Κεφάλαιο 14 Τεχνητή αναπαραγωγή

14.1

14.1 Ραδιενεργός ακτινοβολία

Τι είναι η ακτινοβολία ; •Ακτινοβολία είναι η μεταφορά ενέργειας μέσα από το κενό ή μέσα από υλικά σώματα.

Είδη ακτινοβολίας •Ιονίζουσα •ηλεκτρομαγνητική (ακτίνες Χ και γ) •σωματιδιακή (σωμάτια α ή σωμάτια β) •και στις δύο μορφές μπορεί να αποδοθεί σωματιδιακή και κυματική φύση •Φως •Θερμική •Οι παραπάνω μορφές ενέργειας μεταδίδονται τόσο μέσα από το κενό όσο και μέσα από υλικά σώματα. Αντίθετα ο ήχος μεταδίδεται μόνο μέσα από υλικά σώματα.

Aκτινοβολία •Όταν χρησιμοποιούμε τη λέξη ακτινοβολία, συνήθως αναφερόμαστε στην ιονίζουσα ακτινοβολία, επειδή αυτός ο τύπος της ακτινοβολίας προκαλεί σοβαρά προβλήματα στους ιστούς.

Διεισδυτικότητα •Οι ακτίνες Χ, οι ακτίνες γ και τα νετρόνια έχουν υψηλή διεισδυτική ικανότητα, ενώ τα α και β σωματίδια διεισδύουν σε μαλακούς ιστούς λίγα μόνο χιλιοστά. Αυτό όμως δεν σημαίνει ότι τα α και β σωματίδια δεν δημιουργούν προβλήματα. Αντιθέτως, αποτελούν ισχυρή πηγή ακτινοβολίας, εάν εκπέμπουν από μια ραδιενεργό ουσία που βρίσκεται στο εσωτερικό του σώματος.

Πώς μετράται η ποσότητα της ακτινοβολίας •Η ποσότητα ακτινοβολίας που δέχεται ένας ιστός αναφέρεται και ως δόση ακτινοβολίας και μετράται σε rads και rems. •Ένα rad ισοδυναμεί με την απορρόφηση 100 ergs ανά γραμμάριο ιστού είναι δε ισοδύναμο με 0.01 gray.

Βιολογική δράση Ιονιζουσών ακτινοβολιών •Η βιολογική δράση των ιονιζουσών ακτινοβολιών εξαρτάται από τον όγκο του εκτιθέμενου ιστού. •Στον άνθρωπο, ακτινοβολία ολόκληρου του σώματος με μια δόση rad αποβαίνει θανάσιμη, ενώ η θεραπεία κακοηθών όγκων με rad που δίδονται σε μικρό όγκο ιστού δεν προκαλεί σοβαρά προβλήματα.

Βιολογική δράση Ιονιζουσών ακτινοβολιών •Ο άνθρωπος εκτίθεται σε πολλών ειδών ακτινοβολίες και γι' αυτό το λόγο μια χρήσιμη μονάδα είναι το rem που είναι ισοδύναμο του roedgen. Με τη μονάδα αυτή μπορούμε να συγκρίνουμε τις ποσότητες διαφόρων τύπων ακτινοβολίας στις οποίες εκτίθεται ο άνθρωπος.

Βιολογική δράση Ιονιζουσών ακτινοβολιών •Στον ιστό το 1 rad προκαλεί περίπου δύο ιονισμούς σε 1 μm3 ή διαφορετικά περίπου 1.6 x 1012 ζεύγη ιόντων ανά cm3. •Ο αριθμός αυτός είναι πολύ μικρός στην πραγματικότητα αν τον συγκρίνουμε με τον αριθμό ατόμων σε 1 cm3 ιστού που είναι της τάξης των 1023, δηλαδή 1010 φορές μεγαλύτερος. •Μια άλλη μονάδα μέτρησης είναι το sievert (Sv) το οποίο αντιστοιχεί σε 100 rem.

Βιολογική δράση Ιονιζουσών ακτινοβολιών •Ένα rem είναι η απορροφούμενη δόση από ένα ιστό και έχει την ίδια βιολογική δράση όση και 1 rad ακτινών Χ

Πηγές ιονιζουσών ακτινοβολιών •Φυσική ιονίζουσα ακτινοβολία •Στις φυσικές πηγές ακτινοβολίας περιλαμβάνονται οι κοσμικές ακτίνες, η εξωτερική ακτινοβολία από τα ραδιενεργά υλικά ορισμένων πετρωμάτων και η εσωτερική ακτινοβολία από ραδιενεργές ουσίες που βρίσκονται στους ιστούς μας.

Πηγές ιονιζουσών ακτινοβολιών •Κοσμική ακτινοβολία •Η κοσμική ακτινοβολία προέρχεται από το διάστημα και έχει ισχυρή διεισδυτική ικανότητα ώστε το σώμα μας να δέχεται την ίδια δόση είτε βρισκόμαστε σε εξωτερικό είτε σε εσωτερικό περιβάλλον. Η ακτινοβολία αυτή μπορεί να φτάσει ακόμη και σε ορυχεία που βρίσκονται σε βάθος 400m. Όπως είναι αναμενόμενο, η συγκέντρωση της κοσμικής ακτινοβολίας αυξάνει με το υψόμετρο και σε ύψος 3.000m η συγκέντρωση της είναι τριπλάσια απ' ό,τι στο επίπεδο της θάλασσας.

Εξωτερική ακτινοβολία •Διάφορα φυσικά ραδιενεργά στοιχεία όπως το θόριο, το ουράνιο, το ράδιο και ένα ισότοπο του καλίου βρίσκονται διασκορπισμένα σε μεγάλη ποσότητα στην επιφάνεια της γης. •Η ποσότητα της ακτινοβολίας που δέχεται ο άνθρωπος απ' αυτές τις πηγές ποικίλλει σημαντικά σε διάφορα μέρη του πλανήτη και εξαρτάται από την ποσότητα των ραδιενεργών στοιχείων σε διάφορα πετρώματα. •Η ποσότητα ακτινοβολίας που εκπέμπεται από τον γρανίτη π.χ. είναι πολύ μεγαλύτερη από εκείνη του χαλαζία.

Εσωτερική ακτινοβολία •Ορισμένα φυσικά ραδιενεργά στοιχεία αποτελούν συστατικό του αέρα που αναπνέουμε, της τροφής που τρώμε και του νερού που πίνουμε. •Σ' αυτά περιλαμβάνονται απειροελάχιστες ποσότητες ουρανίου, θορίου, καλίου, στροντιου και άνθρακα. •Η ακτινοβολία που δέχεται το σώμα μας απ' αυτά τα στοιχεία είναι περίπου 9 mSv σε διάστημα τριάντα ετών.

Τεχνητή ιονίζονσα ακτινοβολία •Στις τεχνητές πηγές ακτινοβολίας περιλαμβάνονται •οι πυρηνικές εκρήξεις, •οι ιατρικές ακτινοβολίες και •η έκθεση λόγω επαγγέλματος.