Wetenschap
Zeg het woord "straling" tegen drie verschillende mensen, en je krijgt waarschijnlijk drie verschillende reacties. Je tante kan je vertellen hoe straling haar kanker vernietigde. Uw buurman zou de "duck and cover"-procedures van zijn tijd kunnen noemen. En je stripliefhebbende vriend zal uitleggen hoe gammastraling Bruce Banner in The Hulk veranderde. Straling komt in vele vormen en is overal om ons heen, altijd. Soms is het gevaarlijk; soms is dat niet zo.
Straling is zowel natuurlijk als door de mens gemaakt. Ons lichaam wordt elke dag blootgesteld aan natuurlijke straling - van bodem- en ondergrondse gassen tot kosmische straling van de zon en de ruimte. We worden ook blootgesteld aan straling van onze eigen uitvindingen -- medische procedures, televisies, mobiele telefoons en magnetrons. Straling is niet per se altijd gevaarlijk. Het hangt af van zijn kracht, type en de duur van de blootstelling.
De meeste mensen zullen je vertellen dat Marie Curie straling heeft ontdekt, samen met haar man en onderzoekspartner Pierre. En dat klopt - een soort van. Curie ontdekte het element radium in 1898, een prestatie die haar de eerste vrouwelijke ontvanger van de Nobelprijs zou maken. Echter, drie jaar eerder, in 1895, een wetenschapper genaamd Wilhelm Röntgen ontdekte voor het eerst röntgenstralen en het fenomeen radioactiviteit (een term die later werd bedacht door Curie, gebaseerd op het Latijnse woord voor "ray"). Kort na de ontdekking van Röntgen, een Franse wetenschapper genaamd Henri Becquerel probeerde te achterhalen waar röntgenstralen vandaan kwamen, en ontdekte daarbij dat uranium een krachtige "straal" uitzond. Marie Curie baseerde haar promotieonderzoek op de bevindingen van Becquerel, wat leidde tot haar ontdekking van radium [bron:Vaught].
straling is energie die zich voortplant in de vorm van golven (elektromagnetische straling) of hogesnelheidsdeeltjes (deeltjesstraling). Deeltjesstraling gebeurt wanneer een onstabiel (of radioactief) atoom desintegreert. Elektromagnetische (EM) straling , anderzijds, heeft geen massa en reist in golven. EM-straling kan variëren van zeer lage energie tot zeer hoge energie, en we noemen deze span de elektromagnetisch spectrum . Binnen het EM-spectrum er zijn twee soorten straling - ioniserende en niet-ioniserende.
Voel je je een beetje overweldigd? Maak je geen zorgen, we zullen dit alles in detail uitleggen op de volgende pagina's.
Helaas, precies datgene dat Marie Curie eeuwig leven gaf in onze geschiedenisboeken, is wat haar uiteindelijk heeft gedood. Aan het eind van de jaren 1890, zowel Marie als haar man Pierre begonnen verschillende kwalen te krijgen. Marie leed aan verschillende staar (nu een bekende bijwerking van bestraling) en bezweek uiteindelijk aan bloedarmoede als gevolg van bestraling in haar beenmerg.
Inhoud
Elektromagnetische (EM) straling is een stroom van fotonen, reizen in golven. De foton is het basisdeeltje voor alle vormen van EM-straling. Maar wat is een foton? Het is een bundel energie -- van licht -- altijd in beweging. In feite, de hoeveelheid energie die een foton draagt, zorgt ervoor dat het zich soms gedraagt als een golf en soms als een deeltje. Wetenschappers noemen dit dualiteit golf-deeltjes . Laagenergetische fotonen (zoals radio) gedragen zich als golven, terwijl hoogenergetische fotonen (zoals röntgenstralen) zich meer als deeltjes gedragen. U kunt meer lezen over hoe fotonen werken in Hoe fluorescentielampen werken.
EM-straling kan door de lege ruimte reizen. Dit onderscheidt het van andere soorten golven, zoals geluid, die een medium nodig hebben om doorheen te bewegen. Alle vormen van EM-straling bevinden zich op de elektromagnetisch spectrum , die straling rangschikt van laagste energie/langste golflengte tot hoogste energie/kortste golflengte. Hoe hoger de energie, de sterkere, en daarom gevaarlijker, de straling. Het enige verschil tussen een radiogolf en een gammastraal is het energieniveau van de fotonen [bron:NASA]. Hieronder ziet u het elektromagnetische spectrum in één oogopslag.
Radio :Radiogolven hebben de langste golflengte in het elektromagnetische spectrum (tot een voetbalveld lang). Ze zijn onzichtbaar voor onze ogen. Ze brengen muziek naar onze radio's, geluid en beeld naar onze televisies, en dragen signalen naar onze mobiele telefoons. De golven van mobiele telefoons zijn korter dan radiogolven, maar langer dan magnetrons.
Magnetrons :Ook onzichtbaar, we gebruiken microgolven om ons voedsel snel op te warmen. Telecommunicatiesatellieten gebruiken microgolven om spraak via de telefoon te verzenden. Microgolfenergie kan door waas heen dringen, wolken of rook, en is dus nuttig voor het verzenden van informatie. Sommige microgolven worden gebruikt voor radar, zoals de Doppler-radar die je weerman op het nieuws gebruikt. Het hele universum heeft zwakke kosmische microgolfachtergrondstraling - iets wat wetenschappers in verband brengen met de oerknaltheorie.
Infrarood :Infrarood ligt tussen de zichtbare en onzichtbare delen van het EM-spectrum. Uw afstandsbediening gebruikt infraroodlicht om van kanaal te wisselen. Via de zonnewarmte voelen we elke dag infraroodstraling. Infraroodfotografie kan temperatuurverschillen detecteren. Slangen kunnen infraroodstraling detecteren, zo kunnen ze in totale duisternis warmbloedige prooien lokaliseren.
Zichtbaar :Dit is het enige deel van het elektromagnetische spectrum dat we kunnen zien. We zien de verschillende golflengten in deze band van het spectrum als de kleuren van de regenboog. De zon, bijvoorbeeld, is een natuurlijke bron van zichtbare golven. Als je naar een object kijkt, onze ogen zien de kleur van het licht weerkaatst, en alle andere kleuren worden geabsorbeerd.
Ultraviolet :Ultraviolette (UV) stralen zijn de oorzaak van verbranding door de zon. Mensen kunnen geen UV-stralen zien, maar sommige insecten kunnen dat wel. De ozonlaag van onze atmosfeer houdt de meeste UV-stralen tegen. Echter, omdat onze ozonlaag door het gebruik van chloorfluorkoolwaterstoffen (CFK's) afneemt, De UV-waarden nemen toe. Dit kan leiden tot gezondheidseffecten zoals huidkanker [bron:EPA].
röntgenstralen :Röntgenstralen zijn lichtgolven met zeer hoge energie. We zijn het meest bekend met het gebruik ervan in een dokterspraktijk, maar röntgenstralen komen ook van nature voor in de ruimte. Maar maak je geen zorgen, Röntgenstralen kunnen niet vanuit de ruimte naar het aardoppervlak doordringen. Lees meer in Hoe röntgenstralen werken.
Gamma stralen :Gammastraling heeft de meeste energie en de kortste golflengte van het hele spectrum. Kernexplosies en radioactieve atomen genereren deze stralen. Gammastraling kan levende cellen doden, en medische professionals gebruiken ze soms om kankercellen te vernietigen. In de diepe ruimte, gammastraaluitbarstingen komen dagelijks voor, maar hun oorsprong is nog steeds een mysterie.
Lees verder om het verschil te ontdekken tussen niet-ioniserende en ioniserende straling.
Röntgen schoenfitterWe weten tegenwoordig dat overmatige blootstelling aan röntgenstraling gevaarlijk is, en röntgentechnici en patiënten moeten beschermende kleding dragen. Echter, van de jaren '30 tot '50, schoenverkopers gebruikten eigenlijk een röntgenapparaat voor het passen van schoenen. Hoewel er geen meldingen waren van letsels door overmatige blootstelling aan klanten, medewerkers hadden niet zoveel geluk. Eén schoenmodel had genoeg complicaties door overmatige blootstelling aan röntgenstralen om amputatie van haar hele been te vereisen [bron:Frame].
Straling wordt onderverdeeld in twee soorten:niet-ioniserend en ioniserend. Op het elektromagnetische (EM) spectrum, deze breuk treedt op tussen infrarood en ultraviolet. Verder naar beneden boren, ioniserende straling is er in drie hoofdtypen:alfadeeltjes, bètadeeltjes en gammastralen. We zullen deze soorten straling later in dit artikel in meer detail bespreken.
Niet-ioniserende straling is straling met een relatief lage energie die niet genoeg energie heeft om atomen of moleculen te ioniseren. Het bevindt zich aan de onderkant van het elektromagnetische spectrum. Niet-ioniserende stralingsbronnen zijn onder meer hoogspanningsleidingen, magnetrons, Radio golven, Infrarood straling, zichtbaar licht en lasers. Hoewel beschouwd als minder gevaarlijk dan ioniserende straling, overmatige blootstelling aan niet-ioniserende straling kan gezondheidsproblemen veroorzaken. Laten we eens kijken naar enkele voorbeelden van niet-ioniserende straling en de veiligheidsproblemen eromheen.
Extreem lage frequentie (ELF) straling is de straling die wordt geproduceerd door zaken als hoogspanningsleidingen of elektrische bedrading. Er zijn gezondheidsproblemen in verband met blootstelling aan magnetische velden in de buurt van hoogspanningslijnen, en deze kwestie is zeer controversieel. Blijkbaar, ELF-straling omringt ons elke dag, maar gevaarlijke blootstelling hangt af van de sterkte van de ELF bij de bron, evenals de afstand en duur van de blootstelling. Onderzoek naar ELF-straling richt zich op kanker en reproductieve problemen. Er is geen definitief verband tussen ELF-straling en ziekte, maar studies hebben enkele voorlopige verbanden aangetoond [bron:WHO].
Radiofrequentie (RF) en microgolf (MV) straling komen meestal van radio's, televisies, magnetrons en mobiele telefoons. Zowel RF- als MV-golven kunnen interfereren met pacemakers, hoortoestellen en defibrillatoren, en mensen moeten passende voorzorgsmaatregelen nemen. In recente jaren, zorgen over straling van mobiele telefoons hebben de krantenkoppen gehaald. Hoewel er geen bewezen verband is tussen het gebruik van mobiele telefoons en gezondheidsproblemen, het potentieel is er. Opnieuw, het draait allemaal om blootstelling. Grote hoeveelheden RF-blootstelling kunnen weefsel verhitten, die de huid of ogen kunnen beschadigen en de lichaamstemperatuur kunnen verhogen. Sommige experts raden aan een headset of handsfree-apparaat te gebruiken als u uw mobiele telefoon vaak en gedurende lange tijd gebruikt [bron:FCC]. U kunt meer te weten komen over mobiele telefoons en straling in ons artikel Hoe mobiele telefoonstraling werkt.
Onze huid en ogen absorberen infraroodstraling (IR) als warmte. Overmatige blootstelling aan IR kan leiden tot brandwonden en pijn. Overmatige blootstelling aan ultraviolette (UV) straling baart ons zorgen omdat er geen onmiddellijke symptomen zijn. Echter, effecten kunnen zich daarna snel ontwikkelen in de vorm van zonnebrand of erger. Overmatige blootstelling aan UV-straling kan leiden tot huidkanker, staar en een aangetast immuunsysteem [bron:EPA]. Naast zonlicht, UV-bronnen zijn onder meer blacklights en lasgereedschap.
als laatste, lasers zenden IR uit, zichtbare en UV-straling. Ze kunnen behoorlijk gevaarlijk zijn voor de ogen en de huid. Mensen die met lasers werken, moeten beschermende kleding voor de ogen dragen, handen en armen.
Blijf lezen om meer te weten te komen over hoogenergetische ioniserende straling.
Radium GirlsIn de jaren 1920, een horlogebedrijf gebruikte de nieuw ontdekte stof radium om zijn horloges te laten gloeien in het donker. Duizenden meisjes gingen aan de slag in de horlogefabriek om het nauwgezette schilderij met de hand te doen. Om een fijnere punt op hun borstels te maken, de meisjes zouden ze likken. Soms om de eentonigheid te doorbreken, de meisjes schilderden hun tanden en lippen en deden de lichten uit. Hoewel managers de meisjes regelmatig op radioactiviteit testen, de vrouwen ontvingen nooit de resultaten van deze tests. 1938, een werknemer genaamd Catherine Donahue heeft uiteindelijk het bedrijf aangeklaagd voor de resultaten van haar test. Ze won een schikking van enkele duizenden dollars, maar stierf datzelfde jaar. Vele anderen stierven in de loop der jaren, maar een link is nooit bewezen en het bedrijf heeft nooit de verantwoordelijkheid genomen [bron:Irvine].
Net als bij niet-ioniserende straling, ioniserende straling is energie in de vorm van deeltjes of golven. Echter, ioniserende straling heeft zo veel energie dat het chemische bindingen kan verbreken - wat betekent dat het een atoom kan opladen (of ioniseren) dat ermee in wisselwerking staat. Bij een lagere energie, het kan een paar elektronen afstrippen. Bij een hogere energie, het kan de kern van een atoom vernietigen. Dit betekent dat wanneer ioniserende straling door de weefsels van het lichaam gaat, het heeft eigenlijk genoeg energie om DNA te beschadigen. Daarom is gammastraling, bijvoorbeeld, zijn goed in het doden van kankercellen door middel van bestraling.
Ioniserende straling wordt afgegeven door radioactief materiaal, zeer hoogspanningsapparatuur, kernreacties en sterren. Het is zowel natuurlijk als door de mens gemaakt. Een natuurlijke bron van ioniserende straling is radon, een radioactief materiaal dat ondergronds wordt gevonden. Röntgenstraling is een goed voorbeeld van door de mens veroorzaakte ioniserende straling.
De drie soorten ioniserende straling die we hier gaan bespreken zijn: alfadeeltjes , bètadeeltjes en stralen .
Deeltjesstraling omvat snel bewegende, kleine deeltjes die energie en massa hebben. Wanneer een onstabiel atoom uiteenvalt, het produceert deeltjesstraling, inclusief alfa- en bètadeeltjes. Bijvoorbeeld, wanneer radioactieve elementen zoals uranium, radium en polonium verval, ze geven radioactieve alfadeeltjes af. Deze deeltjes, opgebouwd uit protonen en neutronen, zijn groot en kunnen slechts een korte afstand afleggen -- in feite, ze kunnen worden gestopt met slechts een stuk papier of zelfs je huid. Echter, inademing of opname van alfadeeltjes kan zeer gevaarlijk zijn. Eenmaal in je lichaam, alfadeeltjes stellen uw weefsels bloot aan straling.
bètadeeltjes, anderzijds, zijn snel bewegende elektronen. Ze kunnen meer reizen en doordringen dan alfadeeltjes. Bètadeeltjes kunnen worden gestopt of verminderd door een laag kleding of een substantie zoals aluminium (denk dus twee keer na als je de volgende keer lacht om de man op de hoek die een beschermende aluminiumfolie hoed draagt!). Echter, sommige bètadeeltjes hebben genoeg energie om de huid binnen te dringen en schade zoals brandwonden te veroorzaken. Net als bij alfadeeltjes, bètadeeltjes zijn behoorlijk gevaarlijk als ze worden ingeademd of ingeslikt.
Gammastraling is een soort elektromagnetische straling, maar ze zenden nog steeds ioniserende straling uit vanwege hun hoge energie. Gammastraling gaat vaak gepaard met alfa- en bètadeeltjes. In tegenstelling tot alfa- en bètadeeltjes, ze zijn extreem indringend. In feite, enkele centimeters lood of zelfs een paar voet beton zijn nodig om gammastraling tegen te houden. Ze vormen een stralingsgevaar voor het hele lichaam, wat betekent dat hoewel ze door je heen zullen gaan, je weefsel zal wat stralen absorberen. Gammastraling komt van nature voor in mineralen zoals kalium-40. Stop nog niet met het nemen van uw vitamines, Hoewel. De radioactieve isotoop van kalium komt voor in een extreem lage concentratie, en kalium is noodzakelijk voor een goede gezondheid [bron:HPS].
Röntgenstraling is in wezen hetzelfde als gammastraling, maar hun oorsprong is anders. Waar gammastralen van binnenuit de kern van een atoom komen, Röntgenstraling is afkomstig van processen buiten de kern. Röntgenstralen zijn afkomstig van een verandering in de elektronenstructuur van een atoom en worden meestal machinaal geproduceerd. Ze zijn niet zo doordringend als gammastraling, en slechts een paar millimeter lood kan ze stoppen. Daarom draagt u bij het maken van medische röntgenfoto's een "loodschort".
Overmatige blootstelling aan ioniserende straling kan mutaties in uw genen veroorzaken, die geboorteafwijkingen veroorzaken, een verhoogd risico op kanker, brandwonden of stralingsziekte [bron:NLM].
Maakt deze informatie je gek? Laten we het dan hebben over blootstelling aan straling op de volgende pagina.
Je superhelden zijn radioactief!Blootstelling aan straling heeft altijd de fantasie van stripboekschrijvers geprikkeld. We stellen ons voor dat het komt omdat straling DNA kan veranderen - waardoor een wereld van mogelijkheden voor mutaties en superkrachten wordt geopend. Hier is slechts een greep uit enkele stripfiguren die zijn aangetast door radioactiviteit:Spider-Man, de Hulk, Radioactieve man (natuurlijk), Zon jongen, Zandman, Godzilla, zwaartekracht, röntgenfoto, razernij, Dokter Fosfor, Dokter Manhatten, Flux en Ion. Er zijn er nog tientallen, en wie weet hoeveel er leven in de hoofden van de makers van stripboeken van morgen [bron:Comic Vine]?
Straling is overal. Het maakt deel uit van onze omgeving sinds de geboorte van de planeet. Straling bestaat in de atmosfeer, de grond, het water en zelfs in ons eigen lichaam. Het heet natuurlijke achtergrondstraling , en het is volkomen veilig.
Straling beïnvloedt uw lichaam door energie af te geven in uw weefsels, die celbeschadiging kunnen veroorzaken. In sommige gevallen, dit heeft geen effect. In andere, de cel kan abnormaal en later kwaadaardig worden. Het hangt af van de sterkte en de duur van de blootstelling. In het zeldzame voorkomen van een enorme hoeveelheid blootstelling aan straling in een korte tijd, overlijden kan binnen enkele dagen of uren plaatsvinden. We noemen dit acute blootstelling . Chronische blootstelling , anderzijds, is frequente blootstelling aan lage doses straling, over een lange periode. Er kan een vertraging optreden tussen de eerste blootstelling en de daaruit voortvloeiende gezondheidseffecten. Daten, de beste informatie die we hebben over gezondheidsrisico's en blootstelling aan straling komt van de overlevenden van de atoombom in Japan en mensen die elke dag met straling werken of straling krijgen als medische behandeling.
We meten hoeveelheden stralingsblootstelling in eenheden die millirem (mrem) worden genoemd. Hogere meetwaarden worden gemeten in mSv, die je met 100 kunt vermenigvuldigen om mrem te krijgen. In de Verenigde Staten, mensen krijgen een gemiddelde jaarlijkse dosis van ongeveer 360 mrem. Meer dan 80 procent van deze dosis is afkomstig van natuurlijke achtergrondstraling [bron:DOE]. Echter, overwegingen van buitenaf hebben grote invloed op de gemiddelde dosis. Waar en hoe u woont, heeft invloed op de hoeveelheid stralingsblootstelling die u ontvangt. Bijvoorbeeld, mensen die in het Pacific Northwest-deel van de Verenigde Staten wonen, ontvangen doorgaans slechts ongeveer 240 mrem uit natuurlijke en door de mens gemaakte bronnen. Echter, mensen in het noordoosten krijgen tot 1700 mrem per jaar, voornamelijk te wijten aan radon dat natuurlijk is voor rotsen en grond. Is 1700 mrem veilig? Neem een kijkje in de zijbalk om te zien.
Dus wat doe je als je wordt blootgesteld? Ontdek het op de volgende pagina.
Doseringstabel voor blootstelling aan straling:Deze grafiek geeft alleen ioniserende straling weer. Van alle soorten niet-ioniserende straling, alleen ultraviolette stralen zijn kankerverwekkende stoffen.
[bronnen:World Nuclear Association en Health.com]
Lees verder
Veel films en boeken gebruiken bedreigingen van straling, zoals nucleaire ongevallen en bommen, als voer voor spanning en koude rillingen. Maar wat is echt en wat niet? Het is waarschijnlijk veilig om te zeggen dat zombies niet zullen opstaan en de planeet zullen overnemen. We denken. Maar stralingsvergiftiging en ziekte kunnen en zullen gebeuren. Straling kan op verschillende manieren in het milieu lekken:een ongeluk met een kerncentrale, een atoombomexplosie, onbedoeld vrijkomen uit een medisch of industrieel apparaat, kernwapen testen, of terrorisme (zoals een vuile bom). Als we het hier hebben over blootstelling aan straling, we hebben het meestal over het zeer zeldzame optreden van een grootschalige afgifte van straling.
Elke gemeenschap heeft een rampenplan voor straling. Uw lokale functionarissen moeten worden getraind in paraatheid en zullen instructies geven als een dergelijke noodsituatie zich voordoet. Tijdens een stralingsnoodgeval, de Centers for Disease Control and Prevention (CDC) kunnen u aanraden binnen te blijven in plaats van te evacueren. Dit komt omdat de muren van uw huis een deel van de schadelijke straling kunnen blokkeren. De veiligste kamer in huis is die met de minste ramen, eventueel uw kelder of badkamer.
Als u werkt rond straling en radioactieve stoffen, er zijn mandaten over de hoeveelheid straling waaraan u mag worden blootgesteld. Afhankelijk van de branche waarin u werkt, er zijn ook voorzorgsmaatregelen zoals veiligheidsuitrusting, maskers, handschoenen en met lood gevoerde schorten.
In het geval van een stralingsnoodgeval, het eerste dat u moet weten, is of u besmet bent. Als u radioactieve stoffen op of in uw lichaam heeft, je bent besmet. Besmetting kan zich snel verspreiden - u zult externe verontreinigingen afstoten terwijl u zich verplaatst en lichaamsvloeistoffen vrijgeven. De CDC beveelt de volgende stappen aan om besmetting te beperken:
[bron:CDC]
Als u wordt blootgesteld aan straling, medisch personeel kan u beoordelen op stralingsziekte of vergiftiging door middel van symptoomcontroles, bloedtesten, of een geigerteller , die radioactieve deeltjes kan lokaliseren. Afhankelijk van de ernst van de blootstelling, er zijn verschillende soorten medische behandelingen. Ontsmetting is de eerste stap, en dat is misschien alles wat je nodig hebt. Bloedonderzoek kan elk jaar of zo worden aanbevolen om te controleren op zich laat ontwikkelende symptomen.
Er zijn ook pillen die u kunt nemen om de symptomen van blootstelling te verminderen. U heeft misschien gehoord van mensen die kaliumjodidetabletten innemen in een nucleair noodgeval. Deze tabletten voorkomen dat radioactief jodium zich ophoopt in uw schildklier. Het is belangrijk om te begrijpen dat kaliumjodide geen bescherming biedt tegen directe blootstelling aan straling of andere radioactieve deeltjes in de lucht. Pruisisch blauw is een soort kleurstof die zich bindt aan radioactieve elementen zoals cesium en thallium. Het versnelt de eliminatie van radioactieve deeltjes door uw lichaam, het verminderen van de hoeveelheid straling die uw cellen zouden kunnen absorberen. Diethyleentriaminepentaazijnzuur (DTPA) bindt aan het metaal in radioactieve elementen zoals plutonium, americium en curium. De radioactieve deeltjes verlaten het lichaam in de urine, opnieuw de hoeveelheid geabsorbeerde straling verminderen.
Voor meer informatie over straling, stel uzelf bloot aan de links op de volgende pagina.
Straling kan goed voor je zijnVoordat je jezelf opsluit in je schuilkelder, onthoud dat sommige straling juist gunstig is voor uw gezondheid. Ultraviolette (UV) straling, bijvoorbeeld, is essentieel voor het lichaam om de aanmaak van vitamine D te stimuleren. Ja, een beetje zonlicht is eigenlijk goed voor je. Maar gooi je sunblock nog niet weg. Experts zeggen dat zo weinig als vijf tot 15 minuten per dag, drie keer per week, is meer dan genoeg om je niveaus hoog te houden.
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com