რადიაცია ჩვენს გარშემო

 „ფუკუსიმას“ ატომურ ელექტროსადგურზე მომხდარი ავარიის მერე, მსოფლიო რადიოფობიურ პანიკაში ჩავარდა. შორეულ აღმოსავლეთში გაყიდვიდან გაქრა იოდის შემცველი სპეცწამლები, ხოლო დოზიმეტრების მწარმოებლება მთელი მარაგი გაყიდეს და უამრავი შეკვეთაც მიიღეს. ასე საშიშია კი რადიაცია? თუ ამ სიტყვის ყოველ გაგონებაზე შიში გეუფლებათ, მაშინ ეს სტატია სწორედ თქვენთვისაა.

 რა არის რადიაცია? ასე უწოდებენ სხვადასხვა ტიპის მაიონიზირებელ გამოსხივებას, ანუ ისეთს, რომელსაც ატომიდან ელექტრონის ამოგდება შეუძლია. მაიონიზირებელი გამოსხივების სამი ტიპი, ბერძნული ასოებით აღინიშნება — ალფა, ბეტა და გამა (α, β, γ). ალფა-გამოსხივება, ჰელიუმის ბირთვების ნაკადია, ბეტა — სწრაფი ელექტრონების ნაკადია (იშვიათად პოზიტრონების), ხოლო გამა — მაღალენერგიული ფოტონების (კვანტების) ნაკადი. რადიაციის კიდევ ერთი ტიპია – ნეიტრონული გამოსხივება. მაიონიზირებელი გამოსხივება (რენტგენის გამოკლებით) ატომური რეაქციების შედეგია, ამიტომ არც მობილური ტელეფონები და არც მიკროტალღური ღუმელი არ არის ასეთი გამოსხივების წყარო.

 α, β, γ

 გამა-გამოსხივებას ნივთიერებაში ღრმად შეღწევის უნარი აქვს, თეორიულად, მისგან სრულად დამცავი საშუალება არ არსებობს. ჩვენ მუდმივად განვიცდით გამა-დასხივებას, ის ჩვენთან კოსმოსიდან მოდის, ატმოსფეროს მერე სახლების კედლებსა და გრუნტში იკვლევს გზას. ასეთი ყველგან შეღწევადობის მეორე მხარეა — სუსტი დამშლელი მოქმედება: ფოტონების დიდი რაოდენობიდან, მხოლოდ მცირე ნაწილი გადასცემს თავის ენერგიას ორგანიზმს. რბილი (დაბალენერგიული) გამა-გამოსხივება (და რენტგენის) ძირითადად, ფოტოეფექტის ხარჯზე ელექტრონის ამოგდებით მოქმედებს ნივთიერებსათან, ხისტი კი ელექტრონებზე გაიბნევა, ამ დროს ფოტონი არ შთაინთქმება და თავისი ენერგიის ძირითად ნაწილს ინარჩუნებს, ასე რომ, ამ ზემოქმედებით მოლეკულის დაშლა ნაკლებად სავარაუდოა.

 ბეტა-გამოსხივება თავისი ზემოქმედებით ახლოა გამა-გამოსხივებასთან — ატომიდან ისიც აგდებს ელექტრონებს. თუმცა,  გარე დასხივების დროს ის მთლიანად შთაინთქმება კანისა და კანთან ახლოს მდებარე ქსოვილების მიერ, შინაგან ორგანოებამდე მიუღწევლად. მიუხედავად ამისა, სწრაფი ელექტრონები (მაღალენერგიული) ენერგიის მნიშვნელოვან ნაწილს გადასცემს ქსოვილებს, რაც სხივურ დამწვრობას იწვევს, შეუძლია, მაგალითად, კატარაქტის პროვოცირება.

 ალფა-გამოსხივებას საკმაო ენერგია და იმპულსი გააჩნია, რაც მას საშუალებას აძლევს ატომიდან ამოაგდოს ელექტრონები და თვითონ ატომებიც კი მოლეკულებიდან. მისგან მიყენებული ზიანი გაცილებით დიდია. საბედნიეროდ, ალფა-ნაწილაკების შეღწევის უნარი მცირეა: ისინი კანის ყველაზე გარე ფენების მიერაც კი შთაინთქმება. ორგანიზმის შიგნით ალფა-აქტიური იზოტოპების მოხვედრა უკიდირესად საშიშია – გაიხსენეთ ალფა-აქტიური პოლონიუმ-210-ით მოწამლული ჩაი, რომელიც ლიტვინენკომ დალია.

 ნეიტრალური საშიშროება

 საშიშროების რეიტინგში პირველ ადგილს სწრაფი ნეიტრონები იკავებს. ნეიტრონს არ გააჩნია ელექტრული მუხტი, ამიტომ არა  ელექტრონებთან, არამედ ატომის ბირთვთან ურთიერთქმედებს — ოღონდ „პირდაპირი შეჯახების“ დროს. სწრაფი ნეიტრონების ნაკადს ურთიერთქმედების გარეშე ნივთიერების 2 დან 10 სანტიმეტრამდე სისქის გავლა შეუძლია. მძიმე ელემენტში გავლის დროს, ბირთვთან შეჯახების მერე, ნეიტრონი უბრალოდ გვერდზე გადაიხრება და თითქმის არ კარგავს ენერგიას. წყალბადის ბირთვთან შეჯახების შემთხვევაში (ანუ პროტონთან), ნეიტრონი მას ენერგიის თითქმის ნახევარს გადასცემს, პროტონის ამოგდებით ბირთვიდან. სწორედ ეს სწრაფი პროტონი იწვევს ნივთიერების იონიზაციას, როგორც ალფა-გამოსხივება. ანუ, ნეიტრონული გამოსხივება, როგორც გამა-კვანტები, ორგანიზმში ღრმად აღწევს, იქ მთლიანად შთაინთქმება და სწრაფ პროტონებს წარმოქმნის, ეს უკანასკნელნი კი უჯრედებს აზიანებს.

 გარდა ამისა, ნეიტრონულია ის გამოსხივება, რომელიც ნივთიერებას რადიოაქტიურს ხდის, ანუ სტაბილურ იზოტოპებს არასტაბილურად გარდაქმნის. ეს უკიდურესად არასასურვეი ეფექტია: მაგალითად, ტრანსპორტს, რომელიც გამოსხივების ზონაში იყო, გარეცხვით შეიძლება მოშორდეს α, β და γ აქტიური მტვერი, ხოლო ნეიტრონული აქტივაციის მოშორება შეუძლებელია – ასხივებს თვითონ კორპუსიც.

 ბუნებაში, ნეიტრონული გამოსხივება უმნიშვნელოა. მისი ზემოქმედების ქვეშ მოხვედრა, მხოლოდ ატომური ბომბარდირების ან ატომურ ელექტროსადგურზე მომხადრი სერიოზული ავარიის დროს შეიძლება, რეაქტორის აქტიური ნაწილის გადნობითა და ჰაერში მოხვერდის დროს, ისიც გამოფრქვევის პირველ წამებში.

 გაზით სავსე მინის ბალონში, რომელშიც ელექტროდებიცაა შეყვანილი, გამოსხივების ნაწილაკების შეჭრის მერე, ხდება ამ გაზის იონიზაცია. დენგაუმტარი გაზი, გამტარი, ატომიდან ამოვარდნილი ელექტრონების ხარჯზე ხდება, წრედი იკვრება და ისარიც გადაიხრება. მით მეტად, რაც უფრო ძლიერია იონიზაცია.

 დაცვა

 გამა-გამოსხივებისგან დასაცავად ყველაზე ეფექტური მძიმე ელმენტებია, ისეთები, როგორიცაა ტყვია. მენდელეევის პერიოდულობის სისტემში რაც უფრო მაღალი ნომრითაა ელემენტი მით უფრო ძლიერადაა გამოხატული მასში ფოტოეფექტი. დაცვის ხარისხი გამოსხივების ნაწილაკთა ენერგიაზეც არის დამოკიდებული. ტყვია ორჯერ ასუსტებს ცეზიუმ-137 (662 კევ)-ის გამოსხივებას ყოველ 5 მილიმეტრის სისქეზე. ასე რომ რადიაციის საწინააღმდეგო სამოსი, რომელიც ფილმებში და კომპიუტერულ თამშებში გვინახავს რეალურად მხოლოდ რბილი გამა-გამოხივებისგან გვიცავს.

 ბეტა-სხივები, მაქსიმალური 514 კევ. ენერგიით, მთლიანად შთაინთქმება 2 მილიმეტრი წყლისა და 0,6 მილიმეტრი სისქის ალუმინის ფენით. თუ ამ მიზნით ტყვიას გამოვიყენებთ, მაშინ ელექტრონები მასში სწრაფად დამუხრუჭდება და რენტგენის სხივებს წარმოქმნის, ამიტომ მათგან დასაცავად კიდევ ზედმეტი სანტიმეტრი სისქე იქნება საჭირო. სტრონციუმ-90-ის გამოსხივებისგან 1,5 მილიმეტრი სისქის ტყვიის ფენაა საჭირო და კიდევ ერთი სანტიმეტრი, წარმოქმნილი რენტგენის სხივებისგან დასაცავად.

 გარე ალფა-დასხივებისგან დაცვა ყველაზე ადვილია: ამისათვის ქაღალდის ერთი ფურცელიც საკმარისია. ალფა-ნაწილაკი ჰარში 5 სანტიმეტრზე მეტს ვერ გადის, ამიტომ დაცვა მაშინაა საჭირო თუ რადიოაქტიურ ელემენტთან უშუალო კონტაქტი გვაქვს. გაცილებით მნიშვნელოვანია ალფა-აქტიური იზოტოპების ორგანიზმში მოხვედრისგან დაცვა, რისთვისაც ნიღაბ-რესპირატორს იყენებენ, იდეალურ შემთხვევაში კი ჰერმეტულ ჩასაცმელს იზოლირებული სასუნთქი სისტემით.

 პლუტონიუმ-238-ის სფერო სიბნელეში ანათებს, როგორც 1 ვატიანი ნათურა. პლუტონიუმი მომწამლავია (ტოქისკური), რადიოაქტიური და დაუჯერებლად მძიმეა: ამ ნივთიერების 1 კილოგრამი ეტევა კუბში, რომლის გვერდების სიგრძე 4 სანტიმეტრია.

 და ბოლოს, სწრაფი ნეიტრონებისგან საუკეთესო დამცველი წყალბადით მდიდარი ნივთიერებებია. მაგალითად, ნახშირწყლები, საუკეთესო ვარიანტია პოლიეთილენი (პარკი). წყალბადის ატომებთან შეჯახებით ის ადვილად კარგავს ენერგიას, მუხრუჭდება და იონიზაციასაც ვეღარ იწვევს. ასეთ ნეიტრონებს კიდევ შეუძლია აქტიურობა, ანუ ბევრი სტაბილური იზოტოპების რადიოაქტიურებად გარდაქმნა, ამიტომ ნეიტრონულ დაცვაში უმატებენ ბორს, რომელიც ძალიან ძლიერად შთანთქავს ნელ ნეიტრონებს (მათ სითბურ ნეიტრონებს უწოდებენ). საიმედო დაცვისთვის პოლიეთილენის სისქე მინიმუმ 10 სანტიმეტრი უნდა იყოს. ანუ ის უფრო მსუბუქი გამოდის, ვიდრე გამა-კვანტებისგან დამცავი ტყვიის ფარი.

 რადიაციის საწინააღმდეგო აბები

 ადამიანის ორგანიზმის სამიმეოთხედი წყლისგან შედგება, ასე რომ, მაიონიზირებელი გამოსხივების მოქმედება რადიოლიზით, ანუ წყლის დაშლით გამოიხატება. წარმოქმნილი თავისუფალი რადიკალები პათოლოგიური რექაციების ზვავისებურ კასკადს იწვევს, მეორედი „ნამსხვრევების“ გაჩენით. გარდა ამისა, გამოსხივება ნუკლეინის მოლეკულების ქიმიურ კავშირს არღვევს, დნმ-სა და რნმ-ს დეზინტეგრაცია, დეპოლიმერიზაციით. რისკის ჯგუფში პერველ ადგილზე სქესობრივი უჯრედები ექცევა, კუჭნაწლავის ტრაქტი და ლიმფოციტები, ხოლო ნეირონები და კუნთები საკმაოდ გამძლეა მაიონიზირებელი გამოსხივების მიმართ.

 პრეპარატების წარმოება, რომლებიც გამოსხივების შედეგებისგან დაგვიცავს, მეოცე საუკუნის მეორე ნახევარში დაიწყო. მეტნაკლებად ეფექტური, მასიური გამოყენებისთვის საუკეთესო, აღმოჩნდა ზოგიერთი ამინოთიოლები, როგორიცაა ცისტამინი, ამინოეთილიზოთიურონიუმი (ენის გასატეხია რა). იდეაში ისინი SH-ჯგუფის დონორებია და დარტყმას ორგანიზმის უჯრედების ნაცვლად თავის თავზე იღებენ.

 რადიაცია ჩვენს გარშემო

 იმისათვის, რომ რადიაციას „პირისპირ“ შევეჩეხოთ სულაც არ არის საჭირო ავარია. რადიოაქტიური ელემენტები ფართოდ გამოიყენება ყოფაცხოვრებაში. ბუნებრივად აქტიურია კალიუმი — ყველანაირი ცოცხალისთვის აუცილებელი ელემენტი. ბუნებრივ კალიუმში (ფონიტი) იზოტოპ K-40-ის მცირე რაოდენობით შემცველობის გამო. თორიუმის ოქსიდს შეიცავს ზოგიერთი ძველი წარმოების ობიექტივის შუშაც. ამავე ელემენტს უმატებენ არგონით შედუღებისთვის საჭირო ელექტროდებში. შენობებში ხანძარსაწინააღმდეგო, კვამლის დამაფიქსირებელი მოწყობილობა ალფა-მასხივებელი ამერიციუმ-241-ის და გამდიდრებული პლუტონიუმ-239-ის საფუძველზე მზადდება (დიახ-დიახ, სწორედ ის, რომელისგანაც ატომურ იარაღს ამზადებენ). შეშფოთება საჭირო არაა, ისინი ჯანმრთელობისთვის საშიში არ რის, ოღონდ ნუ დაშლით და ნუ შეჭამთ .