Ionizáló sugárzások ű
A radioaktivitás a környezetünk természetes jellemzője. A természetes radioaktív anyagok változó mennyiségben megtalálhatóak a minket körülvevő levegőben, vízben, talajban és kőzetekben csakúgy, mint az emberi testben is.
A természetes radioaktív sugárzásért részben a Föld keletkezése óta a földben található hosszú felezési idejű, le nem bomlott természetes eredetű radioaktív izotópok felelősek, részben pedig a kozmikus sugárzás, ami az űrből érkezik.
Radioaktivitásról akkor beszélünk, mikor a nem stabil szerkezetű kémiai elemek - mint például a természetben megtalálható urán (235U és 238U) és tórium (232Th) – egy energia-felszabadulással járó folyamat során bomlanak, és eközben különböző, új kémiai elemek keletkeznek. Ezek szintén instabilak, azaz radioaktívak, és ezért ezek az elemek is tovább bomlanak addig, amíg stabil elemek alakulnak ki. A bomláskor felszabaduló energia a radioaktív sugárzás. Az elbomló elemet anyaelemnek, a keletkező bomlásterméket leányelemnek nevezzük.
A sugárzásoknak több fajtája ismert. Az egyik lehetséges felosztás közöttük az ionizáló és nem-ionizáló sugárzások csoportjába való besorolás.
A nem-ionizáló sugárzások olyan elektromágneses sugárzások, amelyeknek a frekvenciája nem haladja meg a 3 PHz (petahertz (1015 Hz) értéket, és ezért az ionizációhoz nincs elegendő energiája. A mindennapi életben körülvesznek bennünket ilyen sugárforrások, például a TV- és rádióadók, a mobiltelefon készülékek és bázisállomások, az egyéb vezeték nélküli eszközök, valamint a mikrohullámú sütő is. Ezek egészségre gyakorolt esetleges hatását még vizsgálják.
Az ionizáló sugárzások közös jellemzője, hogy a sugárzást alkotó részecskéknek, illetve hullámoknak elegendő energiájuk van ahhoz, hogy az anyagokból (tárgyak vagy emberi test), amelyekkel kölcsönhatásba lépnek, elektromos töltéssel rendelkező részecskéket szakítsanak ki. Ezt a folyamatot nevezik ionizációnak. Ennek a folyamatnak többek között a radioaktív izotópok egészségre gyakorolt hatása kapcsán van jelentősége.
Ionizáló sugárzások
Az ionizáló-sugárzások közül az alfa-, béta- és gamma-sugárzás alkotják a radioaktív sugárzások csoportját. A röntgen-sugárzás bár szintén képes ionizálni, de nem tartozik a radioaktív-sugárzások közé.
Alfa-sugárzás
Az α-sugárzás során a bomló radioaktív atommagból lényegében egy pozitív töltésű hélium atommag távozik, amely 2 protonból és 2 neutronból áll. A semleges atomszerkezethez szükséges két elektron hiányzik az atomból, emiatt a részecske töltése kétszeresen pozitív.
Az α-sugárzásnak a legnagyobb az energiája, emiatt erősen ionizáló hatású, de nagyon rövid a hatótávolsága. Levegőben néhány centiméter megtétele után elnyelődik. Az emberi szervezetre külső sugárforrásként nem veszélyes, mert egy papírlapban, vagy a felső, elhalt bőrrétegben elnyelődik. A védekezés ellene elsősorban a szervezetbe kerülés megakadályozását jelenti, mivel a nagy ionizációs képessége következtében jelentős károsodást okozhat a sejtekben. A szervezetbe elsősorban lenyelés, belégzés útján juthat. A belélegzett, illetve a lenyelt alfa-részecske sugárzása közvetlenül éri és ezáltal károsíthatja az élő szöveteket.
Az alfa-sugárzó radon leányelemek a levegőben található aeroszol részecskékhez tapadnak. Ha ezeket belélegezzük, kiülepedhetnek a tüdőhörgőkre és ezek évtizedes kumulatív hatása tüdő daganatot okozhat.
Béta-sugárzás
A β-sugárzás radioaktív atommagok béta-bomlásakor keletkezik, amikor nagy energiájú és nagy sebességű elektronok vagy pozitronok lépnek ki a sugárzó anyagból. A kilépő béta-részecskék ionizáló hatással rendelkeznek.
A β-sugárzás energiája és emiatt az ionizációs képessége kisebb, mint az α-sugárzásé, az áthatoló képessége viszont nagyobb. Levegőben az energiájától függően néhány centimétertől 10-15 méterig terjedhet. A testszövetben a hatótávolsága néhány milliméter és centiméter közötti intervallumba esik. Orvosi gyakorlatban terápiás és fájdalomcsillapítás céljából alkalmazzák, valamint az atomreaktor hasadvány termékei is többnyire bétasugárzó izotópok. A sugárzás útjába helyezett plexi lap elnyeli a β-sugarakat, ezzel hatékonyan védekezhetünk a káros hatásaitól.
Gamma-sugárzás
A gamma-sugárzás a legtöbbször az alfa- vagy béta-sugárzás (bomlás) kísérő jelensége. A radioaktív bomlás után a létrejövő leányelem többlet energiával rendelkezik. Az instabil atommag a többletenergiájától elektromágneses sugárzás formájában szabadul meg, ezt gamma-sugárzásnak nevezzük. A γ-sugárzás nagyfrekvenciájú elektromágneses ionizáló sugárzás. A γ-sugárzás hatótávolsága a legnagyobb, azonban egy pontforrás környezetében a mérhető sugárzás intenzitása a távolság négyzetével arányosan csökken.
A gamma-sugarak, más ionizáló sugárzásokhoz hasonlóan genetikai mutációkat idézhetnek elő, amelyek daganatos megbetegedések kialakulásához vezethetnek évtizedes expozíció alatt.
Radioaktív sugárzások elnyelődése különböző anyagokban
A hétköznapokban a természetes és az épített környezetünkben egyaránt találkozunk a fent említett radioaktív sugárzások mindegyikével, mivel a radioaktivitás a minket körülvevő anyagok természetes jellemzője. Általános, hétköznapi helyzetben azonban ezeknek a mértéke nem éri el azt a szintet, amely miatt védekezésre vagy beavatkozásra lenne szükség. Ez alól kivétel a zárt belső terekben felhalmozódó radon, és egyes nagyobb radioaktivitású salakok.
Felhasznált irodalom
Köteles Gy. (szerk.) (2002) Sugáregészségtan, Medicina, Budapest
Pesznyák Cs., Sáfrány G. (szerk.) (2016) Sugárbiológia, Typotex, Budapest
