Radiații ionizante - alfa, beta, gama, neutroni

1. Definitii. Descriere.

Radiatile ionizante sunt acele de radiatii care produc ionizarea atomilor din materialul iradiat. Aceasta definitie tine seama de efect si nu de natura radiatiilor si asa se face ca in categoria radiatiilor ionizante intra si radiatiile gamma (de natura “nucleara” –produse la nivelul nucleului atomilor) si radiatiile X (de natura “atomica”). Pe langa radiatiile electromagnetice gamma si X, tot in categoria radiatiilor ionizante sunt incluse si facicule de electroni accelerati, insa nu sunt incluse radiatiile UV.

Radiatiile ionizate nu pot fi percepute direct de catre simturile omului, dar pot fi detectate si masurate cu o varietate intreaga de mijloare, printre care filme fotografica, substante termoluminiscente, conturi Geiger si detectoare cu scintilatii. Masurarile facute cu astfel de detectoare se pot interpreta in termenii dozei de radiatie absorbita de organism sau de o anumita parte a corpului. Cand nu sunt posibile masurari, ca de exemplu, atunci cand un radionuclid este depozitat intr-un organ intern, este posibil sa calculam doza absorbita de acel organ, daca este cunoscuta activitatea radionuclidului din el.

Doza absorbita se exprima intr-o unitate nimita gray (simbol Gy), dupa numele unui savant britanic.

Doze absorbite egale, nu au neaparat efecte biologice egale: Un Gy de radiati alfa intr-un tesut, este mai periculos decat un Gy de radiatii beta, deoarece particula alfa fiind mai lenta si cu sarcina electrica mai mare decat particula beta, dizipeaza mai multa energie dealungul traiectoriei sale. Pentru a pune toate radiatiile ionizate pe o baza egala, in raport cu posibilitatea de a produce efecte negative este nevoie de o alta marime fizica. Aceasta marime este echivalentul dozei si se exprima pentru o unitate numita sievert dupa numele savantului suedez simbolul este Sv.

Echivalentul dozei constituie un indicator al riscului la expunere a unui anumit tesut, la diferite radiatii: Un Sv de radiatie alfa primita de plaman, se considera ca ar produce acelasi risc de cancer fatal la plamani ca si un Sv de radiatie beta. Totusi riscul unei tumori fatale per Sv nu este acelasi pt diferite tesuturi ale organismului: de exemplu acest risc este mai mic pt tiroida decat pt plamani. Mai exista si alt tip important de efect negativ: riscul unei perturbari ereditare serioase, care ar apare prin iradierea testicolelor sau a ovarelor si care este diferit ca forma de manifestare si intensitate si trebuie luat de asemenea in consideratie!

Aceasta se poate face considerand echivalentul dozei pt fiecare organ sau tesut important al corpului si inmultindul cu un factor de pondere legat de riscul asociat de acel organ. Suma ponderata a acestor echivalenti ai dozei se numeste echivalent al dozei efectiv. Aceasta marime permite ca o varietate de distributi neuniforme ale echivalentului dozei in corp sa fie exprimata ca un singur numar, reprezentand in mare riscul pt sanatate al oricarora dintre distrubutiile diferite ale echivalentului dozei.

Adesea este util sa avem o masura a dozei totale de radiatii primite de la un grup de oameni si de la intreaga populatie. Marimea folosita pt exprimarea acestul total este echivalentul dozei efectiv colectiv. El se obtine prin inmultirea echivalentului dozei efectiv mediu, caracteristic grupului considerat cu numarul de persoane din acel grup.Adesea echivalentul dozei efectiv este numit pe scurt doza iar echivalentul dozei efectiv colectiv, doza colectiva.

Diferite surse emit diferite tipuri de radiaţii ionizante:

-Radiaţia alfa (α)-la trecerea prin substanță, suferă 3 tipuri de interacții: ciocnire, frânare în câmp electric și captura de către nucleu. Probabilitatea cea mai mare o are ciocnirea. În urma ciocnirii unei particule alfa cu un atom se poate produce o excitare a acestuia, urmare a ridicării unui electron pe un nivel superior de energie. Câmpul electric al particulei alfa în mișcare acționează asupra electronilor orbitali; la revenirea electronilor pe nivelele fundamentale atomii vor emite radiații Röentgen electromagnetice (caracteristica, x). Tot prin interacția cu păturile electronice ale atomului, radiațiile α pot produce smulgerea unor e- din atomii respectivi. În acest fel, atomul rămâne încărcat pozitiv; fenomenul poartă numele de ionizare. De multe ori, electronii smulși se pot atașa unor atomi neutri, care devin ioni negativi (în ansamblu, la un act de ionizare se produc o pereche de ioni). Dacă e- smulși pot genera la rândul lor ionizari, ei constituie radiație delta. Franarea în câmp electric a radiației α înseamnă interacții succesive, în urma cărora particulele pierd energie până când, sub o anumita limită, nu mai pot produce ionizari. În acest stadiu, particulele α captează 2 electroni din mediu și se transformă în atomi de He (Heliu).