Meranie radiácie v našom okolí
V súčasnosti si verejnosť dáva pozor na rádioaktívne žiarenie, preto zmeriame radiáciu niektorých bežne používaných predmetov v domácnosti aj v našom okolí, ako sú mobilné telefóny, mikrovlnné rúry, wifi modemy, stavebné materiály či dokonca potraviny. Veci v našom okolí, ako aj živé organizmy sú v malej miere už prirodzene, ale neškodne rádioaktívne. Vybočenie z tejto hodnoty rádioaktivity znamená hrozbu. Používanie detektorov jadrového žiarenia preto pomáha predchádzať radiačným rizikám.
Žiarenie
Kým sa dáme do merania radiácie v našom okolí, najprv trocha teórie a niečo o prístrojoch na meranie. Radiácia je označenie pre energiu vyžarujúcu zo zdroja vo vlnách alebo v časticiach. Zahŕňa elektromagnetickú radiáciu, rádiové vlny, mikrovlny, viditeľné svetlo a röntgenové žiarenie. Fyzikálny rozdiel medzi gama žiarením a röntgenovým žiarením nie je, líšia sa len zdrojom. Žiarenie gama je vysokoenergetické žiarenie vznikajúce pri rôznych jadrových dejoch, do materiálov preniká výrazne lepšie ako žiarenie alfa a beta, ktoré vyžarujú prvky s prirodzeným rozpadom, uvoľňujúce častice alfa, beta a voľné neutróny.
Žijeme v rádioaktívnom svete – pôda, z ktorej rastú potraviny, obsahuje množstvo rádioaktívnych prvkov. Sú staršie ako naša planéta a pochádzajú z rozpadnutých hviezd, v ktorých prebiehala jadrová syntéza vodíka na čoraz ťažšie prvky. Preto sa nachádzajú aj v každom ľudskom tele, prijímame ich v potrave, do ktorej sa dostali z pôdy. V pôde a horninách sa nachádza tórium Th-232, urán U-238, draslík a jeho rádioaktívny izotop K-40. Úroveň rádioaktivity draslíka je nepodstatná a môžeme ju ignorovať. Každý deň prijmeme 2,5 g draslíka, v tele priemerného muža je 140 g draslíka a to množstvo každú sekundu produkuje 4 400 rádioaktívnych rozpadov, emituje žiarenie vo vnútri buniek, kde potenciálne môže pozmeniť DNA. Draslík v tele sa však nepovažuje za hrozbu, lebo opravné telesné procesy sú schopné zvládnuť aj potenciálne škodlivé zmeny spôsobené radiáciou draslíka. Radiácia vyžarovaná K-40 (žiarenie beta a gama) sa ničím nelíši od žiarenia, ktoré vydávajú iné rádioaktívne zdroje s podobnou intenzitou. Takáto intenzita nebude mať za následok žiadne poškodenie.
Radiáciu dostávame aj z kozmického žiarenia. Priemerná ročná efektívna dávka sa pohybuje na úrovni 0,3 mSv v závislosti od nadmorskej výšky – keď letíte lietadlom, dostanete vyššiu dávku žiarenia ako na zemi, ale je to zanedbateľný rozdiel.
Dozimetre
Cez internet si môžete kúpiť rôzne dozimetre od firiem Fruugo, Lapert, Lunzo, Conrad, Hotair… Hoci majú firmy stránky s príponou .sk, pripravte sa na to, že za tovar zaplatíte iba cez „pay pal“ alebo debetnú kartu. Po zaplatení vám príde oznámenie, že dozimeter už putuje z Číny a príde o pár týždňov – dozimetre u nás nikto vo veľkom neskladuje na predaj.
Cena malých dozimetrov sa pohybuje od 20 do 200 eur. Tie lacnejšie sú menej presné, drahšie majú farebné displeje, zvukovú signalizáciu, zobrazujú aj grafy. Majú moderný dizajn, jednoduchú obsluhu, ľahko sa nimi meria. Keď výsledok testu prekročí nastavenú bezpečnú hodnotu, detektor žiarenia spustí alarm.
Základom prístroja je Geigerov-Müllerov počítač – trubica s vláknom a plynom (halogén) fungujúca ako detektor ionizačného žiarenia (najmä gama, ale i beta a alfa). Prelet častice žiarenia spôsobí ionizáciu plynu a výboj medzi elektródami, v obvode dôjde k skratu – impulzu, ktorý cez zosilňovač zaznamená čítač impulzov. Elektronika potom prepočíta počet impulzov za jednotku času – na dávkový príkon žiarenia za hodinu. Halogén v trubici funguje ako tzv. zhášací plyn – zaistí, aby výboj po prelete častice čo najrýchlejšie prestal a trubica bola schopná zaznamenať ďalšiu časticu. Niektoré prístroje majú aj reproduktor na indikáciu impulzov, ktorý slúži ako jednoduchý indikátor intenzity žiarenia (praskanie v reproduktore).
Jednotky merania rádioaktivity
Dozimetre merajú v rôznych jednotkách, ktoré si môžete nastaviť. Sievert (značka Sv) je jednotkou ionizujúceho žiarenia pomenovaná po Rolfovi Sievertovi, priekopníkovi radiačnej ochrany. Jeden sievert je absorbovaná dávka žiarenia, ktorá pri akomkoľvek type ionizujúceho žiarenia (alfa, beta, gama) vyvolá v organickej látke rovnaký biologický účinok.
Rozsah účinkov žiarenia na ľudský organizmus sa líši podľa toho, či je to vnútorná alebo vonkajšia expozícia, celotelové alebo lokálne ožiarenie, ale aj podľa typu žiarenia.
Jeden sievert je tisíc milisievertov (mSv) a milión mikrosievertov (µSv). Jeden sievert spôsobuje chorobu z ožiarenia, pri ňom je 5,5 % šanca možného vzniku rakoviny. Osem sievertov (8 000 mSv) človeka zabije. Prirodzená dávka sa líši od hornín v podloží, na Slovensku pravdepodobne 2,6 mSv ročne. Citlivosť jednotlivých orgánov tela na žiarenie je rôzna, najcitlivejšie sú pohlavné orgány a oči. Rozdiel je tiež, či dávka prišla naraz alebo bola rozložená na dlhšie obdobie, keď má telo možnosť regenerovať sa a lepšie znášať následky žiarenia.
Becquerel (značka Bq) je ďalšia jednotka rádioaktivity a zameriava sa na vyjadrenie množstva rádioaktívneho materiálu, v ktorom prebehne jeden rozpad atómového jadra za jednu sekundu. Jeden becquerel je veľmi malé množstvo. Ľudské telo má priemernú aktivitu 9 000 Bq (asi 100 Bq na kg). Táto aktivita pochádza z rádioaktívneho draslíka (K-40) a uhlíka (C-14) z bežných potravín. Vo vode tvorí rádioaktivitu hlavne radón, draslík a trícium – rádioaktívny izotop vodíka. Napríklad morská voda obsahuje koncentráciu radónu 0,01 Bq na liter, zatiaľ čo podzemná voda 100 Bq na liter (je desaťtisíckrát rádioaktívnejšia).
Keramika a staré hodinky
Z predmetov v domácnosti vykazujú najvyššiu rádioaktivitu šokujúco keramické šálky a taniere. Dôvodom je glazúra na farbenie keramiky, niektoré glazúry totiž obsahujú oxid uránu. Červená keramika je známa pre svoju rádioaktivitu. Urán emituje častice alfa a neutróny, alfa majú len slabú prenikajúcu silu, ale oxid uránu by sa mohol vylúhovať z riadu, najmä ak praskla glazúra (čo by tiež uvoľňovalo jedovaté olovo ) alebo jedlo bolo veľmi kyslé (čaj s citrónom). Hodnota pri meraní keramickej šálky bola 16 µSv/hod. Keďže ju používame len pár hodín za rok, kumulovaná dávka bola nízka a ešte bezpečná.
AUTOR: Peter Sabela
