Radioaktiivinen hajoaminen

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

Mitä meinaa varsinaisesti hajoamisyksikkö "Becquerel" ja miten sellasia laskuja lasketaan, kuten jos jodi- 131:n puoliintumisaika on 8 vuorokautta, niin sen säteilytaso on 4000Bq/m^3. Mikä on säteilytaso?

a) 8 b) 16 c) 32 päivän kuluttua

Kysymykseni:

- Miten tuo lasketaan?
- Mitä se puoliintumisaika oikeen meinaa, eikö vanha ydinreaktorikin säteily tuhansiakin vuosia?

Kommentit (12)

bosoni
Seuraa 
Viestejä2704
Liittynyt16.3.2005
nuclear
Mitä meinaa varsinaisesti hajoamisyksikkö "Becquerel"...

Tuosta löytyy perustietoja, jos jaksat lukea.
http://www.stuk.fi/sateilytietoa/mitaon ... querelista

Eli aktiivisuus ilmoitetaan atomien hajoamisina sekunnissa.

Puoliintumislaskuissa voit yksinkertaisimmillaan ajatella sen aktiivisuuden vähenevän aina puoleen puoliintumisajan kuluttua. (sitähän se puoliintuminen tarkoittaa).

Ja monilla aineilla puoliintumisaika voi olla satoja vuosia.

Jos sorruin (taas) virheeseen, niin tukka varmaan vain oli silmillä, kuten kuva osoittaa...

Vierailija

Käytä vain puoliintumisajan laskemisessa sitä perinteellistä kaava eikä täällä ehdotettuja dif.yhtälöitä. Sis ajan t kuluttua ainemäärästä N, minkä puoliintumisaika on T on jäljellä
N x 0,5^(t/T).

Vierailija
Snaut
Käytä vain puoliintumisajan laskemisessa sitä perinteellistä kaava eikä täällä ehdotettuja dif.yhtälöitä. Sis ajan t kuluttua ainemäärästä N, minkä puoliintumisaika on T on jäljellä
N x 0,5^(t/T).

Niinpä. Siis esim. kilosta jodi-131:ä on jäljellä kahdeksan vuorokauden kuluttua puoli kiloa, ja aktiivisuus on pudonnut myös puoleen.

nuclear
Mitä meinaa varsinaisesti hajoamisyksikkö "Becquerel" ja miten sellasia laskuja lasketaan, kuten jos jodi- 131:n puoliintumisaika on 8 vuorokautta, niin sen säteilytaso on 4000Bq/m^3. Mikä on säteilytaso?

Ei ole nyt mahdollisuutta tarkistaa tietoja, mutta eikös se mene jotenkin näin:

Bequerel (Bq) on aktiivisuuden yksikkö. Jos tapahtuu yksi ytimen hajoaminen sekunnissa, on aktiivisuus 1 Bq. Aktiivisuus ilmoitetaan yleensä Bq/l tai Bq/kg. Esim. U-238 aktiivisuus on muistaakseni 12400 Bq/g eli grammassa kyseistä isotooppia hajoamisia tapahtuu tuo mainittu määrä sekunnin kuluessa.

Säteilyannoksen mittayksikkö on Sv. Sv on erittäin suuri yksikkö, joten yleensä annos ilmoitetaan mikroSieverteinä. Säteilytaso on mikroSievertejä aikayksikössä (esim. uSv/h), Siis vaikkapa ympäristön aiheuttama säteilyannos on Suomessa luokkaa 0.09 mikrosievertiä ja säteilytaso 0.09 mikroSievertiä tunnissa.

Korjatkaa arvoisat kanssakirjoittajat jos meni pieleen

Vierailija
MarsMan
Säteilyannoksen mittayksikkö on Sv. Sv on erittäin suuri yksikkö, joten yleensä annos ilmoitetaan mikroSieverteinä. Säteilytaso on mikroSievertejä aikayksikössä (esim. uSv/h), Siis vaikkapa ympäristön aiheuttama säteilyannos on Suomessa luokkaa 0.09 mikrosievertiä ja säteilytaso 0.09 mikroSievertiä tunnissa.

Korjatkaa arvoisat kanssakirjoittajat jos meni pieleen :)

Tuossa ympäristön aiheuttamassa säteilyannoksessa on yksikkö liian pieni. Siis Suomessa ihminen saa noin 4 mSv säteilyannoksen vuodessa (siis milli ei mikro). Suurin osa tulee radonista mutta lukemassa on myös mukana röntgentutkimukset ym.

Lisäys: Tätä sopii verrata vaikkapa naapurimme KolAtomin voimalan operaattoreiden saamaan annokseen. Se on erään hiljan lukemani venäläisen aikakausilehden mukaan tasolla 10-20 Röntgeniä vuodessa, siis 1,2 - 2,4 Sv vuodessa! En tiedä voiko pitää paikkaansa, tuntuu ettei tuossa säteilytasossa kovin pitkäikäisiä oltaisi.

Herra Tohtori
Seuraa 
Viestejä2613
Liittynyt18.3.2005

Efektiivisen säteilyannoksen yksikkö on Sievert, mutta absoluuttinen säteilyannos (joulea per kilogramma) kuvataan yksiköllä Gray. Efektiivinen annosnopeus saadaan kun kerrotaan absoluuttinen annos (N Graytä) annoskertoimella, joka vaihtelee paitsi säteilytyypistä riippuen, myös altistuneista ruumiinosista.

Kädet ja jalat kestävät verraten paljon säteilyä koska niissä ei ole mitään helposti nokkiinsa ottavia elimiä (mitä nyt reisiluiden verentuotanto saattaa häiriintyä, mutta se on pientä). Sukuelinten ja muiden arkojen sisäelinten sekä silmien annoskertoimet ovat muistaakseni suurimmat.

Säteilytyyppi vaikuttaa siten, että käytännössä alfasäteily on vaarallista jos alfahajoavaa ainetta pääsee elimistöön eli ihon sisäpuolelle, beetasäteily ei vaikuta juuri mitään ja gammasäteily on vaarallista vain hyvin hyvin suurina annoksina, koska ihmiskehoon siitä absorboituu vain pienen pieni osa. Suurin osa hujahtaa lävitse niin että holahtaa, tekemättä mitään vahinkoa...

Alfahiukkaset pysähtyvät ohkaseen mylarkalvoon ja niiden kantama ilmassa on noin viisi senttimetriä. Se pysähtyy myös ihon kuolleeseen kerrokseen, mikä tarkoittaa siis sitä että alfahajoavaa ainetta pitää syödä tai juoda ennen kuin se pääsee vaikuttamaan elävään kudokseen. Mutta sitten jos ja kun se vaikuttaa elimistöön sisältäpäin, sillä on aika tuhoisa vaikutus suuren massan ja varauksen vuoksi. Radon muun muassa on alfa-aktiivinen kaasu.

Betahiukkaset kantavat ilmakehässä parikymmentä metriä ja pysähtyvät käytännössä pleksilasiin tai vaikkapa lautaseinään aika totaalisesti. Betasäteilyn lähdettä pitää siis olla käytännössä ilmakehässä että saadaan aikaan vaikutusta, kiinteän säteilevän kappaleen olemassaolo ei juuri häiritse koska sen päälle voi vaikka rakentaa kopin ja säteily loppuu kopin seiniin. Mutta ambientti beta-aktiivinen kaasu voisi suurina pitoisuuksina olla haitaksi pitkällä aikavälillä.

Gammasäteilystä ei käytännössä ole haittaa muuten kuin käynnissä olevan reaktorin vieressä seisoskeltaessa tai ydinpommin räjähtäessä suoran näkölinjan päässä (missä tilanteessa säteilyannos olisi ehkä pienin huolista). Gammasäteilevästä kappaleesta saatava efektiivinen säteilyannos jää verraten korkeillakin aktiivisuustasoilla melko pieneksi, johtuen siitä että ihmisen sisältämä massa ei hirveästi gammasäteilyä absorboi. Gammasäteilytason pitää siis olla korkea ja altistuksen pitkäkestoinen, jotta saataisiin oikeasti vaarallisia efektiivisiä annoksia.

Suora altistus röntgensäteilylle on itse asiassa käsittääkseni haitallisempaa (biologiselta kannalta) kuin gammasäteily. Sen energia riittää hyvin ionisoimaan orgaanista ainetta, mutta koska yksittäisten fotonien energiat ovat pienempiä, fotonin absorboituminen ihmiskehoon on todennäköisempää kuin gammafotoneilla (massavaimennuskerroin on isompi). Siksi röntgensäteilystä absorboituu pienemmästä absoluuttisesta energiasisällöstä huolimatta suurempi efektiivinen annos ihmiskehoon kuin gammasäteilystä. Näin ainakin olen asian ymmärtänyt.

Toisaalta röntgensäteily on paljon helpompi pysäyttää vaikkapa teräslevyllä kuin gammasäteily, joka vaatii *paljon* massaa vaimentuakseen.

Capito tutto, perchè sono uno
Persona molto, molto intelligente...

-Quidquid latine dictum sit, altum viditur.

If you stare too long into the Screen, the Screen looks back at you.

Vierailija
nuclear
Kuinka suuri on sitten haitallinen säteilyannos yleensä?

Tuohon on hyvin vaikeata vastata, riippuu yksilöstä, säteilylajista, ajasta ym. Mutta ICRP on asettanut säteilytyötä tekeville tietyt annosrajat. Esim. minkään vuoden aikana ei henkilön saama säteilyannos saa ylittää 50 mSv. ICRP:n rajat on asetettu sen verran tiukoiksi, että ne ovat vain muutaman prosentin siitä tasosta joka aiheuttaisi akuutin säteilysairauden.

Herra Tohtori
Seuraa 
Viestejä2613
Liittynyt18.3.2005

Riippuu siitä mihin se absorboituu...

Finlex
Annosrajat säteilytyössä

Säteilytyöstä työntekijälle aiheutuva efektiivinen annos ei saa ylittää keskiarvoa 20 millisievertiä (mSv) vuodessa viiden vuoden aikana eikä minkään vuoden aikana arvoa 50 mSv.

Silmän mykiön ekvivalenttiannos ei saa ylittää arvoa 150 mSv vuodessa eikä käsien, jalkojen tai ihon minkään kohdan ekvivalenttiannos arvoa 500 mSv vuodessa.





Näitä rajoja ei kuitenkaan ole laadittu sillä persolla että niiden ylittäminen aiheuttaisi akuutin terveysriskin. Akuutti terveysriski syntyy vasta paljon suuremmilla hetkellisillä annosnopeuksilla, mutta tietty jo pienet säteilyannokset lisäävät jonkin verran syöpäriskiä. Säteilysairaudesta kerrotaan Wikipediassa näin:

Wiki
Säteilysairaus tarkoittaa äkillistä sairastumista, jonka aiheuttaa lyhyessä ajassa saatu suuri annos ionisoivaa säteilyä. Tämä tapahtuu tavallisimmin jos henkilö altistuu voimakkaasti radioaktiiviselle materiaalille.

Ekvivalenttiannoksen vaikutus

Säteilysairauden vakavuus riippuu hankilön saamasta ekvivalenttiannoksesta. On hyvä huomata, että suurikaan säteilyannos saatuna ei-elintärkeään kehon osaan (esim. raajat) ei välttämättä johda säteilysairauteen vaan se aiheuttaa paikallisen säteilypalovamman. Tämäkin voi tosin vaatia jopa altistuneen kehon osan amputointia.

0,05 – 0,2 Sv Ei vaikutuksia. Voi kasvattaa syöpäriskiä.

0,2 – 0,5 Sv Ei havaittavia oireita. Punasolujen määrä vähenee tilapäisesti.

0,5 – 1 Sv Vähäinen säteilysairaus: Päänsärkyä. Kasvanut infektioriski. Mies saattaa olla tilapäisesti steriili.

1 – 2 Sv Kevyt säteilysairaus: Satunnaista pahoinvointia ja oksentelua muutaman päivän ajan. Tämän jälkeen noin 10 – 14 päivän rauhallinen vaihe, jonka jälkeen oireet yleisluontoisempia. Immuunijärjestelmän saamat vauriot kasvattavat infektioriskiä huomattavasti. 10% potilaista kuolee 30 päivän kuluessa. Raskaana olevan naisen kantama sikiö kuolee.

2 – 3 Sv Vakava säteilysairaus: Jatkuvaa pahoinvointia ja oksentelua muutaman päivän ajan. Tämän jälkeen 7 – 14 päivän rauhallinen vaihe. Tämän jälkeen ihokarvojen ja hiusten menetystä, väsymystä ja yleisluontoisia oireita. Valkosolujen määrä romahtaa aiheuttaen hyvin korkean infektioriskin. Nainen saattaa steriloitua. 35% potilaista kuolee 30 päivän kuluessa.

3 – 4 Sv Vakava säteilysairaus: Kuten edellä, mutta rauhallisen vaiheen jälkeen verenvuotoa suussa, ihon alla ja munuaisissa. 50% potilaista kuolee 30 päivän kuluessa.

4 – 6 Sv Akuutti säteilysairaus: Akuutit oireet alkavat parin tunnin kuluessa altistuksesta ja kestävät pari päivää. Tämän jälkeen seuraa 7 – 10 päivän oireeton vaihe, jota seuraavat edeisessä kohdassa mainitut oireet voimakkaampina. Naisen sterilisoituminen on yleistä. 4,5 Sv annoksella 60% ja 6 Sv annoksella 90% potilaista kuolee ilman intensiivistä hoitoa 30 päivän kuluessa. Kuolinsyynä infektiot ja/tai sisäinen verenvuoto.

6 – 10 Sv Akuutti säteilysairaus: Luuydin tuhoutuu lähes täysin ja suolisto kärsii vakavia vaurioita. Akuutit oireet kestävän pari päivää, jonka jälkeen seuraa 5 – 10 päivän oireeton vaihe. Tämän jälkeen potilas kuolee infektioon tai sisäisiin verenvuotoihin. 100% potilaista kuolee 14 päivän kuluessa.

10 – 50 Sv Akuutti säteilysairaus: Aivokudoksen saamat säteilyvauriot estäävät väittäjäaineiden toimintaa. Seurauksena on välitön pahoinvointi ja väsymys jota seuraa muutaman päivän mittainen oireeton vaihe ("walking ghost"). Tämän jälkeen mahan ja suoliston kudosvauriot aiheuttavat sisäisiä verenvuotoja, elektolyyttitasapainon menetyksen ja lopulta verenkierron loppuminen johtaa kuolemaan. 100% potilaista kuolee viikon kuluessa. Ainoa käyttökelpoinen hoito on kipulääkitys.

50 – 80 Sv Potilas vaipuu koomaan muutaman sekunnin tai minuutin kuluessa. Kuolema seuraa muutamassa tunnissa hermoston toiminnan lakatessa.

yli 80 Sv Yhdysvaltojen armeijan arvioiden mukaan potilas kuolee välittömästi. Tunnetaan kuitenkin pari potilasta, joita on yli 100 Sv annoksesta huolimatta voitu pitää elossa yli vuorokauden.

Nyrkkisääntönä ionisoiva säteily on aina jossain määrin haitallista annoksesta riippumatta - yksikin fotoni voi *periaatteessa* riittää aiheuttamaan tappavan syövän, mutta radioaktiivisuus on tilastollinen ilmiö ja niinpä sitä pitää sellaisena käsitellä. Kyse on todennäköisyyksistä.

Todennäköinen syöpäriski nousee kaksinkertaiseksi vasta kun ihmisen tuottamaa säteilyä saadaan samalla annosnopeudella kun taustasäteilyä. Ja se on jo aikamoinen määrä säteilyä jos niitä vertaa säteilyasetuksen rajoihin pitkäaikaisesta säteilyaltistuksesta. Lyhyenä aikavälinä sama säteilyannos on luonnollisesti haitallisempaa sillä solut eivät pääse uusiutumaan välillä - vaurio on laajempaa ja näin ollen on todennäköisempää että immuunijärjestelmä ei kykene mahdollisia syöpäsoluiksi mutatoituneita soluja poistamaan elimistöstä.

Capito tutto, perchè sono uno
Persona molto, molto intelligente...

-Quidquid latine dictum sit, altum viditur.

If you stare too long into the Screen, the Screen looks back at you.

Vierailija
Snaut
Esim. minkään vuoden aikana ei henkilön saama säteilyannos saa ylittää 50 mSv. ICRP:n rajat on asetettu sen verran tiukoiksi, että ne ovat vain muutaman prosentin siitä tasosta joka aiheuttaisi akuutin säteilysairauden.

Tiukkuus on aina määrittelykysymys. Suomalaisen keskimääräinen säteilyannos vuodessa on 3,7 mSv.

http://www.stuk.fi/sateilytietoa/ihmise ... eilyannos/

Vierailija
zat
Snaut
Esim. minkään vuoden aikana ei henkilön saama säteilyannos saa ylittää 50 mSv. ICRP:n rajat on asetettu sen verran tiukoiksi, että ne ovat vain muutaman prosentin siitä tasosta joka aiheuttaisi akuutin säteilysairauden.



Tiukkuus on aina määrittelykysymys. Suomalaisen keskimääräinen säteilyannos vuodessa on 3,7 mSv.

http://www.stuk.fi/sateilytietoa/ihmise ... eilyannos/

Niin tietenkin ja yleensä nämä kansainväliset rajat on länsimaissa asetettu suurin marginaalein. Esim. tuo mainittu ICRP käyttää noin 95 prosenttiyksikön marginaaleja akuuttisairauden aihauttavaan säteilytasoon nähden.

Kaikki on siis suhteellista. Olen aikoinaan nähnyt sellaisenkin säteilytyöohjeen, jossa kehotetaan tekemään homma turhaan viivyttelemättä silloin kun säteilytaso ylittää 1-2 Röntgeniä!

Vierailija
Snaut
MarsMan
Säteilyannoksen mittayksikkö on Sv. Sv on erittäin suuri yksikkö, joten yleensä annos ilmoitetaan mikroSieverteinä. Säteilytaso on mikroSievertejä aikayksikössä (esim. uSv/h), Siis vaikkapa ympäristön aiheuttama säteilyannos on Suomessa luokkaa 0.09 mikrosievertiä ja säteilytaso 0.09 mikroSievertiä tunnissa.

Korjatkaa arvoisat kanssakirjoittajat jos meni pieleen




Tuossa ympäristön aiheuttamassa säteilyannoksessa on yksikkö liian pieni. Siis Suomessa ihminen saa noin 4 mSv säteilyannoksen vuodessa (siis milli ei mikro). Suurin osa tulee radonista mutta lukemassa on myös mukana röntgentutkimukset ym.

Vuotuinen säteilytaso 4mSv/v pitää paikkansa. Tuo 0.09uSv/h on mittaamani säteilytason arvo vuosien takaa Joensuun läheltä. STUK:n mukaan arvot keikkuvat saman tasoisissa lukemissa eri paikkakunnilla myös tällä hetkellä. Vaihteluväli paikkakunnittain näyttää olevan 0.04 - 0.30 mikroSievertiä tunnissa.

Vierailija
MarsMan

Vuotuinen säteilytaso 4mSv/v pitää paikkansa. Tuo 0.09uSv/h on mittaamani säteilytason arvo vuosien takaa Joensuun läheltä. STUK:n mukaan arvot keikkuvat saman tasoisissa lukemissa eri paikkakunnilla myös tällä hetkellä. Vaihteluväli paikkakunnittain näyttää olevan 0.04 - 0.30 mikroSievertiä tunnissa.

Jo kyllä tuo 0.09μSv/h paikkansa pitää (kommenttini koskikin ainoastaan sitä yksikkövirhettä vuotuisessa luvussasi). Itse saan Helsingissä Wallacin väestönsuojasäteilymittarilla yleensä lukemia väliltä 0,05-0,20μSv.

Uusimmat

Suosituimmat