkrüppelten Fukushima I Kernkraftwerk Niveaus offensichtlich nach der Katastrophe von Tschernobyl 1986 genähert haben. Am 24. März 2011 haben japanische Beamte bekannt gegeben, dass "radioaktives Jod 131 außerordentliche Sicherheitsgrenzen für Säuglings an 18 Wasserreinigungswerken in Tokio und fünf anderen Präfekturen entdeckt worden waren".

Niveau-Beispiele der ionisierenden Strahlung

Sieh: Größenordnungen (Radiation)

Anerkannte Effekten der akuten Strahlenaussetzung werden im Artikel über Strahlenvergiftung beschrieben. Die genauen Einheiten des Maßes ändern sich, aber leichte Strahlenkrankheit beginnt an ungefähr 50-100 rad (0.5-1 graue (Gy), 500-1000 mSv, 50-100 rem, 50,000-100,000 mrem).

Obwohl die SI-Einheit der gleichwertigen Strahlendosis der sievert ist, werden chronische Strahlenniveaus und Standards noch häufig in millirems, 1/1000 von einem rem (1 mrem = 0.01 mSv) gegeben.

Tabelle A.2 präsentiert eine Skala von Dosis-Niveaus mit einem Beispiel des Typs der Aussetzung, die solch eine Dosis oder die spezielle Bedeutung solch einer Dosis verursachen kann.

Hormesis

Radiation hormesis ist die Vermutung, dass eine niedrige Stufe der ionisierenden Strahlung (d. h., in der Nähe vom Niveau der natürlichen Hintergrundradiation der Erde) hilft, Zellen gegen den DNA-Schaden von anderen Ursachen (wie freie Radikale oder größere Dosen der ionisierenden Strahlung) "zu immunisieren", und die Gefahr des Krebses vermindert. Die Theorie schlägt vor, dass solche niedrigen Stufen die DNA-Reparatur-Mechanismen des Körpers aktivieren, höhere Niveaus von Zellproteinen der DNA-REPARATUR veranlassend, im Körper da zu sein, die Fähigkeit des Körpers verbessernd, DNA-Schaden zu ersetzen. Diese Behauptung ist sehr schwierig, sich in Menschen zu erweisen (das Verwenden, zum Beispiel, die statistischen Krebs-Studien), weil die Effekten von sehr niedrigen Niveaus der ionisierenden Strahlung zu klein sind, um mitten im "Geräusch" von normalen Krebs-Raten statistisch gemessen zu werden.

Die Idee von der Radiation hormesis wird unbewiesen durch Durchführungskörper, der im allgemeinen Gebrauch der Standard "geradlinig, keine Schwelle" (LNT) Modell betrachtet. Das LNT Modell bleibt jedoch auch unbewiesen, und wurde als eine Verwaltungsbequemlichkeit ursprünglich geschaffen, um den Prozess von sich entwickelnden Sicherheitsstandards zu vereinfachen. Der LNT stellt fest, dass die Gefahr des Krebses zum Dosis-Niveau der ionisierenden Strahlung sogar an sehr niedrigen Stufen direkt proportional ist. Wie man wahrnimmt, ist das LNT Modell zu Durchführungszwecken sicherer, weil es annimmt, dass Grenzfall wegen der ionisierenden Strahlung beschädigt. Sobald diese Annahme gemacht wird, besteht der Beschluss darin, dass darauf gestützte Regulierungen den Schutz von Arbeitern sichern werden - dass sie übergeschützt werden, aber nie unter - geschützt sein könnten. Jedoch, wenn der LNT an niedrigen Stufen nicht gilt, ist es denkbar, dass darauf gestützte Regulierungen verhindern oder die hormetic Wirkung beschränken, und so einen negativen Einfluss auf Gesundheit haben werden.

Die Überwachung und das Steuern der Aussetzung

Radiation ist immer in der Umgebung und in unseren Körpern da gewesen. Der menschliche Körper kann ionisierende Strahlung, aber eine Reihe von Instrumenten nicht fühlen, die zum Ermitteln von sogar sehr niedrigen Stufen der Radiation von natürlichen und künstlichen Quellen fähig sind, besteht.

Dosimeters messen eine absolute über eine Zeitdauer von der Zeit erhaltene Dosis. Ion-Raum dosimeters ähnelt Kugelschreibern, und kann zu jemandes Kleidung abgehackt sein. Filmabzeichen dosimeters schließt ein Stück des fotografischen Films ein, der ausgestellt werden wird, weil Radiation es durchführt. Ion-Raum dosimeters, muss und das geloggte Ergebnis regelmäßig wieder geladen werden. Filmabzeichen dosimeters muss als lichtempfindliche Schicht entwickelt werden, so können die Aussetzungen aufgezählt und geloggt werden; einmal entwickelt werden sie verworfen. Ein anderer Typ von dosimeter ist der TLD (Thermoluminescent Dosimeter). Diese dosimeters enthalten Kristalle, die sichtbares Licht, wenn geheizt, im direkten Verhältnis zu ihrer Gesamtstrahlenaussetzung ausstrahlen. Wie Ion-Raum dosimeters kann TLDs wiederverwendet werden, nachdem sie 'gelesen' worden sind.

Geigerzähler und Funkeln-Schalter messen die Dosis-Rate der ionisierenden Strahlung direkt.

Das Begrenzen der Aussetzung

Es gibt drei Standardweisen, Aussetzung zu beschränken:

1. Zeit: Für Leute, die zur Radiation zusätzlich zur natürlichen Hintergrundradiation ausgestellt werden, beschränkend oder die Belichtungszeit minimierend, wird die Dosis von der Strahlenquelle reduzieren.
2. Entfernung: Strahlenintensität nimmt scharf mit der Entfernung, gemäß einem Umgekehrt-Quadratgesetz (in einem absoluten Vakuum) ab.
3. Abschirmung: Luft oder Haut können genügend sein, um Alpha der niedrigen Energie und Beta-Radiation wesentlich zu verdünnen. Barrieren der Leitung, des Betons oder des Wassers geben wirksamen Schutz vor energischeren Partikeln wie Gammastrahlung und Neutronen. Einige radioaktive Materialien werden versorgt oder unterhalb der Wasserlinie oder durch die Fernbedienung in Zimmern behandelt, die des dicken Betons gebaut sind, oder haben sich mit der Leitung aufgestellt. Es gibt spezielle Plastikschilder, die Beta-Partikeln aufhören, und Luft die meisten Alphateilchen aufhören wird. Die Wirksamkeit eines Materials in der Abschirmung der Radiation wird durch seine Halbwertdicke, die Dicke des Materials bestimmt, das die Radiation anderthalbmal reduziert. Dieser Wert ist eine Funktion des Materials selbst und des Typs und der Energie der ionisierenden Strahlung.

Etwas allgemein akzeptierte Dicke, Material zu verdünnen, ist 5 Mm Aluminium für die meisten Beta-Partikeln und 3 Zoll der Leitung für die Gammastrahlung.

Eindämmung: Radioaktive Materialien werden im kleinstmöglichen Raum beschränkt und ausser der Umgebung behalten. Radioaktive Isotope für den medizinischen Gebrauch werden zum Beispiel in geschlossenen behandelnden Möglichkeiten verteilt, während Kernreaktoren innerhalb von geschlossenen Systemen mit vielfachen Barrieren funktionieren, die die radioaktiven Materialien enthalten halten. Zimmer haben einen reduzierten Luftdruck, so dass irgendwelche Leckstellen ins Zimmer und nicht daraus vorkommen.

In einem Atomkrieg reduziert ein wirksamer Schutz des radioaktiven Niederschlags menschliche Aussetzung mindestens 1,000mal. Andere Zivilschutz-Maßnahmen können helfen, Aussetzung von Bevölkerungen durch das Reduzieren der Nahrungsaufnahme von Isotopen und Berufsaussetzung während der Kriegszeit zu reduzieren. Eine dieser verfügbaren Maßnahmen konnte der Gebrauch des Kaliums iodide (KI) Blöcke sein, die effektiv das Auffassungsvermögen des radioaktiven Jods in die menschliche Schilddrüse blockieren.

Spaceflight

Während menschlichen spaceflights, in besonderen Flügen außer der niedrigen Erdbahn, werden Astronauten sowohl zur galaktischen Höhenstrahlung (GCR) als auch vielleicht zu Radiation des Sonnenpartikel-Ereignisses (SPE) ausgestellt. Beweise zeigen vorbei SPE Strahlenniveaus an, die für ungeschützte Astronauten tödlich gewesen wären. GCR Niveaus, die zu akuter Strahlenvergiftung führen könnten, werden nicht ebenso verstanden.

Luftreisen

Luftreisen stellt Leute auf dem Flugzeug zur vergrößerten Radiation vom Raum verglichen mit dem Meeresspiegel einschließlich kosmischer Strahlen und von Sonnenaufflackern-Ereignissen aus. Softwareprogramme wie Epcard, CARI, SIEVERT, sind PCAIRE Versuche, Aussetzung durch Besatzungen und Passagiere vorzutäuschen. Ein Beispiel einer gemessenen Dosis (nicht vorgetäuschte Dosis), ist 6 μSv pro Stunde von London Heathrow nach Tokio Narita auf einer hohen Breite polarer Weg. Jedoch können sich Dosierungen, solcher als während Perioden der hohen Sonnentätigkeit ändern. Der USA-FAA verlangt, dass Luftfahrtgesellschaften Flugzeugbesatzung mit der Information über die Höhenstrahlung versorgen, und eine ICRP Empfehlung für die breite Öffentlichkeit ist nicht mehr als 1 mSv pro Jahr. Außerdem erlauben viele Luftfahrtgesellschaften schwangeren flightcrew Mitgliedern nicht, um eine europäische Direktive zu erfüllen. Der FAA hat eine empfohlene Grenze von 1 mSv Summe für eine Schwangerschaft, und nicht mehr als 0.5 mSv pro Monat. Information, die ursprünglich auf Grundlagen der 2008 veröffentlichten Raumfahrtmedizin gestützt ist.

Siehe auch

• Hormesis
• Ionometer
• Bestrahlte Post
• Nationaler Rat auf dem Strahlenschutz und den Maßen
• Kernsicherheit
• Kernsemiologie
• Strahlungsenergie
• Strahlenschutz von Patienten
• Behandlung von Infektionen nach der zufälligen oder feindlichen Aussetzung von der ionisierenden Strahlung

Außenverbindungen

• Die Kerndurchführungskommission regelt die meisten kommerziellen Strahlenquellen und nichtmedizinische Aussetzungen in den Vereinigten Staaten:
• NLM gefährliche Substanzen Databank - ionisierende Strahlung
• Die Vereinten Nationen Wissenschaftliches Komitee auf den Effekten des Atomaren Strahlen-2000-Berichtsbands 1: Quellen, Band 2: Effekten
• Anfänger führen zum Ionisieren des Strahlenmaßes
• Strahlenrisikorechenmaschine Berechnet Krebs-Gefahr vom CT-Ansehen und den Röntgenstrahlen.
• Freier Strahlensicherheitskurs
• Gesundheitsphysik-Gesellschaftspublikum-Ausbildungswebsite
• Eiche-Kamm-Bedenken grundlegende Strahlentatsachen