پرتوگیری: مواجهه با پرتوهای رادیواکتیو ناشی از کانی‌های طبیعی
پرتوها چیستند و از کجا می‌آیند؟
جهان اطراف ما از ذرات بسیار ریزی به نام اتم۶ ساخته شده است. برخی از این اتم‌ها ناپایدار هستند و برای رسیدن به حالت پایدار، انرژی از خود ساطع می‌کنند. به این پدیده، پرتوزایی و به انرژی ساطع شده، پرتو می‌گویند. این پرتوها می‌توانند انواع مختلفی داشته باشند:
- پرتو آلفا ($\alpha$): ذرات سنگینی هستند که قدرت نفوذ کمی دارند. یک برگه کاغذ یا لایه‌ای از پوست خشک‌شده انسان می‌تواند آن را متوقف کند.
- پرتو بتا ($\beta$): ذرات سبک‌تری هستند و توانایی نفوذ بیشتری دارند. آن‌ها می‌توانند از پوست عبور کنند اما با یک صفحه آلومینیومی نازک متوقف می‌شوند.
- پرتو گاما ($\gamma$): این پرتوها برخلاف آلفا و بتا، ذره نیستند بلکه امواج انرژی بسیار قوی هستند. برای متوقف کردن آن‌ها به لایه‌های ضخیم سرب یا بتن نیاز است.
یک مثال ساده: تصور کنید یک توپ پینگ پنگ در دست دارید (پرتو آلفا). اگر آن را به سمت یک پرده نازک پرتاب کنید، پرده آن را نگه می‌دارد. حالا یک توپ بیلیارد را در نظر بگیرید (پرتو بتا) که می‌تواند از همان پرده عبور کند اما به یک دیوار چوبی برخورد می‌کند و می‌ایستد. در نهایت، پرتو گاما مانند نور یک پروژکتور بسیار قوی است که از دیوار چوبی و حتی دیوارهای نازک بتنی نیز به راحتی عبور می‌کند.
کانی‌های پرتوزای طبیعی در کجا پنهان شده‌اند؟
بسیاری از سنگ‌ها و کانی‌هایی که در پوسته زمین یافت می‌شوند، حاوی عناصر ناپایدار و پرتوزا هستند. این عناصر از زمان تشکیل زمین در آن وجود داشته‌اند و به همین دلیل، ما همواره در معرض سطوح پایینی از پرتوهای طبیعی هستیم. مهم‌ترین این عناصر عبارت‌اند از:
| عنصر پرتوزا | نماد | کانی‌های حاوی آن | نوع پرتو اصلی |
|---|---|---|---|
| اورانیوم | U | اورانینیت، پچبلند | آلفا |
| توریم | Th | مونازیت | آلفا |
| پتاسیم | K | فلدسپات، میکا (در گرانیت فراوان است) | بتا و گاما |
| رادون (گاز) | Rn | محصول واپاشی اورانیوم و توریم در خاک و سنگ | آلفا |
به عنوان مثال، سنگ گرانیت که در آشپزخانه‌ها، نمای ساختمان‌ها و حتی کوه‌ها به وفور یافت می‌شود، حاوی مقدار کمی اورانیوم، توریم و پتاسیم-40 است که همگی پرتوزا هستند. بنابراین، یک کانتر آشپزخانه گرانیتی می‌تواند منبع کوچکی از پرتوگیری باشد.
چگونه پرتوگیری را اندازه‌گیری و درک کنیم؟
برای سنجش میزان پرتوگیری از واحدهای مختلفی استفاده می‌شود. واحد اصلی برای اندازه‌گیری دز جذبی۷ پرتو، گری۸ (Gy) است. اما چون انواع مختلف پرتو اثرات بیولوژیکی متفاوتی دارند، واحد دیگری به نام زیورت۹ (Sv) برای سنجش دز معادل۱۰ استفاده می‌شود.
دزیمتری۴ به علم اندازه‌گیری این دزها گفته می‌شود. دانشمندان از دستگاه‌هایی به نام دزیمتر استفاده می‌کنند که می‌توانند مانند یک دماسنج، میزان پرتوهای موجود در محیط را اندازه‌گیری کنند.
رادون: یک گاز نامرئی و پرتوزا در خانه‌های ما
رادون۵ یک گاز رادیواکتیو است که از واپاشی اورانیوم موجود در خاک و سنگ‌ها تولید می‌شود. این گاز می‌تواند از طریق ترک‌های کف و دیوارها به داخل ساختمان‌ها نفوذ کند و در فضای بسته تجمع یابد. استنشاق این گاز بسیار خطرناک است، زیرا ذرات آلفای ساطع شده از آن می‌توانند به سلول‌های ریه آسیب برسانند و پس از سال‌ها، احتمال بروز سرطان ریه را افزایش دهند. رادون پس از سیگار، دومین عامل اصلی سرطان ریه شناخته می‌شود.
راه حل چیست؟ ساده‌ترین و موثرترین راه برای کاهش خطر رادون، تهویه‌ی مناسب است. باز کردن پنجره‌ها به طور منظم،مخصوصاً زیرزمین‌ها، می‌تواند غلظت این گاز را به شدت کاهش دهد.
اشتباهات رایج و پرسش‌های مهم
خیر. ما همواره در معرض پرتوهای طبیعی (زمینی و کیهانی) و پرتوهای مصنوعی (مانند پرتوهای پزشکی) هستیم. بدن انسان می‌تواند سطوح پایین پرتو را ترمیم کند. مشکل زمانی ایجاد می‌شود که پرتوگیری در یک بازه زمانی کوتاه، بسیار بالا باشد (مانند حوادث هسته‌ای) یا در معرض منابعی با پرتوگیری پایین اما مداوم (مانند رادون) قرار بگیریم که خطر را در درازمدت افزایش می‌دهد.
به طور کلی، خیر. سطح پرتوگیری در این مناطق معمولاً تنها کمی بالاتر از میانگین جهانی است و برای ساکنین خطری ایجاد نمی‌کند. خطر اصلی متوجه کارگران معادنی است که بدون رعایت اصول ایمنی و استفاده از دزیمترهای شخصی، برای مدت طولانی در معرض گرد و غبار حاوی کانی‌های پرتوزا قرار می‌گیرند.
استفاده از مقادیر کم، مانند یک کانتر گرانیتی یا یک نمونه کانی در قفسه، خطری ندارد. اما جمع‌آوری و نگهداری مقدار زیادی از کانی‌های پرتوزا (مانند اورانینیت) در یک فضای کوچک و بسته (مانند اتاق خواب) می‌تواند باعث افزایش قابل توجه پرتوگیری شود و باید از آن پرهیز کرد.
پرتوهای رادیواکتیو طبیعی بخشی از محیط زندگی ما هستند که عمدتاً از کانی‌های موجود در پوسته زمین ناشی می‌شوند. درک این پدیده به ما کمک می‌کند تا بدون ترس بی‌مورد، هوشمندانه با آن روبرو شویم. کلید مدیریت این موضوع، آگاهی است: آگاهی از منابع پرتو (مانند سنگ گرانیت یا گاز رادون)، آگاهی از راه‌های اندازه‌گیری آن (دزیمتری) و در نهایت، آگاهی از راه‌های ساده کاهش خطر (مانند تهویه هوای سرپوشیده). با رعایت این اصول، می‌توانیم در محیطی امن تر زندگی کنیم.
پاورقی
۱ پرتوگیری (Radiation Exposure)
۲ کانی (Mineral)
۳ پرتوزایی (Radioactivity)
۴ دزیمتری (Dosimetry)
۵ رادون (Radon)
۶ اتم (Atom)
۷ دز جذبی (Absorbed Dose)
۸ گری (Gray)
۹ زیورت (Sievert)
۱۰ دز معادل (Equivalent Dose)
