Et af de mest almindelige instrumenter til måling af stråling, er Geigertælleren. Den består af et metalrør der er fyldt med en gas så som argon. Når stråling kommer ind igennem et vindue i enden af metalrøret, dannes der ladede partikler i gassen, som producerer en elektrisk strøm. Hvert udbrud af strøm, forstærkes så det giver en kliklyd, og et udslag på en måler.
Måling af stråling
Stråling måles på syv forskellige måder. Når et radiologisk laboratorie laver en radioisotop, måles prøvens aktivitet i antallet af kernehenfald per sekund. Enheden curie (Ci), var den oprindelige enhed for aktivitet, og blev defineret som antallet af kernehenfald der forekommer på et sekund i 1 g radium, hvilket er lig med 3,7 · 1010 kernehenfald/sekund. Enheden var opkaldt efter den polske forsker Marie Curie (1867-1934), der sammen med hendes mand, Pierre Curie (1859-1906), opdagede de radioaktive grundstoffer radium og polonium. SI enheden for strålingsaktivitet er becquerel (Bq), der svarer til 1 kernehenfald/sekund.
Enheden rad (forkortelse fra det engelske radiation absorbed dose), er en enhed der måler mængden af stråling, absorberet af 1 gram materiale, så som kropsvæv. SI enheden for absorberet dosis er gray (Gy), hvilket er defineret som, antal joules energi, absorberet af 1 kg kropsvæv. 1 gray er lig med 100 rad.
Enheden rem (forkortelse fra det engelske radiation equivalent in humans), er en enhed der måler biologiske effekter af forskellige typer stråling. Selvom alfapartikler ikke gennemtrænger huden, kan de, hvis de skulle komme ind i kroppen ad anden vej, resulterer i omfattende skader over korte afstande i kropsvæv. Højenergisk stråling som for eksempel betapartikler, højenergiske protoner, og neutroner, som rammer kropsvæv, giver mere alvorlige skader. Gammastråler er de farligste, fordi de er i stand til at bevæge sig langt ind i kroppen og end dog lige igennem.
For at bestemme den ækvivalente dosis eller rem dosis, ganges den absorberede dosis (rad) med en faktor der justerer for den biologiske skade, der forårsages af en bestemt type stråling. For beta- og gammastråling, er denne faktor 1, så den biologiske skade i rem, er den samme som den absorberede stråling (rad). For højenergiske protoner og neutroner, er denne faktor omkring 10, og for alfapartikler, er den omkring 20.
Ofte vil en måling af en ækvivalent dosis, være opgivet i millirem (mrem). En rem, er lig med 1.000 mrem. SI enheden er sievert (Sv). En sievert er lig med 100 rem. Tabel 16.4 opsummere enhederne der anvendes til måling af stråling.
Folk der arbejder i radiologiske laboratorier, bærer små plasticskilte, for at finde frem til, om de har være udsat for stråling. Plasticskiltet består af en fotografisk film i en beholder, som sættes uden på tøjet. Hvis gammastråler, røntgenstråler, eller betapartikler rammer filmen, vil den forekomme mørkere når den fremkaldes. Plasticskiltene indsamles periodisk og fremkaldes, for at fastslå om der har være nogen der har været udsat for stråling.
Konceptforståelse 16.4 |
Måling af strålingEn behandling for smerter i knoglerne, involverer intravenøs administration af radioisotopen phosphor-32, der sprøjtes ind i knoglen. En typisk dosis på 7 mCi, kan danne op til 750 rad i knoglen. Hvad er forskellen mellem enhederne mCi og rad? LøsningMillicurie (mCi), angiver aktiviteten af P-32 i forhold til antal kernehenfald per 1 sekund. Rad er et mål for mængden af stråling, der bliver absorberet af knoglen. |
Udsættelse for stråling
Hver dag, bliver vi udsat for små niveauer af stråling, der stammer fra naturligt forekommende radioaktive isotoper, som findes i de bygninger hvor vi bor og arbejder, i vores fødevarer og vand, og i luften vi indånder. For eksempel er kalium-40, en naturligt forekommende radioaktiv isotop, til stede i alle fødevarer der indeholder kalium. Andre naturligt forekommende radioisotoper i luften og fødevarer, er carbon-14, radon-222, strontium-90, og iod-131. En gennemsnitlig person i den vestlige verden, udsættes for omkring 360 mrem stråling hvert år. Medicinske kilder til stråling, inklusiv røntgenundersøgelser af tænder, hofter, rygsøjle, og brystkasse, samt mammografier, øger den stråling vi er udsat for. Tabel 16.5 viser nogle almindelige kilder til stråling.
En anden kilde til baggrundsstråling, er den kosmiske stråling, som blandt andet dannes i rummet af Solen. Mennesker der lever højt over Jordens overflade, eller tager på flyrejser, modtager en større mængde kosmisk stråling, fordi der er færre luftmolekyler i atmosfæren til at absorbere strålingen. For eksempel, udsættes en person der bor i 1,6 km højde over havoverfladen, omkring den dobbelte mængde kosmisk stråling, end en person der bor ved havoverfladen. En person som bor i nærheden af et atomkraftværk, udsættes normalt ikke for ret meget yderligere stråling end andre, måske kun 0,1 mrem i løbet af et år (1 rem er lig med 1.000 mrem). Ved ulykken på Chernobyl atomkraftværket i Ukraine i 1986, er det imidlertid blevet anslået, at beboerne i den nærliggende by, modtog så meget stråling som 1 rem i timen.
Strålingssyge
Jo større dosis stråling man udsættes for ad gangen, desto større er effekten på kroppen. Udsættelse for stråling mindre end 25 rem, opdages ikke normalt. Bestråling af hele kroppen med 100 rem, forårsager et midlertidigt fald i antallet af hvide blodlegemer. Hvis man udsættes for mere end 100 rem, kan en person begynde at udvise symptomerne for strålingssyge; kvalme, opkastning, træthed, og et fald i antallet af de hvide blodlegemer. Hvis hele kroppen udsættes for en dosis større end 300 rem, kan antallet af hvide blodlegemer falde til nul. Personen vil begynde at lide af diarré, hårtab, og infektioner. Udsættelse for stråling på 500 rem, regnes for dødelig for 50% af de mennesker der modtager en sådan stor dosis. Denne mængde af bestråling af hele kroppen, kaldes den dødelige dosis for 50 procent af en population, eller LD50 (fra det engelske Lethal Dosis 50%). LD50 værdien, varierer fra livsform til livsform, som tabel 16.6 viser. En strålingsdosis i hele kroppen på 600 rem eller mere, vil medføre døden hos alle mennesker inden for få uger.