سطوح طبيعي تابش
 

سه چشمه ي طبيعي اصلي تابش يونساز وجود دارد. پرتوهاي کيهاني، هسته هاي پرتوزا که در شيمي بدن دخيل هستند، و عناصر پرتوزاي موجود در صخره ها و خاک.

پرتوهاي کيهاني ذرات بسيار پرانرژي هستند که در کهکشان ما نفوذ مي کنند.، آن دسته از اين پرتوها که به جو زمين برخورد مي کنند، موجب ذرات آبشاري ثانويه مي شوند؛ در سطح دريا اين ذرات ثانويه، در هر سال دزي نزديک به 0.25 mSv به بدن وارد مي کنند.مقدار دقيق دز بستگي به ارتفاع دارد و با افزايش آن زياد مي شود. در ارتفاع 4000 m مقدار دز نزديک به 2 mSv در سال مي باشد. سفرهاي هوايي بطور ميانگين 0.01 mSv در سال به دز پرتوي کيهاني انگلستان مي افزايند.
بارزترين هسته ي پرتوزايي که در بدن يافت شده، عنصر K40 است. در مصرف غذاي معمولي، مقداري پتاسيم وارد بدن مي شود که نزديک به % 0.2 وزن بدن را تشکيل مي دهد. عمر ميانگين ايزوتوپ K 4019 ، که اسپين پاريته ي 4- دارد، برابر 109 ×1.8 سال است، و آنچه که از زمان تشکيل زمين باقي مانده است، حدود 0.0117% پتاسيم طبيعي را تشکيل مي دهد. اين ايزوتوپ، هسته اي فرد – فرد است که مي تواند هر سه نوع واپاشي بتا زا را انجام دهد، اما فراوانترين مورد آن (89%)، گسيل الکترون به همراه آزادسازي 1.32 MeV انرژي جنبشي است؛ 11% واپاشيهاي باقيمانده، بيشتر گيراندازي الکترون به حالت برانگيخته ي 40Ar است، که خود آن با گسيل پرتوي گاماي 1.46 MeV وا مي پاشد. در اثر اين واپاشيها، بدن دزي معادل 0.17 mSv در سال دريافت مي کند. سهم همه ي هسته هاي پرتوزاي ديگر بدن به اندازه ي اين هسته است. (اين جداي از سهم ناشي از رادن استنشاقي است که در زير مي آيد.)
دز تابش گاماي حاصل از فرآورده هاي واپاشي عناصر پرتوزاي زمين، که بيشتر اورانيوم و توريوم هستند، به زمين شناسي محل بستگي دارد و بسيار متغير است. دز تابش گاما بين 0.2 mSv و 0.4 mSv براي هر فرد در سال است، اما در محيطهاي داراي صخره هاي گرانيتي اين مقدار چندين برابر است. از تنفس ايزوتوپهاي 222Rn و 220Rn گاز کمياب رادن، زيان بيشتري به انسان وارد مي شود. اين ايزوتوپها فرآورده هاي واپاشي اورانيوم و توريوم هستند و چون به حالت گازي گسيل کنند، و در اتاقهاي بدون بادخور و فاقد تهويه رويهم انباشته مي شوند. 222Rn به رشته گسيلنده هاي آلفا وا مي پاشد (جدول 1-6) که جامد هستند و در ششها رسوب مي کند. 220Rn که از زنجيره ي واپاشي 232Th ناشي مي شود، زيانهاي مشابهي دارد. دز رسيده از اين ايزوتوپ، به مواد ساختماني و خود ساختمان، زيرخاک، بادگيرها و سيستم تهويه مطبوع بستگي دارد و بسيار متغير مي باشد. مقدار دز ميانگيني که در سراسر انگلستان در هر سال به هر نفر مي رسد، نزديک به 1.0 mSv است.
تابش زمينه طبيعي ميانگين، در کل نزديک به 2.2 mSv براي هر فرد در سال است.

منابع تابشي ساخته ي دست بشر
 

بايد به دز تابش زمينه ي طبيعي، دز حاصل از فعاليتهاي بشر از اوايل سده ي بيستم را نيز بيافزاييم. بارزترين سهم آن از کاربردهاي پزشکي تابشهاي يونساز در پرتونگاري و پرتودرماني تشخيصي، ناشي مي شود. البته در ميزان دزي که هر فرد دريافت مي کند، تفاوتهاي بسياري وجود دارد. دز حاصل از پرتوي X براي عکسبرداري قفسه سينه نزديک به 0.2 mSv است، در حاليکه فردي که در معرض پرتونگاري مقطعي قرار مي گيرد، ممکن است 10mSv دريافت کند. بطور ميانگين در سرتاسر انگلستان، دز ناشي از کاربردهاي پزشکي براي هر فرد نزديک به 0.37 mSv در سال است.
در انگلستان، دز ميانگين ناشي از فروريزي ذرات پرتوزاي ناشي از آزمايش سلاحهاي هسته در جو در سال 1999 برابر با 0.004mv در سال بود که در مقايسه با سال 1963 و قله ي 0.014mSv در سال در سراسر انگلستان سرازير نمود، هر چند تغييرات محلي قابل توجهي در آن وجود دارد. صنعت توليد قدرت هسته اي در کارکرد عادي خود، مقدار محسوسي بر مقدار دز ميانگين نمي افزايد. بطور ميانگين، دز ميانگين حال از همه مراحل چرخه ي سوخت هسته اي برابر با 0.0002 mSv در سال است. برآورد شده افراد که در نزديکي هر گونه تأسيسات هسته از زندگي مي کنند، سالانه دزي برابر با 0.5 mSv دريافت مي کنند. مي بينيم که در اينجا هم تغييرات زيادي وجود دارد.
بسياري از افراد در مدت اشتغال در حرفه ي پزشکي يا (ديگر) صنايع وابسته ي هسته اي، برحسب ضرورت در معرف سطوح تابشي بيشتر از ميانگين قرار مي گيرند. لذا لازم است تا جاييکه آگاهي اجازه خواهد داد، اين افراد تحت بازبيني و محافظت قرار گيرند. انجمن ملي حفاظت در برابر پرتو در انگلستان، مقدار بيشينه اي را براي پرتوگيري پيشنهاد مي ند، که براي چنين کارکناني برابر 15 mSv در سال است. با ميانگين گيري روي همه ي جمعيت، دز ميانگين ناشي از پرتوگيري به اقتضاي شغل، برابر با 0.0007mSv است.
بنابراين دز ميانگين ناشي از منابع مصنوعي تابش يونساز براي هر فرد در انگلستان، نزديک به 0.4mSv در سال است. اين مقدار با مقدار تابش زمينه طبيعي 2.2mSv در سال قابل قياس است.
ارزيابي خطر پذيري

يکاهاي گري و سيورت(SV)، از نظر آسيب زيستي يکاهاي بزرگي هستند: دز ناشي از تابش گاما بين 2.5 Gy و 0.3 Gy بر روي بدن، که در کوتاه مدت دريافت شده باشد، با عدم مداخله ي پزشکي به احتمال زياد در طي سي روز منجر به آهنگ مرگ 50 درصدي مي گردد. هنوز ثابت نشده است که آيا براي سطوح پايين، حد آستانه اي براي آسيب زيستي وجود دارد يا خير. هيچ راهي جهت تعيين سرطاني که در اثر تابش بوجود آمده است، از ديگر سرطانهايي که بر اثر عوامل غيرتابش در همان زمان بوجود آمه اند، وجود ندارد. از نظر آماري، براي آهنگ دز پايين، مقدار تابشي که ايجاد سرطان مي کند مشخص نيست. بنابراين تهيه راه براي براورده آن، اين استکه داده هاي حاصل از دزهاي بالا را که اثرات آشکاري دارند، برونيابي کنيم. معمولاً با فرض آنکه تناسبي بين دز و اثرات آن وجود دارد، دست به ارزيابي خطرپذيري مي زنند. اما برونيابي حاصل از مقدار بالاي دز روش درستي نيست. در مقدار دز پايين شکست دوگانه در تارهاي DNA احتمالاً از دو اثر متمايز ناشي مي شود که هر يک مستقل از ديگري سبب ايجاد شکست در تارهاي DNA مي گردند و اين امر تقريباً در يک نقطه از مولکول رخ مي دهد. از طرفي پيش از آنکه شکست نخست بازسازي شود، شکست دوم روي مي دهد. مي تواند انتظار داشت که چنين فرآيندي با احتمالي متناسب با مجذور دز، رخ مي دهد.
داده هاي مربوط به پرتوگيري گاما در همه ي بدن، از مطالعه روي بازماندگان بمباران هاي اتمي هيروشيما و ناکازاکي در سال 1945 بدست آمده است، که براي مدت کوتاهي در معرض دزهاي بالا و بي مهار قرار گرفته اند. اطلاعات مربوط به زيانهاي رادن و فرآورده هاي واپاشي آن نيز از مطالعه روي کارگران معدني که در معرض غلظتهاي بالا رادن قرار گرفته اند، بدست آمده است. ديگر داده ها از مطالعه بيماراني که به دلايل پزشکي تحت درمان تابشي قرار گرفته اند، بدست آمده است.
کميسيون بين المللي حفاظت در برابر پرتوها، با بررسي اين داده ها و ميانگين گيري روي جمعيت «شاهد»، به اين نتيجه رسيد که خطر کاهش عمر بر اثر ابتلا به سرطان کشنده ناشي از يک واحد دز جمعي تابش در حدود 10-2Sv-1 × 5 است. با ميانگين گيري روي جمعيت کار کننده، مقدار تا حدودي کمتر 10-2Sv-1 × 4 بدست آمده است: (زيرا اين ميانگين افراد جوان را نيز دربر مي گيرد، که تا بروز خطر چندين سال پيش رو دارند). تأکيد بر سرطانهاي کشنده امکان مقايسه با ديگر عوامل کشنده را فراهم مي کند. مثلاً، خطرپذيري سالانه ي مرگ بر اثر سرطان ناشي از تابش، براي کارگري که به خاطر حرفه اش در معرض تابشي معادل 1.5 mSv در سال قرار مي گيرد، در حدود 10-5×6 = 10-3× 1.5× 10-2 ×4 يا 1 در 17000 است. که در حد آهنگ کشنده ناشي از تصادفاتي است که براي کارکنان شاغل در کارهاي ساختماني در انگلستان روي مي دهد. خطرپذيري ساليانه ي سرطان کشنده، که بر اثر تابش طبيعي بوجود مي آيد، در حدود 10-4×1.1 = 10-3× 2.2× 10-2 ×5 يا 1 در 9000 است.
ارزيابي خطرپذيري راهنماي مهمي جهت اقدام به جلوگيري از بروز خطر است. مثلاً، نزديک به نصف دز تابش طبيعي ميانگين از رادن موجود در ساختمانها ناشي مي شود. روشن است که بايد خطرپذيري افراد که در خانه يا محل کار، بيش از ميزان تجمع ميانگين رادن در معرض پرتو قرار مي گيرند، کاهش يابد. اين گونه خطرپذيري پيامد موقعيت زمين شناسي خاص است. با اقدامهاي احتياطي بسيار ساده (بکارگيري هواکشها، درزگيري) مي توان شارش گاز رادن آزاد شده از خاک و مواد ساختماني را کاهش داد.
ارسال مقاله توسط کاربر محترم سايت : amirabbas1378