המושג "קרינה" מושרש היטב במוחנו כתופעה שלילית ומסוכנת בצורה חדה. עם זאת, האדם ממשיך להשתמש בו למטרותיו. מה היא בעצם מייצגת? איך מודדים קרינה? איך זה משפיע על אורגניזם חי?
קרינה ורדיואקטיביות
המילה קרינה מהקרינה הלטינית מתורגמת ל"קרינה", "לזרוח", ולכן המונח עצמו מתייחס לתהליך קרינת האנרגיה. אנרגיה מתפשטת בחלל בצורה של זרמים של חלקיקים וגלים.
יש סוגים שונים של קרינה - היא יכולה להיות תרמית (אינפרא אדום), אור, אולטרה סגול, מייננת. האחרון הוא המסוכן והמזיק ביותר, הוא כולל גם אלפא, בטא, גמא, נויטרונים וקרני רנטגן. זה חלקיקים מיקרוסקופיים בלתי נראים המסוגלים ליינן חומר.
קרינה אינה מתרחשת מעצמה, היא נוצרת על ידי חומרים או עצמים בעלי תכונות מסוימות. גרעיני האטומים של חומרים אלה אינם יציבים, וכאשר הם מתפוררים, האנרגיה מתחילה להקרין. יכולתם של חומרים וחפצים ליינוןקרינה (רדיואקטיבית) נקראת רדיואקטיביות.
מקורות רדיואקטיביים
בניגוד לדעה שקרינה היא רק תחנות כוח גרעיניות ופצצות, יש לציין שיש שני סוגים שלה: טבעית ומלאכותית. הראשון קיים כמעט בכל מקום. בחלל החיצון, כוכבים, כמו השמש שלנו, יכולים לפלוט אותה.
בכדור הארץ, למים, לאדמה ולחול יש רדיואקטיביות, אבל מינוני הקרינה במקרה זה אינם גבוהים מדי. הם יכולים לנוע בין 5 ל-25 מיקרואנטגנים לשעה. לכוכב עצמו יש גם את היכולת להקרין. המעיים שלו מכילים חומרים רדיואקטיביים רבים, כמו פחם או אורניום. אפילו לבנים יש מאפיינים דומים.
קרינה מלאכותית אנשים קיבלו רק במאה העשרים. האדם למד להשפיע על הגרעינים הלא יציבים של חומרים, להשיג אנרגיה, להאיץ את תנועתם של חלקיקים טעונים. כתוצאה מכך, מקורות הקרינה הפכו, למשל, לתחנות כוח גרעיניות ונשק גרעיני, מכשירים לאבחון מחלות ועיקור מוצרים.
איך מודדים קרינה?
הקרינה מלווה בתהליכים שונים, ולכן ישנן מספר יחידות מדידה המאפיינות את פעולת הזרימות והגלים המייננים. השמות של מה שהקרינה נמדדת בו קשורים לעתים קרובות לשמות המדענים שחקרו אותה. אז יש בקרלים, קורי, קולומבים וקרני רנטגן. להערכה אובייקטיבית של קרינה, מאפיינים של חומרים רדיואקטיביים נמדדות:
|
מה נמדד |
מהקרינה נמדדת |
| פעילות מקור | Bq (Becquerel), Ci (Curie) |
| צפיפות שטף אנרגיה |
השפעת הרדיואקטיביות על רקמות שאינן חיות נמדדת באופן הבא:
| מה נמדד | משמעות | יחידת מדידה |
| מינון נספג | מספר חלקיקי הקרינה הנספגים בחומר | Gy (אפור), שמח |
| מנת חשיפה | כמות הקרינה הנספגת + מידת היינון של החומר | R (רנטגן), K/kg (קולום לקילוגרם) |
השפעת הקרינה על אורגניזמים חיים:
| מה נמדד | משמעות | יחידת מדידה |
| מינון שווה ערך | מנה של קרינה נספגת כפול מקדם מידת הסכנה של סוג הקרינה | Sv (Sievert), rem |
| מינון שווה ערך יעיל | סכום המינונים השווים לכל חלקי הגוף, תוך התחשבות בהשפעה על כל איבר | Sv, rem |
| שיעור מינון שווה ערך | השפעות ביולוגיות של קרינה לאורך זמן | Sv/h (Sievert לשעה) |
השפעה אנושית
קרינת קרינה עלולה לגרום לשינויים ביולוגיים בלתי הפיכים בגוף. חלקיקים קטנים - יונים, החודרים לרקמות חיות, יכולים לשבור קשרים בין מולקולות. כמובן שהשפעת הקרינה תלויה במינון המתקבל. רקע הקרינה הטבעי אינו מסכן חיים, ואי אפשר להיפטר ממנו.
חשיפה לקרינה לבני אדם נקראת חשיפה. זה יכול להיות סומטי (גופני) וגנטי. ההשפעות הסומטיות של ההקרנה מתבטאות בצורה של מחלות שונות: גידולים, לוקמיה והפרעות בתפקוד האיברים. הביטוי העיקרי הוא מחלת קרינה בדרגות חומרה שונות.
השלכות גנטיות של קרינה מתבטאות בהפרה של איברי ההפריה או משפיעות על בריאות הדורות הבאים. מוטציות הן ביטוי אחד להשפעה הגנטית.
כוח חודר קרינה
למרבה הצער, האנושות כבר למדה את כוחה של קרינה. האסונות שקרו באוקראינה וביפן השפיעו על חייהם של אנשים רבים. לפני צ'רנוביל ופוקושימה, רוב אוכלוסיית העולם לא חשבה על מנגנוני פעולת הקרינה ועל אמצעי האבטחה הפשוטים ביותר.
קרינה מייננת היא זרם של חלקיקים או קוונטים, יש לו כמה סוגים שלכל אחד מהם יכולת חדירה משלו. החלשות ביותר הן קרני אלפא או חלקיקים. אפילו עור ובגדים דקים משמשים עבורם מכשול. סכנה נובעת ממגע ישיר עם הריאות אומערכת העיכול.
חלקיקי בטא הם אלקטרונים, הם נלכדים על ידי זכוכית דקה, חומרים מעץ. קרני רנטגן וקרני גמא חודרות טוב יותר עצמים ורקמות. ניתן לעצור אותם על ידי לוח עופרת בעובי מטר או כמה עשרות מטרים של בטון מזוין. קרינת נויטרונים מתרחשת במהלך פעילות מלאכותית, במהלך תגובה גרעינית.
כדי להגן מפניו, משתמשים בחומרים המכילים מימן, בריליום, גרפיט, משתמשים במים, פוליאתילן, פרפין.
מסקנה
במובן הרחב, קרינה היא תהליך של קרינה שמגיע מגוף כלשהו. בדרך כלל משתמשים במונח זה בהבנת קרינה מייננת - זרם של חלקיקים אלמנטריים שיכולים להשפיע על עצמים ואורגניזמים. השפעת הקרינה יכולה להיות שונה, הכל תלוי במינון.
אנו נתקלים בקרינה טבעית כל יום, שכן היא מקיפה אותנו בכל מקום. מספרו בדרך כלל קטן. קרינה מלאכותית יכולה להיות הרבה יותר מסוכנת, וההשלכות שלה חמורות יותר.
