Mühazirənin planı: Maddələrin qruluşu və xassəsi Süni və təbii radioaktivlik

Şüalanmanın miqdarı, və xassəsi.
Şüalanmanı şüalanma enerjisi seli (F), şüalanma intensivliyi (J) kimi energetik anlayışlarla xarakterizə edirlər.

Hər hansı t zaman müddətində maddənin səthindən keçən hissəciklərin və ya kvantların E enerjisinin həmin zamana bölünməsindən alınan kəmiyyət şüalanma enerjisi (F) adlanır:

Şüalanma enerjisi selinin Beynəlxalq sistemdə vahidi Coul/san, (C/san) və ya Vatt ilə ifadə olunur. Maddənin vahid səthindən vahid zamanda keçən hissəciklərin və ya kvantların enerjisi şüalanma intensivliyi (J) adlanır:

Beynalxalq vahidlər sistemində intensivliyin vahidi Vt/m²-dır.

İonlaşdırıcı şüalar maddədən keçərkən onların enerjilərinin bir hissəsi mühit tərəfındən udulur, bu zaman şüalanmanın intensivliyi azalır. Şüalanmanın intensivliyinin maddədə azalması belə bir riyazi qanuna tabedir:

burada J-şüalanmanın maddə səthindən X məsafədəki dərinlikdə olan itensivliyi, J₀ -şüalanmanın maddəyə daxil ola-na qədər malik olduğu intensivliyi, - xətti zəifləmə (udma) sabiti adlanır və şüalanmanın keçdiyi mühitin xassəsindən və kvantın enerjisindən asılıdır. Xətti zəifləmə sabiti () 1 sm qalınlığında maddədən şüanın keçməsi zaman intensivliyin nisbi azalmasını göstərir:

Hər hansı maddənin atomlarının ionlaşdırıcı şüalanmanın enerjisini nə dərəcədə udmağa qabil olduğunu xarakterizə emək üçün çox vaxt zəifləmənin atom sabitindən () istifadə edilir. Zəifləmənin atom sabiti xətti zəifləmə sabitinin maddənin vahid həcmində olan atomların sayına (N₀) bölün-məsindən alınan kəmiyyətə bərabərdir:

İonlaşdırıcı şüalanmanın intensivliyinin azalması maddənin sıxlığından (p) asılı olduğu üçün əksər hallarda zəifləmənin kütlə sabitindən (_k) istifadə olunur. Zəifləmənin kütlə sabiti ədədi qiymətcə xətti zəifləmə sabitinin maddənin sıxlığına bölünməsindən alınan kəmiyyətə bərabərdir:

Şüalanmanın yarısını udan maddə qatının qalınlığı yarım zəifləmə qatı anlayışından da geniş istifadə olunur.

Maddənin yarımzəifləmə qatını tapmaq üçün,
tənliyində şərtini nəzərə alsaq:

alarıq.
Bərabərliyin hər iki tərəfini e-əsasına görə loqarifmləsək: __
olduğundan

olur.

Beləliklə, xətti zəifləmə sabitini () bilməklə şüalanmanın yarısını udan maddə qatının qalınlığını (X) tapmaq olar.

Şüalanmanın dozası ilə aktivliyi arasında əlaqə
Verilmiş obyektin şüalanma dozasının qiyməti bir çox faktorlardan: obyektlə radioaktiv mənbə arasındakı məsafədən, radioaktiv preparatın aktivliyindən və obyektin şüalanma müddətindən asılıdır. Şüalanma dozasının qiyməti radioaktiv maddənin intensivliyi (C) və obyektin şüalanma müddəti (t) ilə düz, obyektlə radioaktiv mənbə arasındakı məsafənin kvadratı ilə tərs mütənasib olaraq dəyişir. a vəhissəciklərdən müvafıq qoruyucularla asanlıqla mühafızə olunmaq mümkün olduğu üçün şüalanma dozasının hesablanması adətən -şüalanması üçün aparılır və aşağıdakı düstur üzrə hesablanır:


Burada D-şüalanma dozasının qiymətini, K_ı-verilmiş radioaktiv izotopun ionlaşdırma sabiti adlanır və aktivliyi 1 milliküri (_mK_u) olan preparatın -şüalanması zamanı 1 saat ərzində 1 sm məsafədə yaratdığı dozanın gücünü göstərir.

Çox vaxt radioaktiv izotopun miqdarı qamma ekvivalent adlanan kəmiyyətlə ifadə olunur. Qamma ekvivalent vahidi olaraq radiumun milliqram ekvivalent (mq-ekv) miqdarı qəbul olunmuşdur. Əgər eyni ölçmə şəraitində radioaktiv preparatın () -şüalanmasının yaratdığı ionlaşma 0,5 mm qalınlıqda platin fıltrlərdə yerləşən 1 mq radiumun -şüalanmasının yaratdığı ionlaşmaya bərabər olarsa, onda radioaktiv preparatın qamma ekvivalenti (mq-ekv) radiuma bərabərdir deyirlər. Əgər radioaktiv preparatın qamma ekvivalenti 10 mq-ekv radiuma bərabərdirsə, bu o deməkdir ki, bu preparatın verilmiş şəraitdə yaratdığı şüalanma divarının qalınlığı 0,5 mm olan platin ampulada yerləşən 1mq radiumun yaratdığı ionlaşmaya bərabərdir. Divarının qalınlığı 0,5 mm olan platin ampulada yerləşən lmq radiumun 1 sm məsafədə yaratdığı şüalanma dozasının gücü 8,4 R/saat-a bərbərdir, buna radiumun qamma sabiti və ya ionlaşdırma sabiti deyilir.

Əgər radioaktlv preparatın miqdarını radiumun mq-ekvalentlə ifadə etsək, onda həmin preparatın t-zaman müddətində R-məsafəsində yaratdığı şüalanmanın dozası aşağıdakı kimi alınacaqdır:
burada 8,4-radiumun ionlaşdırma sabiti, m-isə preparatın -ekvivalentidir.


AZƏRBƏRBAYCAN RESPUBLİKASI KƏND TƏSƏRRÜFATI NAZİRLİYİ
AZƏRBAYCAN DÖVLƏT AQRAR UNİVERSİTETİ
BAYTARLIQ TƏBABƏTİ VƏ ZOOMÜHƏNDİSLİK FAKULTƏSİ
"YOLUXMAYAN XƏSTƏLİKLƏR" KAFEDRASI
MÜHAZİRƏNİN MÖVZUSU:
İonlaşdırıcı şüalanmanın aşkar edilməsi və ölçülməsi

qaydaları


MÜHAZİRƏÇİ:
DOSENT CƏFƏROV XANZADƏ XƏLİL OĞLU.

GƏNCƏ-2017

Mövzu 4

İonlaşdırıcı şüalanmanın aşkar edilməsi və ölçülməsi

qaydaları.

Mühazirənin planı:

1. 
   İonlaşdırıcı şüaların ölçülmə qaydası
   
2. 
   İlk və sonrakı efektlik
   
3. 
   Kimyəvi dedektorların işlənmə qaydası
   
4. 
   Qazböşaltma sayğacının köməyi ilə dozanın təyin olunması
   

Mühazirə mətninə müvafiq ədəbiyyat siyahısı.

1. 
   Cəfərov X. X. Baytarlıq radiobiologiyası 2012
   

2. 
   Cəfərov X. X. Radiobiologiya 1987
   

3. 
   А.И.Даниленко. Природная В – радиоактивность растений ,
   

жывотных и Человека 1981.

İonlaşdırıcı şüalar rəngə, iyə malik olmadıqları üçün bizim hiss üzvlərimiz onları aşkar edə bilmir. İonlaşdırıcı şüalanmanın aşkar olunması və miqdarca qiymətləndirilməsi onun maddə ilə qarşılıqlı təsiri zamanı baş verən fiziki və kimyəvi dəyişikliklərə əsaslanan metodlar vasitəsi ilə həyata keçirilir.

İonlaşdırıcı şüalanmanın mühitin maddəsinə təsir effektini iki yerə bölürlər: ilk və sonrakı effekt. İlk effekt dedikdə şüalanmanın təsiri ilə maddədə baş verən ionlaşma və lüminissensiya hadisələri, sonrakı effekt dedikdə isə maddədə baş verən fotokimyəvi reaksiyalar, maddənin kimyəvi və fiziki xassələrinin dəyişilməsi başa düşülür.

İlk və sonrakı effektləri aşkar etmək üçün müxtəlif aşkaredicilərdən (detektorlardan) istifadə olunur. İşləmə prinsipinə görə dörd cür detektor ayırd olunur: elektrik, ssintilyasiya, kimyəvi və kalorimetrik detektorlar.

Elektrik detektorları şüalanmanın təsiri ilə mühitdə baş verən ionlaşma zamanı atom və molekulların ionlaşma enerjilərinin elektrik enerjisinə çevrilməsi prinsipinə əsaslanır.

İonlaşdırıcı şüalanmanın bəzi maddələrə (sink sulfid; natrium yodid, antrasen, naftalin və s.) təsiri zamanı enerji udaraq həyəcanlanmış hala keçən atom və molekullar özlərindən işıq fotonları (ssintilyasiya parıltıları) buraxaraq normal vəziyyətə qayıdırlar. Ssintilyasiya detektorlarında həmin ssintilyasiya parıltıları ölçmək üçün əlverişli olan elektrik cərəyanına çevrilir.

Kimyəvi detektorların işləməsi ionlaşdırıcı şüalanmanın təsiri ilə maddədə kimyəvi reaksiyaların baş verməsinə əsaslanır. Bu zaman şüalanmanın udulan enerjisi maddənin elektrik potensialının və rənginin dəyişməsinə səbəb olur və kimyəvi dəyişikliyə müvafıq olaraq şüalanmanın dozası təyin edilir.

Kalorimetrik detektorun işləməsi isə şüalanmaya məruz qalan maddənin ayırdığı istiliyin kalorimetr vasitəsi ilə ölçülməsinə əsaslanır.

Bioloji obyektlərdə şüalanmanı aşkar etmək və ölçmək üçün ən geniş istifadə olunan metodlardan biri ionlaşdırma metodudur. Bu metodun əsasını şüalanmanın təsiri ilə neytral atom və molekullardan əmələ gələn ionların yüklərinin ölçülməsi təşkil edir.

Kosmik şüaların təsiri ilə havada olan çox cüzi ionlaşmanı nəzərə almasaq, adi halda hava elektroneytral molekullardan təşkil olunmuşdur. İonlaşdırıcı şüaların təsiri ilə həmin elektroneytral molekullardan müsbət və mənfi yüklü ionlar əmələ gəlir. Əgər sabit elektrik cərəyanı mənbəyi (b) ilə birləşdirilmiş lövhələr (A, S) arasındakı hava ionlaşdırılarsa, onda müsbət yüklü ionların mənfi yüklə yüklənmiş lövhəyə (katoda), elektronların isə müsbət yüklü lövhəyə (anoda) tərəf hərəkəti baş verir və nəticədə elektrik dövrəsində cərəyan yaranır (şəkil 14).


Şəkil 14. İonlaşdırma cərəyanının ölçülməsi sxemi
Bu cərəyana ionlaşdırma cərəyanı deyirlər. İonlaşdırma cərəyanının qiyməti lövhələr (elektrodlar) arasındakı potensiallar fərqindən asılı olaraq dəyişir. Bu asılılıq şəkil 15-də göstərilən qazboşaltmanın voltamper xarakteristikası adlanan əyri ilə göstərilmişdir.


Şəkil 15.Qazboşaltmanın volt-amper xarakteristikası.
Potensiallar fərqinin sıfırdan 100 v-a qədər dəyişməsi zamanı (1 sahə) ionlaşdırıcı şüaların təsiri ilə yaranan elektronların hamısı gəlib elektroda çatmır, onların bir hissəsi müsbət yüklü hissəciklərlə birləşib yeni neytral molekul əmələ gətirir. Potensiallar fərqinin sonrakı artması zamanı (II sahə) elektronların anoda tərəf uçuş sürətləri artır və nəticədə demək olar ki, ionlaşdırıcı şüaların təsiri ilə yaranan elektronların hamısı gəlib anoda çatır. İkinci sahə doymuş cərəyan sahəni adlandırılır və bu sahəyə uyğun gələn cərəyanın qiyməti şüalanma dozasının gücünü xarakterizə edir.

Potensiallar fərqinin III sahəyə uyğun gələn sonrakı artması zamanı ionlaşdırıcı şüalanmanın təsiri ilə yaranan ilk ionların uçuş sürətləri (enerjiləri) o dərəcədə artır ki, həmin ionlar başqa neytral atom və molekulları da ionlaşdırırlar. Bu proses zərbə mexanizmi adlanır.

İonlaşdırıcı şüaların təsiri ilə yaranan ilk ionların sayı (n₀) ilə sonra yaranan ionların ümumi miqdarı (n) arasında aşağıdakı kimi mütənasiblik mövcuddur.
N=kn₀
Burada, k-verilmiş gərginlik üçün sabit kəmiyyət olub, qaz gücləndirmə əmsalı adlanır və ümumi ionların miqdarının ilk ionların miqdarından neçə dəfə çox olduğunu göstərir.

Beləliklə, potensiallar fərqinin artması ilə elektronlara gəlib çatan ionların miqdarı və buna müvafıq olaraq da cərəyanın qiyməti artır. Əlavə yaranan ionların miqdarının ilk ionların sayına mütənasib olaraq artdığı üçün qazboşaltma voltamper xarakteristikası əyrisinin III sahəı mütənasiblik sahəı adlandırılır. Potensiallar fərqinin daha sonrakı artması zamanı (IV sahəda) üçüncü isə dördüncü dərəcəli şüalanma əmələ gəlir ki, bu da mürəkkəb qazboşaltma mexanizmini yaradır, buna görə də bu sahədan sistemlərdə istifadə olunmur.

Kifayət qədər böyük potensiallar fərqinə (1000-1200 V) uyğun gələn sahədə (V sahə) cərəyanın qiyməti ilk ionların sayından asılı olmur. Bu sahədə qazboşalmasının baş verməsi üçün elektrodlar arasında bir dənə ionun əmələ gəlməsi kifayətdir. V sahəyə uyğun gələn rejimdə hər biri ayrıca ionlaşdırıcı hissəciyi qeydə almaq olar. Ölçmə üçün seçilən sahədən asılı olaraq müxtəlif detektorlardan istifadə olunur. Məsələn, II sahəyə uyğun gələn rejimdə ölçmə aparmaq üçün ionlaşdırma kamerasından, III sahə üçün mütənasiblik sayğacından, V sahə üçün Heyker sayğacından istifadə olunur.


Şəkil 16. İonlaşdırma kamerasının quruluş sxemi
İonlaşdırma kamerası lövhələrinə batareyadan müəyyən qədər gərginlik verilən adətən silindrik formada olan hava və ya qaz kondensatorundan ibarətdir (şəkil16). Radioaktiv şüalanma olmadıqda kameradakı hava və ya qaz izolyator rolunu oynayır. İonlaşdırıcı şüaların təsiri ilə kondensator lövhələri arasındakı neytral atom və molekullar müsbət və mənfi yüklü ionlara

çevrilirlər. Müsbət yüklü ionlar mənfi qütbə, elektronlar isə müsbət qütbə hərəkət edir və nəticədə kameranın elektrik dövrəsindən cərəyan (ionlaşdırma cərəyanı) keçir. Bu cərəyanın qiyməti çox kiçik olduğu üçün onu əvvəlcə gücləndirici vasitəsi ilə gücləndirirlər və sonra milliampermetrlə ölçürlər. İonlaşdırma cərəyanın qiyməti şüalanma enerjisinin qiyməti ilə düz mütənasib olduğu üçün ionlaşdırma kamerası vasitəsilə şüalanmanın dozasını və gücünü müəyyən etmək olur. İonlaşdırma kamerasının köməkliyi ilə a, və rentgen şüaları aşkar edib ölçmək olur.

Volt-amper xarakteristikası əyrisinin III və V sahəlarına uyğun gələn rejimdə işləyən cihazlarda qazboşaltma sayğaclarından (mütənasib və Heykel sayğacları) istifadə edilir. Qazboşaltma sayğacları quruluşca ionlaşdırma kamerasının şəkli dəyişmiş başqa bir formasıdır. Qazboşaltma sayğaclar, içərisi təsirsiz qazla (arqon, neon) dolu olan kip silindrik formalı kameradan ibarətdir. Silindrin içərisində onun oxu boyunca və silindirdən izolə edilmiş nazik metal (volfram, polad) tel keçir və bu tel batareyanın müsbət qütbündə birləşdirilir. Silindrin köynəyi isə batareyanın mənfi qütbünə birləşdirilir.

Qazboşaltma sayğaclarının köməyi ilə ionlaşdırma kamerasına nisbətən daha kiçik intensivlikli şüalanmanı ölçmək olur.

İonlaşdırıcı şüalanmanın aşkar edilib ölçülməsi üçün istifadə olunan metodlardan biri də ssintilyasiya metodudur. Ssintilyasiya metodu ilə şüalanmanı ölçmək üçün istifadə olunan sayğaclar iki əsas elementdən: radioaktiv şüalanmanın təsiri ilə işıq parıltıları (ssintilyasiyalar) əmələ gətirən ssintilyatordan və əmələ gəlmiş zəif işıq parıltılarını elektrik cərəyanına çevirən və onu milyon dəfələrlə böyüdən fotogücləndiricidən təşkil olunmuşdur. İonlaşdırıcı şüaların təsiri ilə ssintilyasiyatorda yaranan işıq parıltıları fotogücləndiriciyə verilir və bu ölçülə biləcək elektrik cərəyanına çevrilir.

Fotoqrafık metodun əsasını gümüş xlorid və gümüş bromidin sərbəst gümüş metalına kimi parçalanması prosesi təşkil edir. Tərkibində AgCl və ya AgBr olan fotoemulsiyadan ionlaşdırıcı şüalar keçərkən, onların keçdiyi yolda gümüş dənələrindən ibarət iz qalır. Fotoemulsiya qatındakı izlərin sayına görə hissəciklərin sayını, izlərin uzunluğuna görə hissəciklərin enerjilərini tapmaq olur.

Kimyəvi metodla ionlaşdırıcı şüaların aşkar edilib ölçülməsi şüalanmanın udulan enerjisinin bir hissəsinin kimyəvi reaksiyaya sərf olunmasına əsaslanır. Məsələn, Mor duzu ((NH)₂S0₄-FeS0₄-6H₂0) məhlulu şüalandırılarkən müsbət iki yüklü dəmir ionları (Fe²⁺) müsbət üç yüklü ionlara (Fe³⁺) çevrilir. Bu zaman məhlulun elektrik potensialı və rəngi dəyişir. Bu dəyişikliklərə əsasən şüalanmanın dozasını təyin etmək olur.

AZƏRBƏRBAYCAN RESPUBLİKASI KƏND TƏSƏRRÜFATI NAZİRLİYİ
AZƏRBAYCAN DÖVLƏT AQRAR UNİVERSİTETİ
BAYTARLIQ TƏBABƏTİ VƏ ZOOMÜHƏNDİSLİK FAKULTƏSİ
"YOLUXMAYAN XƏSTƏLİKLƏR" KAFEDRASI
MÜHAZİRƏNİN MÖVZUSU:
İONLAŞDIRICI ŞÜALARIN MƏNBƏYİ VƏ ƏTRAF MÜHİTİN RADİOAKTİV ÇİRKLƏNMƏSİ

MÜHAZİRƏÇİ:
DOSENT CƏFƏROV XANZADƏ XƏLİL OĞLU.
GƏNCƏ-2017

Mövzu 5
İONLAŞDIRICI ŞÜALARIN MƏNBƏYİ VƏ ƏTRAF MÜHİTİN RADİOAKTİV ÇİRKLƏNMƏSİ
Mühazirənin mövzusu:

1. 
   Ətraf mühitin radioaktiv çirklənməsi
   
2. 
   İlk və əlavə kosmik şüalar
   
3. 
   Əlavə kosmik şüaların enerjiyə görə qruplara bölünməsi
   
4. 
   Kosmik şüaların fiziki şəraitlə toxuma arasında yaratdığı fərq
   
5. 
   İlin fəsillərindən asılı olaraq radioaktiv izotopların çökməsi
   

Mühazirə mətninə müvafiq ədəbiyyat siyahısı.
1. Cəfərov X. X. Baytarlıq radiobiologiyası 2012
2. Cəfərov X. X. Radiobiologiya 1987
Yer səthində yaşayan bütün canlılar daima təbii və süni şüalanmaya məruz qalırlar. Bu şüalar atmosferdən fasiləsiz olaraq yer səthinə düşərək yer üzərində olan havanın atomları ilə qarşılaşaraq əmələ gələn şüalardır. Tibbdə, sənayedə, kənd təsərrüfatında, atom sənayesində yaranan izotopların hesabına ətraf mühitdə çirklənmə halları müşahidə edilir. Tədqiqatlar nəticəsində məlum olmuşdur ki, atmosfer havası həmişə zəif ionlaşmış halda olur, ionlaşmanın sıxlığı yer səthindən 20 km hündürlüyə qalxdıqca artır, sonra isə sabit qalır. Ona görə də belə nəticəyə gəlmək olur ki, atmosferdə atom və molekulların ionlaşmasına səbəb kosmik fəzadan gələn radioaktiv şüalardır. Həmin şüalara kosmik şüalar adı verilmişdir. Bu şüalar öz növbəsində iki yerə bölünür. İlk və əlavə kosmik şüalar, ilk kosmik şüalar kosmik fəzadan gələn radioaktiv şüalardan və ya zərrəciklərdən ibarətdir.

Onlar əsasən yüngül element atomu nüvələrindən, 79%-i, sudan , 20% protondan , alfa hissəciklərdən, bitiumdan, berilliumdan, bordan, karbondan, azotdan, oksigendən və başqalarından, ibarətdir. Bunların əksəriyyəti cox yüksək enerjiyə malikdir, bu enerji 3 • 10⁹ — 15 • 10⁹ elektron volta bərabərdir. Bu enerjinin səviyyəsi bəzi hallarda 10¹⁷ -10¹⁸ MEV-a çatır. İlk kosmik şüaların belə yüksək enerjiyə malik olması, ulduzlar ətrafı elektromaqnit sahələrin dəyişikliyi nəticəsində yaranır, ulduzlar ətrafı boşluqda maqnit sahəsinin dəfələrlə tezləşməsi və yüksək təzyiqə malik olan ulduz qatlarının genişlənməsi nəticəsində əmələ gəlir. Onu da qeyd etmək lazımdır ki, yer səthinə bir o qədər də çox hissəciklər daxil ola bilmir, belə ki, onlar atmosferin havası ilə qarşılıqlı birləşməyə ikinci kosmik və yaxud əlavə kosmik şüa yaranır. Ona görə də yer səthinə çatan kosmik şüaların kütləsini, ikinci kosmik şüalar təşkil edir.

İkinci kosmik şüalar öz tərkibinə görə çox mürəkkəb olub əsasən elementar hissəciklərdən və şüalardan təşkil olunmuşdur. Dəniz səviyyəsində onların əsasən kütlələri + -mezonlarlardan (70%), 26% elektron və pozitronlardan 0,05% protondan (0,05%), -qamma şüalanmadan və sürətli neytronlardan ibarətdir.

İkinci kosmik şüanın bioloji təsirini izah etmək üçün onları enerjilərinə görə dörd qrupa bölmək olar.

1.Yumşaq və ya zəif keçiciliyi olan şüalar, bunlara daxildir: elektron, pozitron, -kvantı və az miqdarda yüksək sürətli enerjisi 100 MeV olan protonlar;

2.Güclü keçicilik qabiliyyətli şüalar: əsasən M mezonlar, 600 MeV olan az miqdarda yüksək sürətli protonlardan, enerjisi 400 MeV olan a hissəciklərdən və az miqdarda mezonlardan;

3.Güclü ionlaşdırıcı şüalar. Nüvə parçalanması məhsullarından, protonlardan, neytronlardan, alfa hissəciklərdən, deytronlardan, tritonlardan və enerjisi 10-15 MeV olan nüvə qəlpələrindən ibarətdi;

4. Müxtəlif qarşılıqlı enerjili neytronlardan ibarətdir.

Dəniz səviyyəsində kosmik şüalar əsasən yumşaq və sərt qarışıqlardan ibarətdir. Yumşaq qarışıqlar 8-10 sm qalınlıqda qurğuşundan, 15-20 sm dəmirdən keçə bilir. Sərt qarışıqlar isə bir metr və bundan artıq qurğuşundan keçə bilər, onu suyun, torpağın alt hissələrindən bir neçə min metr dərinliklərində müəyyən etmək olur.

Yumşaq və sərt komponentlərin hissəcikləri maddədə çox yüksək enerji yaratma və yüksək uçuşa malik olduqları üçün ən zəif ionlaşdırıcıdılar. Ona görə də onların nisbi bioloji ekvalenti birə bərabərdir.

Güclü ionlaşdırma xassəsinə malik olan qarışıqlar çox böyük ionlaşma sıxlığı yaradırlar. Onların ümumi bioloji effektliyi, protonun, neytronun və alfa hissəciklərinin ümumi bioloji efektliyi 10-15 MEV -ə bərabərdir.

Dəniz səviyyəsində güclü ionlaşdırıcı şüalar 0,5%, zəif ionlaşdırıcı şüalar isə 99,5% təşkil edir.

Aparılan tədqiqatlar zamanı müəyyən olunmuşdur ki, dəniz səviyyəsində kosmik şüaların hesabına 1 sm³ havada 1 saniyə müddətində 2,74 cüt ion yaranır. Bu da rad/s-gücünə bərabərdir.

Kosmik şüaların toxuma dozası 11% havadakına nisbətən çoxdur, belə ki, yüksək sürətli neytronlar, bioloji toxumada olan C, N və O nüvələri ilə qarışdırılaraq onları aktivləşdirməklə yüksək sürətli neytronları yaradır ki, hansı ki, bu da toxumada əlavə ionlaşma əmələ gətirir.

Müəyyən olunmuşdur ki, sütka ərzində dozanın səviyyəsi toxumada 0,11 mrad,bu da bir il müddətində 40m rad və yaxud bir ildə bunun səviyyəsi 80 mberada bərabərdir (D=0,112=0,22 m\berad, sutkada isə 365x80 mberod .Təbii radioaktiv elementləri üç qrupa bölmək olar. Birinci qrupa U 4,5x10²⁸, Th-l,39x, K⁴⁰ və Rb, ikinci qrupa az yayılmış və yüksək parçalanma xassəsinə malik olan izotoplar ⁴⁸Ca, ⁹⁶Zr, ¹¹³Zn, ¹²⁴Sn, ¹²⁴Te, ¹³⁸La, ¹⁵⁰Nb, ¹⁵²Sm, ¹⁷⁶Lu, ¹⁸⁰N, ¹⁸⁷Re, ²⁰⁹Bi daxildir. Üçüncü qrupa daxil olan izotoplar fasiləsiz olaraq kosmik şüaların təsiri nəticəsində yaranan ¹⁴C, ³H, ⁷Be elementləridir.

Yer kürəsində ən çox yayılan radioaktiv izotop ⁸⁷Rb hansı ki, urandan və xüsusilə ⁴⁶Rn-dan çox təsadüf olunur. Onu da qeyd etmək lazımdır ki, ⁴⁰K yer kürəsində yayılan digər təbii radioaktiv izotoplardan çoxdur. ⁸⁷Rb yumşaq beta şüası () verir və həmçinin çox yüksək parçalanma xassəsinə malikdir, ⁴⁰K parçalanması zamanı sərt beta və qamma şüasını yaradır. Kalium-40 ən çox torpaqda yayılmışdır. Sovrulma zamanı ən çox gilli torpaqların tərkibində saxlanılır.

Ağır radioaktiv elementlərdən (uran, torium, radium) dağ və qranit torpaqlarının tərkibində çox yayılmışdır.

İonlaşdırıcı şüaların süni mənbəyi atom və nüvə partlayışları zamanı ağır elementlərin (U²³⁵, Pu²³⁹, U²³⁸) nüvələrinə neytronların təsiri nəticəsində bölünmə aktı baş verir və yeni radioaktiv izotoplar əmələ gəlir. Parçalanma zamanı 2-3 neytron və qamma kvant yaranır.

Qeyd olunan bu reaksiya nüvə silahları partlayışı zamanı əmələ gəlir, bu elementlər alfa və qamma aktivliyə malik olurlar və ətraf mühitin radioaktiv çirklənməsini yaradırlar.

Şəkil 17. Biosferdə radioaktiv izotopların miqrasiyasının əsas mümkün olan yollarını göstərən sxem.
Nüvə reaksiyaları zamanı ayrılan neytronların bir hissəsi atmosfer və torpaqda olan elementlər tərəfindən tutulur, bu zaman həmin elementlər radioaktiv elementlərə çevrilir ki, bu da ətraf mühitin süni çirklənməsinə səbəb olur.

Nüvə partlayışının növündən, gücündən, partlayışın baş verdiyi məsafədən, meteoroloji şəraitdən və yerin relyefındən asılı olaraq ərazinin radioaktiv maddələrlə çirklənməsi müxtəlif olur.

Amerika alimləri Lenqxema və E.Andersonun (1959) verdiyi məlumata görə yüksək gücə malik olan bombaların partlayışı zamanı əmələ gələn məhsullar aşağıdakı qaydada paylanır (yüksək hündürlükdə partlayış zamanı əmələ gələn məhsullar bu qrupa daxildirlər). Radioaktiv tozun 99%-i strosferdə saxlanılır, lokal çirklənmə olmur, yerüstü partlayış zamanı radioaktiv tozun 20%-i stratosferdə yayılır, 80%-i isə partlayış rayonuna enir. Dəniz üzərində partlayış aparılan zaman 30%-i stratosferdə qalır - 70%-i isə lokal şəkildə çökür.

Radioaktiv izotopların çökmə sürəti ilin fəsillərindən asılıdır, çöküntü keçmiş SSRİ yarımkürəsində cənub yarımkürəsinə nisbətən çox olur.

Belə fıkir irəli sürülür ki, radioaktiv sınaqlar zamanı ⁹⁰Sr və ¹³⁷Se (4 və 7 MKu) 40% həmin rayona çökür, bu miqdarda da qlobal çöküntü yaranır. Yerdə qalan izotopların 20%-i stratosfer anbarında qalır.

Radioaktiv izotopların təbiətdə paylanma qanunauyğunluğu radioaktiv parçalanma məhsulları ya öz-özünə, ya da ki, atmosferdən yer səthinə düşən çöküntülər ilə birlikdə, radioaktiv tullantılar, həmçinin biosferanın abiotik (torpaq, su) və biotik sistemə qoşularaq bioloji dövriyədə iştirak edir.

Nüvə bölünməsinin radioaktiv məhsulları yer səthinin ya özü-özlüyündə quru, ya da atmosfer havası ilə qarışaraq nəm formada yerə çökür, həmçinin radioaktiv tullantılar, biosfer qarışıqlarına, yəni suya, bitkilərə daxil olaraq bioloji dövriyyə əmələ gətirir.

Radioaktiv izotopların insan orqanizminə daxil olması əsasən heyvan və bitki məhsulları ilə baş verir.

Radioaktiv parçalanma məhsullarından ilk əvvəl ən yüksək toksiki xassəyə malik olan və təhlükə yaradan ¹³¹U izotopu sayılır, onun ən çox hissəsi bioloji aktiv mübadiləyə daxil olur, bu izotopdan sonra ⁹⁰Sr və ¹³⁷Se sayılır, bu izotoplar yüksək enerji vermə xassəsinə malikdir. Bununla bərabər bu izotoplar uzun müddət parçalanma xassəsinə malik olmaqla (torpaqbitki heyvan və insan) orqanizmində dövriyyəyə girərək öz təsirini göstərir.

Heyvan orqanizmində kalium və kalsium mikroelement sayılır, bunun da əsas hissəsi südlə xaric olaraq körpələrin orqanizminə daxil olur. ⁹⁰Sr və ¹³⁷Se-nin orqanizmdə bir orqandan digər sahəyə dövr etməsi müşahidə edilən zaman müəyyən olunmuşdur ki, stronsium özünü kalsium, sezium isə kalium kimi aparır. Bu vəziyyət radiokimyəvi analizin aparıl-masına imkan yaradır. Müəyyən olunmuşdur ki, təbiət eyni qatılıqda radioaktiv maddə ilə çirklənən zaman izotop stronsium ən çox kalsiumla zəngin (sümük, yumurtanın ağı) olan məhsulda qeyd olunur. Sezium -137 isə kaliumla (əzələ) zəngin olan sahələrdə ən çox qeyd olunur.

Stronsium -90 izotopunun kalsiuma görə torpaqda, bitkidə, süddə və heyvan toxumasında saxlanılması stronsium vahidi ilə ifadə olunur (SV). 1SV=1 nKu-Sr⁹⁰-nın miqdarı əvvəlki sahəyə olan nisbətinə diskriminasiya əmsalı deyilir.
bitkidə Kür\kq

Də= ----------------------

torpaqda Kür\kq
Sezium-137 -nin hər hansı bir sahədə olma nisbəti eyni ilə kalsiuma görə hesablanır. Müəyyən olunmuşdur ki, bəzi hallarda sezium kaliuma görə dövriyyəyə girməsi dəyişə bilir. Buna görə də bir sıra hallarda bunun dövriyəyə girməsindən deyil, stronsiumun kaliuma görə dövriyyəsindən istifadə olunur.

Bir sıra ümumi xassəsinə görə kalium və sezium eyni xüsusiyyətdədirlər. Radioseziumun bitki orqanizminə daxil olaraq toplanması, əsasən bitki orqanizminə kaliumun çoxluq təşkil etməsi ilə əlaqədardır.

Nüvə partlayışı zamanı ayrılan neytronların bir hissəsi torpaqda və suda olan elementlər tərəfindən tutulur.Bu zaman həmin elementlər radioaktiv izotoplara çevrilirlər ki, bu da ətraf mühitin çirklənməsinin bir yolu hesab olunur.

Nüvə partlayışının növündən, gücündən, partlayışın baş verdiyi məsafədən,metereoloji şəraitdən və yerin relyefindən asılı olaraq ərazinin radioaktiv maddələrlə çirklənməsi müxtəlif formada özünü biruzə verir.

İlk radioaktiv çöküntülər toz və yağışla birlikdə bir neçə saat ərzində partlayışın baş verdiyi ərazidə yerə düşən iri hissəciklərdən ibarətdir.

İkinci radioaktiv çöküntülər atmosferin orta qatlarında saxlanılan kiçik toz şəkilli hissəciklərdir.Bu hissəciklər hava axını ilə yüz min kilometrlərlə məsafəyə aparılaraq 1-2 sutka ərzində yerə tökülür.

Atom sənayesinin tullantılarından ətraf mühitin radioaktiv çirklənməsi baş verdiyinə görə, radioaktivliyi yüksək olan tullantılar nəzarət altında saxlanılır.