Mitä ionisoiva säteily on ja miksi mitata sitä Aranet säteilymittarilla?

Julkaistu 09/04/2024
Kirjoittajana Timeless Technology

Aranet säteilymittari mittaa ionisoivan säteilyn tasoa (γ, β ja röntgensäteet).

Ionisoiva säteily on energiatyyppi, jota atomit vapauttavat sähkömagneettisten aaltojen tai hiukkasten muodossa. Se on riittävän tehokas poistamaan tiukasti sitoutuneita elektroneja atomeista luoden ioneja, mistä johtuu nimi ionisoiva. Se voi myös olla tarpeeksi tehokas vahingoittamaan DNA:n rakennetta. Siksi pitkäaikainen altistuminen kohonneelle ionisoivalle säteilylle on yhteydessä erilaisiin terveysriskeihin¹, mukaan lukien kohonneet syöpäriskit².

Säteily ei rajoitu ydinvoimaloihin tai lääketieteellisiin röntgenlaitteisiin; se on kaikkialla ympärillämme. Maankuoressa on luonnossa esiintyviä radioaktiivisia aineita, kuten graniittia. Myös kosmiset säteet pommittavat meitä avaruudesta koko ajan. Useimmat meistä kohtaavat ionisoivan säteilyn vain normaalina taustasäteilynä¹, jota on aina ympäristössä. Se sisältää mainitun kosmisen säteilyn, joka tulee auringosta ja tähdistä. Joskus me ihmiset kuitenkin lisäämme tähän normaaliin taustasäteilyyn esimerkiksi lentämisellä korkealla, asumalla tietyistä materiaaleista valmistetuissa rakennuksissa, käymällä läpi lääketieteellisiä toimenpiteitä, kuten TT-skannauksia, tai olemalla erityisen kiinnostuneita vintage-radium-kelloista ja lasista.

Ionisoivan säteilyn seurannan tärkeys

Ionisoivan säteilyn seuranta ei ole vain tieteellisesti kiinnostava asia; se on hyvä terveys- ja turvallisuuskäytäntö. Vaikka säteilyllä on hyödyllisiä sovelluksia, kuten lääketieteellisissä hoidoissa ja energiantuotannossa, sen ionisoiva muoto voi aiheuttaa merkittäviä riskejä eläville organismeille. Pitkittynyt tai voimakas altistuminen voi vahingoittaa biologisia kudoksia ja johtaa terveysongelmiin, kuten syöpään ja geneettisiin mutaatioihin¹. Säteilytasoja valvomalla voimme hallita näitä riskejä ja varmistaa, että säteilyn hyödyt hyödynnetään turvallisesti ja tehokkaasti.

Säteilyn suhteen kaksi keskeistä mittaria ovat olennaisia: annosnopeus ja kokonaisannos. Annosnopeus on kuin auton nopeusmittari, joka kertoo, kuinka nopeasti ”keräämme” säteilyä kulloinkin. Sitä vastoin kokonaisannos on ajan mittaan absorboituneen säteilyn kumulatiivinen määrä, joka on samanlainen kuin matkamittarin lukema. Molempien ymmärtäminen auttaa arvioimaan altistumista ja toteuttamaan turvatoimenpiteitä.

Annosnopeuden ja kokonaisannoksen mittaaminen on ratkaisevan tärkeää useista syistä. Ensinnäkin sen avulla voimme arvioida välitöntä altistumisriskiä tietyssä ympäristössä, mikä opastaa meitä soveltamaan tehokkaasti ajan, etäisyyden ja suojauksen periaatteita. Toiseksi kokonaisannosta seuraamalla voidaan seurata altistumista ajan mittaan ja tehdä tietoisia päätöksiä terveysriskien minimoimiseksi.

Muutama tyypillinen luku

Käytämme päivittäin erilaisia yksiköitä ja mittoja. Tiedämme, että +25°C on suhteellisen lämmin huone tai että 8 kg on liikaa tyypilliselle kotikissalle. Mutta mistä tietää, kuinka paljon säteily on huonoa, jos se on jotain, jota emme voi tuntea?

Vastaus on yksinkertainen – säteilyanturin käyttäminen. Ionisoivan säteilyn terveysvaikutukset voivat vaihdella riippuen säteilyn tyypistä ja energiasta, altistuksen kestosta ja siitä, mikä kehon osa altistuu. Tämä vaikutus tunnetaan efektiivisenä annoksena, joka ilmaistaan Sieverteissä (Sv). Yksi Sivert edustaa huomattavaa määrää; siksi tyypilliset säteilyannokset mitataan millisieverteinä (mSv) tai mikrosieverteinä (µSv).

Muutamia mielenkiintoisia faktoja numeroina kontekstin kannalta:

Yksi rintakehän röntgenkuva antaa noin 0,05-0,1 mSv säteilyannosta³.
Korkeimmat havaitut taustatasot ovat noin 0,2 µSv/h tai vuosittaiseksi kokonaisannokseksi muunnettuna: 2,5 mSv^3,4,5.
100 mSv/vuosi on ammattiraja, jota ei saa ylittää enempää kuin 5 peräkkäisenä vuonna Saksan hallituksen määräysten mukaisesti⁶.
NASAn standardien mukaan yksittäisen miehistön jäsenen uran aikana kokonaistehollisen säteilyannoksen avaruuslentojen säteilyaltistuksen aikana on oltava alle 600 mSv⁷.

Miten voin suojella itseäni?

Suojautuminen ionisoivaa säteilyä vastaan perustuu kolmeen keskeiseen periaatteeseen: aika, etäisyys ja suojaus⁸. Säteilylähteiden lähellä vietettävän ajan minimoiminen, etäisyyden maksimoiminen tällaisista lähteistä ja säteilyä tehokkaasti estävien materiaalien käyttö ovat yksinkertaisia mutta tehokkaita tapoja vähentää säteilyä. altistuminen. Tietoisuus ja koulutus ovat ensimmäisiä askeleita kohti tehokasta suojelua.

Lähteet:

Risks associated with ionizing radiation: Environmental pollution and health, British Medical Bulletin, Academic journal article [URL].
Cancer Causes and Prevention, Risk Factors, Radiation, NIH-National Cancer Institute [URL].
Health Effects of Ionising Radiation on People, National Environment Agency of Singapore [URL].
EURDEP Gamma Dose Rates Advanced Map, Joint Research Centre of the European Commission [URL].
Radiation Thermometer, CDC – Centers for Disease Control and Prevention [URL].
Limit values in radiation protection, The Federal Office for Radiation Protection (BfS) of Germany, accessed 23 October 2023 [URL].
NASA-STD-3001 Technical Brief, accessed 21 March 2024 [URL].
Ionizing Radiation, Occupational Safety and Health Administration, accessed 21 March 2024 [URL].

Alkuperäinen artikkeli julkaistu Aranetin verkkosivuilla: https://aranet.com/blog/what-is-ionizing-radiation-and-why-measure-it/

Aranet – Langattomat IoT anturit

Aranet valmistaa IoT-pohjaisia ympäristöolosuhteiden valvontaratkaisuja yrityksille helpottamaan reaaliaikaisen mittaustiedon keräämistä ja analysointia.

Max. 100 langatonta IoT anturia voidaan kytkeä yhtä tukiasemaa kohden ja antureiden etäisyys tukiasemasta voi olla jopa 3 km (näköetäisyys). Aranet PRO -tukiaseman mukana tulee ilmainen SensorHUB-ohjelmisto mittaustietojen keräämistä ja analysointia varten sekä järjestelmän konfigurointiin. Helppokäyttöinen käyttöliittymä antaa mahdollisuuden tarkastella, analysoida ja vertailla tietoja reaaliajassa, asettaa kynnyksiä hälytyksille sekä tulostaa ja tallentaa raportteja. Ohjelmistoa voi käyttää älypuhelimella, tabletilla tai kannettavalla tietokoneella.

Aranet Cloud on teollisen tason ratkaisu Aranet IoT -ekosysteemin etähallintaan. Se helpottaa keskitettyä mittausta, valvontaa ja hallintaa laajamittaisessa Aranet-ympäristössä, joka ulottuu fyysisesti useisiin paikkoihin ja jossa on käytössä useita tukiasemia. Aranet Cloudin avulla voit muokata tietojasi mukautetuilla koontinäytöillä, kaavioilla ja käyttäjien hallinnalla.

Aranet tarjoaa myös API, MQTT ja SenML integrointityökalut olemassa oleviin asiakkaiden prosessin hallintajärjestelmiin.