Készítette: Tasnádi Bence

Méret: px
Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "Készítette: Tasnádi Bence"

Átírás

1 SZENT ISTVÁN EGYETEM MEZŐGAZDASÁG- ÉS KÖRNYEZETTUDOMÁNYI KAR KÖRNYEZETMÉRNÖKI BSC NAPPALI TAGOZAT IN-SITU GAMMA-SPEKTROMÉTER KALIBRÁCIÓJA Készítette: Tasnádi Bence Belső témavezető: Kristóf Krisztina Tanszéki mérnök Kémia tanszék Külső témavezető: Dr. Kocsonya András Tudományos főmunkatárs Magyar Tudományos Akadémia Energiatudományi Kutatóközpont Gödöllő 2015

2 TARTALOMJEGYZÉK TARTALOMJEGYZÉK BEVEZETÉS ÉS CÉLKITŰZÉSEK Bevezetés Célkitűzések SZAKIRODALMI ÁTTEKINTÉS A radioaktivitás alapjai Bevezetés Aktivitás, felezési idő, fotonenergia A radioaktív sugárzások eredete Bomlási sorok, szekuláris egyensúly Radioaktív bomlások és sugárzások Az α-bomlás A β-bomlás A maghasadás (fisszió) A γ-bomlás (izomer magátalakulás) A γ-sugárzás kölcsönhatása az anyaggal Koherens szóródás Fotoeffektus Compton-szórás Párkeltés Dozimetria Elnyelt dózis (D) Egyenérték dózis (H T ) Effektív dózis (E) Ionizáló sugárzás hatása az élő szervezetre Fizikai és kémiai hatások Biológiai és egészségkárosító hatások Dózis-hatás kapcsolatok Jogi szabályozás ICRP (International Commission on Radiological Protection) IAEA (International Atomic Energy Agency) UNSCEAR (United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiations) Szabályozás az EU-ban Hazai szabályozás Az KFKI telephely környezetellenőrzési rendszere ANYAG ÉS MÓDSZER In-situ γ-spektrometria Áttekintés A módszer elvi alapjai A γ-spektrometria jelentősége, alkalmazási lehetőségei Kvantitatív analízis Félvezető detektorok jellemzése Áttekintés A félvezetők működési elve A detektorhoz kapcsolódó berendezések

3 3.3. Canberra 2020 HPGe detektor kalibrációja A kalibráció során alkalmazott szoftverek és adatbázisok A kalibráció során alkalmazott etalon sugárforrások A detektor effektív pontjának meghatározása A detektor érzékenységének szögfüggése A detektor abszolút hatásfokának megállapítása EREDMÉNYEK ÉS ÉRTÉKELÉSÜK KÖVETKEZTETÉSEK ÉS JAVASLATOK ÖSSZEFOGLALÁS KÖSZÖNETNYILVÁNÍTÁS IRODALOMJEGYZÉK MELLÉKLETEK A Melléklet Táblázatok B Melléklet Képek NYILATKOZAT

4 1. BEVEZETÉS ÉS CÉLKITŰZÉSEK 1.1. Bevezetés A mindannyiunkat érő sugárterhelés egyik legfőbb forrása a talajból és talajfelszínről érkező direkt külső sugárterhelés. A talajból és a talajfelszínről eredő sugárzásnak két forrása van. Az egyik a talajban található primordiális radionuklidok: az 238 U és a 232 Th bomlási sorok elemei, illetve a 40 K. A másik forrás a levegőből a talajra kihullott természetes ( 7 Be) és mesterséges (főként 137 Cs, 131 I, 110m Ag és 60 Co) radionuklidok. Ezek először a talaj felszínén terülnek el, de hosszabb idő alatt a talaj mélyebb rétegeibe is beszivároghatnak. Sugárveszélyes tevékenységet folytató munkahelyek, különösen nukleáris létesítmények, nyitott radioaktív izotópokkal dolgozó A szintű laboratóriumok üzemeltetése során különbözö mértékben radioaktív anyagok kerülhetnek ki a környezetbe. Így a sugaras létesítmény működése során nemcsak az ott dolgozókat éri sugárterhelés, hanem a szűkebbtágabb környezetet, továbbá az ott élő lakosságot és élővilágot is. A KFKI telephely esetében a kibocsátások jelentős része két helyről származik: az Izotóp Intézet Kft. illetve az MTA EK Reaktorüzem (RÜ) sugárveszélyes munkahelyeiről elszívott levegőből, mely közösen a Budapesti Kutató Reaktor (BKR) kéményén keresztül távozik a környezetbe. A különféle radioaktív anyagok a környezetben potenciális veszélyforrások, melyek a környezeti transzportfolyamatok során akkumlálódhatnak, átalakulhatnak, keletkezési helyüktől távolabb kerülhetnek, ezért és természetesen jogszabályi kötelezettségek miatt is szükségszerű vizsgálni mennyiségi illetve minőségi jellemzőiket az adott környezetben. A talajból és annak felszínéről eredő sugárzás egyik hatékony mérési módszere a környezeti insitu gamma spektrometria, mely abból áll, hogy a talajfelszín fölé (általában egy speciális állványra) árnyékolatlan félvezető gamma-detektort helyezünk, majd azzal mérjük a talajból érkező gamma-sugárzás energiaeloszlását (spektrumát) Célkitűzések Az általam használt detektort által terepen mért spektrum mennyiségi kiértékelése összetett kalibrálási eljárást kíván. Célom és feladatom lesz szakdolgozatom keretein belül az MTA Energiatudományi Kutatóközpont (a korábbi Központi Fizikai Kutató Intézet egyik utódintézménye) telephelyén (Csillebérc) a Canberra 2020 HPGe (high-purity germanium, nagy tisztaságú germánium) típusú félvezető detektor kalibrációja in-situ gammaspektroszkópiai mérésekre, laboratóriumi körülmények között. A kalibráció során, a 4

5 szakdolgozatomban részletezett mérések alapján meghatározom a detektor érzékenységének távolság- és szögfüggését, annak abszolút hatásfokát. Az elvégzendő kalibráció eredményeképpen a detektor alkalmassá válik a talajfelszínre kihullott gamma-sugárzó radionuklidok felületi aktivitáskoncentrációjának kvantitatív meghatározására, valamint hasonló geometriában elvégzett más mérések értékelésére. 5

6 2. SZAKIRODALMI ÁTTEKINTÉS 2.1. A radioaktivitás alapjai Bevezetés Az atomok a legkisebb olyan, tömeggel rendelkező részecskék, melyek egyedi kémiai tulajdonságokkal rendelkeznek. Egy atom az atommagból, és az azt körülvevő, negatív töltéssel rendelkező elektronokból áll. Az atommag pozitív töltésű protonokat és töltéssel nem rendelkező (semleges) neutronokat tartalmaz. Az atom átmérője m, míg az atommag átmérője m nagyságrendű. A protonok és neutronok tömege 1, kg, az elektron tömege pedig 9, kg. Az elemi töltés 1, C (IAEA 2003). Egy kémiai elem protonjainak a számát az atommagban rendszámnak hívjuk (jelölése: Z). A protonok és neutronok (nukleonok) számának összege adja a tömegszámot (jelölése: A). Egy adott kémiai elem azon atomjait, melyeknek protonszáma (rendszáma) megegyezik, de eltérő neutronszámmal (vagyis eltérő tömegszámmal) rendelkeznek, izotópoknak hívjuk. Az izotópok kémiai tulajdonságai megegyeznek, fizikai paramétereik viszont különböznek (IAEA 2003). Az általunk ismert univerzumban léteznek olyan izotópok, melynek atommagjai többlet energiával rendelkeznek. Mivel ez egy instabil állapotot eredményez, az adott izotóp hogy energetikailag stabilabb állapotba kerüljön több részre szakad, így létrehozva egy új, stabilabb atommaggal rendelkező izotópot. Ezt a folyamatot nevezzük radioaktív bomlásnak. A radioaktív bomlás (mint spontán magátalakulás) többféleképpen történhet, melyet a nukleonok, az azok közötti erős és gyenge kölcsönhatás, energia megmaradási törvények és egyéb összetett folyamatok határoznak meg. A radioaktív bomlást különféle részecskék, illetve energia emissziója is kíséri. Ezen részecskék (illetve fotonok) fluense a radioaktív sugárzás (IAEA 2003, Kanyár et al. 2004) Aktivitás, felezési idő, fotonenergia A radioaktivitás megegyezik az adott anyagmennyiségben, készítményben időegység alatt elbomló magok számával (Kanyár et al. 2004): dn A = dt 6

7 ahol: A a radioaktivitás [s -1 ] N a bomlásra készen álló, instabil magok száma t az idő [s] A bomlás s -1 egységét becquerel-nek (Bq) nevezzük. A tapasztalat (Kanyár et al. 2004) szerint az aktivitás mindig arányos a még meglévő, nem elbomlott magok számával (N). Ha ezt az arányossági tényezőt λ-val jelöljük, akkor az alábbi összefüggés írható fel: dn A = dt = λ N A differenciálegyenletet megoldva: ahol: N(t) a radioaktív atommagok száma t idő elteltével N0 N λ t ( t) = N0 e (2.1) a kezdeti aktív magok száma, mely arányos a radioaktív anyag mennyiségével λ a bomlási állandó [s -1 ] A bomlási állandó az adott radionuklidra jellemző jól meghatározott paraméter, melynek értéke nuklidonként változik. Értéke a (2.3) alapján átrendezve, pl. a 137 Cs esetében: λ ln2 T 0, , = = = 7, s A (2.1) alapján látható, hogy az exponenciális csökkenés a radioaktivitásra is érvényes, vagyis: A t λ t ( ) = A0 e (2.2) ahol: A0 a t=0 időpontban mért aktivitás [Bq] A sugaras tevékenységekhez kapcsolódóan gyakran alkalmazott fogalom a felezési idő, mely azt az időtartamot adja meg, amely alatt az aktív magok fele elbomlik: ln 2 T 1 / 2 = (2.3) λ Mivel az atommag bomlása csakúgy, mint a legtöbb magfizikai, magkémiai jelenség egy sztochasztikus (véletlenszerű) folyamat, ezért teljes bizonyossággal nem lehet kijelenteni, hogy a felezési idő alatt az aktív magoknak pontosan a fele bomlik el. Ugyanígy a bomlás során keletkező részecskék energiáját, a sugárzás abszorpcióját és számos egyéb mennyiséget is adott bizonytalansággal rendelkező valószínűségi változóként kell kezelni (Kanyár et al. 2004). 7

8 A bomlás során keletkezett részecskék, radioaktív sugárzások energiáját fotonenergiával jellemezzük, elektronvolt (ev) egységben adjuk meg. 1 elektronvolt megegyezik azzal az energiaváltozással, melyet az elektron nyer 1 volt potenciálkülönbségen történő keresztülhaladáskor. Másképp fogalmazva 1 elektronvolt az a (kinetikus) energia, melyet az elektron nyer 1 volt potenciálkülönbségen történő felgyorsulása révén. Az elektronvolt az SI rendszeren kívüli energia-mértékegység, melyet a mag- és részecskefizikán kívül főként a csillagászatban alkalmaznak még. Ha az elemi töltést megszorozzuk 1 volttal, megkapjuk egy elektron energiáját, ami megfelel 1 elektronvoltnak (http1, http2, Kocsonya 2015): E e = 1, C V = 1, J Radioaktív sugárzások méréstechnikájában gyakran alkalmazott prefixumok a kilo (10 3 ) és a mega (10 6 ), pl. a 137 Cs bomlásakor 85%-os valószínűséggel bocsát ki egy 661,657 kev energiájú (http3) gamma-fotont, ami ev-nak, vagy 0,6617 MeV-nak felel meg A radioaktív sugárzások eredete A radioaktív nuklidok (és sugárzások) természetes és antropogén eredetűek lehetnek. A természetes radionuklidok jelentős része az Univerzum ill. a Föld keletkezésekor jelent meg (ún. primordiális radionuklidok) különféle magfizikai folyamatok révén (pl. magfúzió). Ezek a nuklidok hosszú, milliárd éves felezési idejüknek köszönhetően most is jelen vannak a környezetünkben, főként a talajban. A legjelentősebb természetes eredetű radionuklidok a 40 K, a 232 Th-mal kezdődő tórium-, a 238 U izotóppal kezdődő urán- és a 235 U-nal lezdődő aktíniumsorozat radioaktív izotópjai és leányelemei. Ezek bomlásakor alfa-, béta és gamma-sugárzás egyaránt keletkezhet. Fontos kiemelni az 1, év felezési idejű 40 K radionuklidot, melynek előfordulása a teljes kálium tömegarányában 0,0117% (Kanyár et al. 2004). Számolással igazolható (Kovács & Paripás 2011 nyomán), hogy minden 1 kg tiszta kálium nagyjából 33 kbq aktivitású 40 K izotópot tartalmaz: 1000g 23 1 ln , g 39,098 mol ln 2 mol bomlás A = λ N = N = , 9kBq 9 T 1, s s 1/ 2 A mezőgazdaságban ezért a koncentrált NPK műtrágyák kijuttatása a talaj aktivitásának növekedését is eredményezheti. 8

9 A természetes sugárzás másik csoportja a kozmikus sugárzásból származó ún. kozmogén radionuklidok. A kozmikus sugárzás egyik forrása a csillagközi anyagok tömörülésében, távoli galaxisokban található. A galaktikus kozmikus sugárzás a Naprendszeren kívüli térben pl. szupernóva robbanás révén keletkezik és gyorsul fel. Nagyobb részt protonokból (88%), alfarészecskékből (11%), a fennmaradó rész pedig különféle nehéz magokból áll (Fehér & Deme 2010). A kozmikus sugárzás másik forrása a Nap. A napból a naptevékenység során távozó ionizáló sugárzás a szoláris sugárzás. Habár a föld légkörébe érkező sugárzást, részecskéket a felső légkör nagyrészt elnyeli, a nagy energiájú kozmikus részecskék a felső sztratoszférában a levegő atomjaival kölcsönhatásokba léphetnek. Ezen kölcsönhatások révén, a kozmikus sugárzás hatására keletkező neutronok a nitrogénból pl. tríciumot ( 3 H) és radiokarbont ( 14 C) hoznak létre, melyek később elérik a talajfelszínt. Ez utóbbi két elem, mivel tisztán béta-bomlók (nem bocsátanak ki detektálható gamma-sugárzást), nem mérhetőek közvetlenül gammaspektroszkópiai módszerekkel (Kocsonya 2015, Fehér & Deme 2010, Kanyár et al. 2004). A radioaktív sugárzás eredetét tekintve lehet mesterséges is. Ezek forrásai az atomfegyverek (pl. légköri kísérleti atomrobbantások okozta globális kihullás), atomerőművek (rendeltetésszerű üzemelés, illetve baleset esetén kibocsátott mesterséges radionuklidok), valamint orvosi, mezőgazdasági felhasználás során alkalmazott radioaktív izotópok. In-situ gamma-spektrometriával gyakran mért, tipikus mesterséges gamma-sugárzó radionuklidok a 137 Cs (hasadási termék, besugárzási berendezésekben alkalmazzák), 131 I (orvosi diagnosztikai és terápiás célokra alkalmazzák) valamint a 60 Co (besugárzó berendezések gyakori sugárforrása, korróziós termék atomreaktorok hűtőkörében). A természetes és mesterséges eredetű, lakosságot érő ionizáló sugárzások okozta éves effektív dózisok világátlagát az 1. táblázat foglalja össze. 1. táblázat. Lakossági egyéni éves effektív dózisok világátlaga (Fehér & Deme 2010) Forrás Éves egyéni effektív dózis [msv] Tipikus terjedelem Teljes természetes 2, Orvosi diagnosztika 0,6 0,03-20 Légköri atomfegyver kísérletek 0,005 Csernobili baleset Globális hatás: 0,002 Nukleáris üzemanyagciklus Globális hatás: 0, ban: 0,11, azóta csökken 1986-ban az északi féltekén: 0,04 északi féltekén néhányszorosa Megjegyzés A dózis a magasság és geológiai környezet függvénye Az egészségügyi ellátás színvonalától is függ Egykori tesztek helyszínein akár msv nagyságrendű is lehet - egyes volt uránbányák környezetében néhány msv Teljes mesterséges ~0,

10 Bomlási sorok, szekuláris egyensúly A radioaktív bomlás során az instabil, kiindulási kémiai elem (anyaelem) az első bomlás után rendszerint nem rögtön kerül egy stabil állapotba, hanem a keletkezett elem (leányelem) is radioaktív, amely szintén tovább bomlik. Ez a folyamat (bomlások sorozata) egészen addig zajlik, amíg egy tovább már nem bomló, stabil elem jön létre. Ezeket hívjuk bomlási soroknak, és a kiindulási elemről nevezzük el őket. Összesen négy bomlási sor (radioaktív család) létezik, melyből három természetes, és egy (már csak) mesterséges. Az előbbiek az 238 U-nal, 235 U-nal és a 232 Th-mal kezdődő sorok, ezek kezdő izotópjainak felezési ideje összemérhető a Föld életkorával. A negyedik család a 237 Np-mal kezdődő neptúnium-család, ez ma már csak mesterséges eredetű lehet a Földön, mivel anyaelemének felezési ideje két millió év (Csurgai 2014). Az anyaelem-leányelem bomlásának, ill. képződésének mennyiségi kapcsolatát, aktivitásuk egymáshoz való viszonyát írják le a különféle egyensúlyi modellek. Ezek az ideális egyensúly, tranziens egyensúly és a szekuláris egyensúly. In-situ gamma spektrometriai mérések szempontjából főként a szekuláris egyensúly ismerete fontos. Ha az anyaelem (a sort kezdő radioaktív izotóp) felezési ideje számottevően nagyobb a (szintén radioaktív) leányelem felezési idejéhez képest, akkor a leányelem jóval gyorsabban hoz létre radioaktív sugárzást, aktivitása (másodpercenkénti bomlása) egyre gyorsabban növekszik. A leányelem nagyjából hét felezési ideje után az anyaelem és a leányelem aktivitása meg fog egyezni, az összes aktivitás pedig a duplájára nő. Ezen a ponton túl a leányelem bomlási sebessége már nem növekszik, hanem ugyanezen a sebességen bomlik tovább. Szekuláris egyensúly figyelhető meg pl. az 238 U sor elemeinél. Mérési szempontból ennek azért van jelentősége, mert ha meg tudjuk határozni az 238 U egy leányelemének aktivitását, akkor az anyaelem aktivitását is meg tudjuk mondani (http4) Radioaktív bomlások és sugárzások Megfigyelések szerint az atommag bomlása során vannak bizonyos gyakrabban előforduló folyamatok, bomlási formák, melyek az α-, β- és γ-bomlás elnevezéseket kapták. A radioaktív bomlások típusára jellemző a kibocsátott sugárzás, így a bomlás és az annak során keletkező sugárzás a legtöbb esetben összetartozó jelenségek, melyre elnevezésük is utal így beszélhetünk például α-, β-, λ-, proton- és neutron-sugárzásról, stb. 10

11 Az alábbiakban azok a bomlási módok kerülnek bemutatásra, melyek esetében jellemzően gamma-kvantum emisszió is történik, így szorosan köthetőek a gamma-spektroszkópia témaköréhez. Ezek a sugárzások mind atommag-eredetűek Az α-bomlás Az atommag belsejében a 2 protonból és 2 neutronból álló képződmények meglehetősen stabilak, egyfajta önálló részecskeként írhatóak le az atommagon belül. Ezek a részecskék az ún. α-részecskék, melyek megfelelnek a Hélium atommagnak, és kétszeresen pozitív töltéssel rendelkeznek. Ezeknek a részecskéknek a kiválása az atommagból gyakrabban figyelhető meg, mint pl. 2 vagy 3 nukleon (p + illetve n 0 ) kiválása. A bomlás során a rendszám 2-vel, míg a tömegszám 4-el csökken (Csurgai 2014, Kanyár et al. 2004): A Z X A Y + Z 2 + 2α [ + γ] Az α-részecskék jellemzően nagy energiájú részecskék (3-9 MeV); mivel diszkrét energia értékekkel rendelkeznek, energia eloszlásuk (spektrumuk) vonalas (Csurgai, 2014). Az α-sugárzás α-részecskék sokaságának árama. Elektromos töltése miatt az abszorbeáló anyagban lelassulhat, szóródhat, energiáját elsősorban ionizáció révén adja le. Hatótávolsága véges, fajlagos ionizációja (vagyis az egységnyi úthossz mentén leadott energiája) a kisebb (~1 MeV) energiákon a legjelentősebb. Abszorpcióját a véges hatótávolsággal jellemzik, ennek értéke levegőben nagyjából annyi cm-nek felel meg, ahány MeV a sugárzás energiája. Vízben és testszövetben az abszorpció 3-5 µm-en megy végbe (Kanyár et al. 2004) A β-bomlás A béta-bomláson belül háromféle esetet különböztethetünk meg: a negatív béta-bomlást, a pozitív béta-bomlást, illetve az elektron befogást. Negatív β-bomlás (negatron) során az atommag úgy kerül stabilabb állapotba, hogy lead egy elektront (β - részecskét), mégpedig úgy, hogy a magban egy neutron egy protonra és egy β - részecskére bomlik, miközben egy töltéssel nem rendelkező antineutrínó is felszabadul: A Z A X ~ Z+ 1Y + β + ν [ + γ] Pozitív béta-bomlás (pozitron) során a mag energiájának felhasználásával a negatív β-bomláshoz képest fordított folyamat is lejátszódhat, vagyis a mag egy protonja átalakul neutronná, a felszabaduló pozitív töltés pedig a pozitronnal (pozitív töltésű elektron) távozik. Az energián a pozitron és a neutrínó osztozik (Csurgai 2014, Kanyár et al. 2004). 11

12 A Z A + X Z 1Y + β + ν [ + γ] A magfolyamatok során keletkezett elektron, pozitron, neutrínó és antineutrínó eltávoznak a magból. Mivel a felszabaduló energián a béta-részecske és a neutrínó véletlenszerűen osztozik, ezért a mérhető béta-sugárzás eneriája nem egy meghatározott érték, hanem a 0 és az adott nuklidra jellemző maximális energia között változik. Elektron befogás (EC, vagy electron capture ) során az atommag az egyik belső elektronhéjról (pl. K-héj) befog egy elektront, mely egyesül egy protonnal és így egy neutron keletkezik. Ekkor β-sugárzás nem, csak az adott elem atomhéjára jellemző karakterisztikus röntgensugárzás észlelhető, mivel a külső héjról egy másik elektron ugrik a befogott elektron helyére (pl. A K-héjra az L-héjról), az energiakülönbség pedig röntgensugárzás formájában távozik (Kanyár et al. 2004). A béta-sugárzás esetében többnyire nagy energiájú elektronokról (β - részecskékről) beszélünk (0,01-3 MeV). Energiaspektruma folytonos (Csurgai, 2014). A béta-sugárzás és anyag kölcsönhatása során történhet ionizáció, atomhéj gerjesztése, fékezési röntgensugárzás keletkezése, pozitron annihiláció, ill. a Cserenkov-effektus is végbehemet. A béta-sugárzás hatótávolsága (az alfa-sugárzáshoz hasonlóan) véges, de hasonló energiáknál sokkal nagyobb. Tapasztalatok (Kanyár et al. 2004) szerint a radioaktív bomlásból eredő Emax=1-4 MeV β-sugárzás már néhány mm vastag vízben abszorbeálódik, hatótávolsága a levegőben méter A maghasadás (fisszió) Ez a fajta bomlás leginkább a nagy tömegszámú magokra jellemző. A folyamat során a kiindulási radionuklid két, nagyjából azonos tömegszámú magra hasad szét. Létrejöhet spontán vagy indukált módon. Ez utóbbinak tipikus példája az 235 U bomlása, mely egy kis energiájú (lassú) neutron abszorpciója folytán gerjesztett állapotba kerül ( 236 U), majd úgy kerül energetikailag alacsonyabb állapotba, hogy egy 90 Kr és egy 143 Ba magra hasad szét három neutron kiszabadulása mellett. (Mivel nagyobb tömegszámok esetén a neutron/proton arány jelentős neutrontöbbletet mutat, a hasadáskor felesleges neutronok is felszabadulnak.) A felszabadult és lassított neutronok ellenőrzött körülmények között újabb hasadásokat hozhatnak létre. Jelenleg ezen a jelenségen (láncreakció) alapszik az atomerőművek energiatermelése (Kanyár et al. 2004, Csurgai 2014). 12

13 A γ-bomlás (izomer magátalakulás) A radioaktív nuklidok jelentős része nem egy egyszerű, egylépéses folyamat következtében kerül stabil állapotba, hanem nagyon gyakran több bomlás követi egymást. Az α- és β- bomlások, a maghasadás, ill. számos más magreakció során létrejött új mag energetikailag rendszerint instabil, energiatöbbletétől pedig egy (vagy több) γ-foton (γ-sugárzás) kibocsátásával szabadul meg, így kerülve egy stabil (vagyis kisebb energiájú) állapotba. A folyamatot a 137 Cs példáján az 1. ábra szemlélteti. A 137 Cs nuklidból 100 esetből átlagosan 85 esetben béta-negatív bomlással, egy köztes, gerjesztett állapotban keletkezik egy 137 Ba atommag, aminek legerjesztődésekor egy 661,7 kev energiájú gamma-foton emittálódik. Ezt a 85%-ot a gamma-sugárzás hozamának nevezzük. Az energiafelesleg szinte teljes egészében a kibocsátott gamma-foton formájában szabadul fel, egy kis része (Tmag~0,01-10 ev) viszont a mag visszalökési kinetikus energiájává alakul (Muhin 1975). 1. ábra. 137 Cs bomlási sémája Az így keletkezett és emittált γ-sugárzás energiája jól meghatározott, jól jellemzi az azt kibocsátó radionuklidot, ezért többek között az in-situ gamma spektrometriában is felhasználható kvalitatív analízisre. Mivel a γ-bomlás során nem történik sem rendszám, sem tömegszám változás, izomer magátalakulásnak is nevezzük (Kanyár et al. 2004). Bizonyos esetekben a mag gerjesztési energiája nem γ-sugárzássá alakul, hanem az atom egyik saját elektronjának ( konverziós elektron ) adódik át, mely ennek következtében elhagyja az atomot. Ez a folyamat a belső konverzió. A konverziós elektronok spektruma (a β-bomlás elektronjaival ellentétben) diszkrét (vonalas) (Muhin 1975). 13

14 A kibocsátott gamma-sugárzás rövid hullámhosszú (nagyságrendileg méter alatti), nagy frekvenciájú ( Hz) elektromágneses sugárzás. Energiája a Planck állandó (h) és az elektromágneses sugárzás frekvenciájának (ν) szorzatából számítható ki: E γ = h ν Az anyaggal való kölcsönhatására jól alkalmazható az intenzitásokra vonatkozó exponenciális összefüggés (Kanyár et al. 2004): I( x) = I ahol: x az abszorbens vastagsága [m] 0 e µ x µ az ún. lineáris sugárzási együttható [m -1 ] Ebből is következik, hogy a γ-sugárzásnak nincs véges hatótávolsága. Sugárgyengítést okozó jelenségek a koherens szóródás, fotoeffektus, Compton-szórás és a párkeltés. A γ-sugárzás csak közvetve ionizál az abszorbensben, mégpedig a fotoeffektus, Compton-szórás és a párkeltés révén keletkezett elektronok által. Fajlagos ionizációja (a részecske által egységnyi úthosszon létrehozott ionpárok száma) a sugárzás energiájának függvényében 1-10 ionpár cm -1 (Kanyár et al. 2004) A γ-sugárzás kölcsönhatása az anyaggal A gamma-sugárzás és anyag kölcsönhatása lényegében négy folyamattal írható le, melyek közül a koherens szóródás gamma-spektroszkópiai szempontból nem meghatározó. Ezek a folyamatok mennek végbe a félvezető detektorok detektoranyagának atomjai és az azokkal kölcsönhatásba kerülő gamma-fotonok között is, és energiával rendelkező elektronok megjelenését eredményezik. Ezek az elektronok aztán energiájukat a detektoranyagban ionizációs, ill. gerjesztési folyamatokban veszítik el. A detektor az így létrehozott töltéshordozókat összegyűjtve jeleníti meg a kimenetén, feszültség vagy áram impulzus formájában. Ennek amplitúdója arányos az abszorbeált gamma-kvantum energiájával (Deme 1968, http5) Koherens szóródás Koherens szórásról beszélünk, amikor a beeső gamma-kvantum úgy lép kölcsönhatásba az atomhéjjal, hogy saját terjedési irányát megváltoztatja, miközben energiája nem változik 14

15 (2. ábra). Ez a kölcsönhatás elsősorban alacsony energiákon ( kev) lehet jelentős. Valószínűsége kisebb mint a fotoeffektusé (Kanyár et al. 2004). 2. ábra. Koherens szóródás Fotoeffektus Fotoeffektus során a γ-foton a teljes energiáját átadja a detektoranyag valamely kötött elektronjának, azt kiszakítva onnan (3. ábra). Az így kiszakított elektron (fotoelektron) nyert energiája meg fog egyezni a beeső γ-foton energiájának és az adott héjon az elektron kötési energiájának különbségével: E f = E γ E k ahol: Ek a fotoelektron kötési energiája az adott héjon Eγ Ef a beérkező gamma-foton energiája a fotoelektron által nyert energia A fotoeffektus valószínűsége alacsony energiákon ( kev) számottevő, az abszorbens rendszámának növekedésével nő, és nagyobb a belső (K és L) héjakon. A belső héjról kiszakított elektron helyére valamely külső héjról egy új elektron kerül, miközben az atom a két héj közötti energiakülönbséget karakterisztikus röntgensugárzás formájában adja le. (Ez a karakterisztikus röntgen-foton a saját atom héjában is abszorbeálódhat, és ún. Auger-elektront hozhat létre.) (Kanyár et al. 2004) 3. ábra. Fotoeffektus 15

16 Compton-szórás Amennyiben a γ-foton energiájának csak egy részét adja át a héjban kötött elektronnak, Compton-szórásról beszélünk. Ekkor a gamma-foton eredeti irányát megváltoztatva, más szögben halad tovább (4. ábra). A csökkent energiájú és szóródott foton így újra kölcsönhatásba kerülhet az anyaggal (fotoelektront hozhat létre, koherensen szóródhat, stb.). Jellemzően közepes energiájú γ-fotonok (0,2-1,5 MeV) esetén nagy a valószínűsége (Kanyár et al. 2004). E e = E γ E γ ' ahol: Ee a Compton-elektron energiája Eγ Eγ a beérkező gamma-foton energiája a szórt gamma-foton energiája (A Compton-szórás szabad és kötött elektronon egyaránt létrejöhet. A detektorokban általában kötött elektronok vannak, de a kötési energia sokkal kisebb, mint a gamma-foton energiája, így az elektron könnyen kiválhat az atomból, és szabadnak tekinthető.) A felvázolt szórási folyamatban a meglökött elektron energiája egy jól meghatározott energiatartományba esik, melyet a szórt foton és a primer foton egymáshoz viszonyított iránya (0-180 ) határoz meg. Ennek következménye a gamma-spektrumokban látható ún. Compton-él (http5). 4. ábra. Compton-szórás Párkeltés A párkeltés (vagy párképződés) az annihiláció inverz (fordított) folyamatának tekinthető, melynek során a γ-foton a detektoranyag atommagjának erőterében úgy adja le az energiáját, hogy egy elektron (e - ) pozitron (e + ) pár jön létre (5. ábra). (Tehát ebben az esetben nem történik elektronnal való ütközés.) Ez a folyamat csak egy bizonyos küszöbenergia, 1,022 MeV felett lehetséges, mert a beeső γ-foton energiája csak ebben az esetben fedezi az elektron és 16

17 pozitron nyugalmi tömegének megfelelő energiát. A maradék energia az elektron és pozitron kinetikus energiájának növelésére fordítódhat. A pozitron később egyesül egy elektronnal, vagyis annihiláció ( megsemmisülés ) következik be, melynek során két 0,511 MeV energiájú foton jelenik meg. Ezek iránya egymáshoz képest 180 (Kanyár et al. 2004, http5). 5. ábra. Párképződés Az részletezett kölcsönhatások (fotoeffektus, Compton-szórás, párkeltés) több ok miatt is fontosak a gamma-spektroszkópia (és így az in-situ gamma spektrometria), vagyis a gammasugárzás detektálásának szempontjából. Ezekben a folyamatokban a foton energiájának konverziója történik az elektronok (és pozitronok) kinetikus energiájává. Ezek az energiával rendelkező elektronok a későbbiekben részletezett módon ún. lyukakat (elektron-kation párokat) hoznak létre a félvezető detektoranyagban. Az így keletkezett töltéshordozók megfelelő módszerekkel begyűjthetőek és feldolgozhatóak (Deme 1968) Dozimetria A dozimetria a sugárzások olyan paramétereivel foglalkozik elsősorban, melyek alkalmasak arra, hogy az élő szervezetekben a biológiai, egészségügyi (általában károsító) hatásokat a lehető legjobban jellemezzék. Az ember esetében a dozimetriát (és dózismennyiségeket) főként a munka- és egészségvédelem részeként kell tekinteni. A sugárterhelés mértékét jellemző sugárdózis egy gyűjtőfogalom, és adott körülmények között jól definiált értelme van. Az ebben a szakaszban hivatkozott irodalom (Kanyár et al. 2004) az ICRP (International Commission on Radiological Protection) akkori legfrissebb, 60. számú, 1991-ben megjelent ajánlását, és az IAEA által ez alapján 1995-ben készített biztonsági szabályzatát követi a dozimetriai alapfogalmak tárgyalásakor. (Ez utóbbi szokásos rövidítése IBSS, vagyis International Basic Safety Standards for Protection against Ionizing Radioation and for the Safety of Radiation Sources.) 17

18 Elnyelt dózis (D) A besugárzott anyag térfogatelemében abszorbeálódott energia és a térfogat tömegének hányadosa az elnyelt dózis (D). Ez a fizikában egy jól meghatározott fogalom, akár nem ionizáló sugárzások esetén is alkalmazható. Egymagában nem jellemzi a biológiai hatás mértékét. dwe D = dm 1 dw = ρ dv e ahol: dwe az elnyelt energia várható értéke (mivel az energia elnyelődése sztochasztikus folyamat) dm a a dv térfogatelem tömege ρ az anyag sűrűsége Az elnyelt dózis bármely ionizáló sugárzásra vonatkozhat, a sugárzást alkotó részecskék típusától függetlenül. SI mértékegysége a gray (Gy). 1 Gy=1 J kg -1. (Régi egysége a rad, 1 Gy=100 rad.) A sugárvédelmi gyakorlatban használatos még a szervdózis fogalma, mely egy szövetben vagy szervben az átlagos elnyelt dózist jelenti. Az elnyelt dózis időegységre jutó hányadát elnyelt dózisteljesítménynek nevezzük, ennek egysége Gy s -1, illetve környezeti ellenőrzéseknél elterjedt egység a ngy h -1 (Kanyár et al. 2004) Egyenérték dózis (HT) Mivel a tapasztalat szerint a károsító hatást az elnyelt dózis mellett a sugárzás típusa (pl. α, β, stb.) is meghatározza, ezért bevezettek egy olyan fogalmat is a sugárvédelemben, amely ezt a tényezőt is figyelembe veszi. Ezt hívjuk egyenérték dózisnak. Az R sugárzásból a T szerv ill. szövet egyenérték dózisa: H T, R = WR DT, R ahol: WR a sugárzásra (fajtájára, minőségére, energiájára) jellemző súlytényező DT,R a T szövetben, az R sugárzásból eredő elnyelt dózis A WR értékét a gamma-sugárzásra 1-nek vesszük, és a többi sugárzást ehhez viszonyítjuk. Értéke az úthossz menti fajlagos ionizáció függvénye. Ezek a súlytényezők egyelőre csak az emberre vonatkozó sugárvédelemben léteznek (Kanyár et al. 2004). Amennyiben többféle sugárzás egyszerre van jelen, a hatások számtani összegződését tételezzük fel, így a T szervre jellemző egyenérték dózis az alábbi módon fejezhető ki: 18

19 = W H T R DT, R R Az egyenérték dózis egysége (az elnyelt dózishoz hasonlóan) szintén J kg -1, viszont a sievert elnevezést kapta, melynek jele: Sv. Elsősorban emberi szövetekre, szervekre alkalmazzák ~1 Sv dózisig. Kiterjeszthető más élőlényekre is (Kanyár et al. 2004) Effektív dózis (E) A különböző szervek ill. szövetek dózisai különböző mértékben járulnak hozzá az emberi szervezet egészének károsodásához. Másképp fogalmazva, bizonyos szövetek egyenérték dózisait fontosabbnak tartjuk más szövetek egyenérték dózisainál az egész szervezet védelmének szempontjából (Kanyár et al. 2004). Emiatt került bevezetésre az ún. effektív dózis (gyakran egésztest dózis), mely a szövetek egyenérték dózisainak súlyozott összege: E = W T H T T ahol: WT a testszövetre jellemző ún. szöveti súlytényező (2. táblázat) Az effektív dózis egysége az egyenérték dózishoz hasonlóan sievert (Sv), vagyis J kg -1- ban adják meg. 1 Sv dózisig alkalmazzák. 2. táblázat. Szöveti súlyozó tényezők a sugárvédelmi dózistartományban (Kanyár et al. 2004) Szövet, szerv Szöveti súlyozó tényező ivarszervek 0,20 vörös csontvelő 0,12 vastagbél 0,12 tüdő 0,12 gyomor 0,12 hólyag emlő 0,05 máj 0,05 nyelőcső 0,05 pajzsmirigy 0,05 bőr 0,01 csontfelszín 0,01 maradék 0,05 összesen: Ionizáló sugárzás hatása az élő szervezetre A különféle radioaktív anyagok, ionizáló sugárzások felhasználásából nem csak előnyök, hanem káros hatások is származhatnak. Az ionizáló sugárzások, radioaktív bomlásokból 19

20 származó részecskék sokféle módon képesek károsítani a környezetet, élővilágot, így természetesen az embert is. A sugárzás és az azt abszorbeáló anyagok, vagyis jelen esetben élő szövetek kölcsönhatása során fizikai, kémiai, biológiai ezek következtében pedig az egész szervezetet érintő elváltozások alakulhatnak ki, melyek az esetek többségében valamilyen károsodáshoz vezetnek. Ugyanakkor az alacsonyabb rendű élőlényeknél a fejlődés szempontjából akár előnyös elváltozások, mutációk is kialakulhatnak, ahogy az pl. történhetett az ultraibolya sugárzás hatására a korai evolúciós időszakban. Ennek köszönhetően nőtt a diverzitás, lehetőség nyílt a többirányú fejlődésre. Az evolúció későbbi szakaszában viszont az élővilág egy jóval kisebb sugárzási szinthez szokott hozzá, így többek közt ez lehet az oka annak, hogy az ionizáló sugárzás már kis dózisokban is káros a mai élővilágra (Kanyár et al. 2004). Az elemi sugárhatás nem egyszerre, hanem több lépcsőben fejti ki a hatását. Ezeket a fokozatokat fizikai, fizikai-kémiai, biológiai és élettani fázisokra lehet felosztani Fizikai és kémiai hatások Ebben a fázisban megy végbe az ionizáció, atomok gerjesztése és a gerjesztett állapotok lecsengése a korábban már bemutatott folyamatoknak (töltött részecskék, sugárzások kölcsönhatásai az elnyelő anyaggal, stb.) köszönhetően. Az ebben a szakaszban végbemenő jelenségek többnyire femto- (10-15 ) és pikoszekundumok (10-12 ) alatt lezajlanak, az új képződmények viszont hetekig, akár évekig fennmaradnak a biológiai szakasz során. Az elnyelt sugárenergia mellett a keletkezett elektronok, ionok és egyéb másodlagos termékek térbeli eloszlása, elhelyezkedése is befolyásolja a biológiai folyamatok későbbi alakulását. Az ionizáció sűrűsége az akut és kései sugárhatások kialakulásában meghatározó tényező (Fehér & Deme 2010, Kanyár et al. 2004). A fizikai-kémiai elváltozásokon belül az egyik legalapvetőbb folyamat a víz radiolízise, vagyis szétbontása. Ekkor a semleges vízmolekula (H2O) ionokra (H2O + + e - ), majd kémiailag aktív gyökökre (olyan atomok vagy molekulák, melyek egy vagy több párosítatlan vegyérték elektronnal rendelkeznek) bomlik. Az így keletkezett képződmények rekombinálódhatnak, semlegesítődhetnek, reakcióba léphetnek más szennyező anyagokkal, ill. diffúzióval más környezetbe is eljuthatnak. Az abszorbeált energia módosíthatja a molekula rezgési ill. rotációs energiáját is, ezzel magyarázhatóak a termokémiai elváltozások. Az energia elnyelődést követő gerjesztés a kezdeti molekulánál alacsonyabb molekulasúlyú átmeneti termék képződését teszi lehetővé (Kanyár et al. 2004), ez pedig a sejten belüli ozmotikus nyomás megváltozásához 20

21 vezet. A sugárzás megváltoztathatja az élő anyagon belüli kolloid rendszerek (pozitív és negatív töltésű ionok együttese) töltését, ezáltal pedig a stabilitását is Biológiai és egészségkárosító hatások Biológiai hatások esetében beszélhetünk direkt és indirekt jellegű hatásokról. A direkt (közvetlen) hatások során az elsődleges fizikai és biológiai folyamatok azonos pontban és azonos közegben mennek végbe. Ekkor az ionizáció révén a sejt létfontosságú molekulái felbomlanak, a keletkezett új szerkezet pedig fixálódik. Az indirekt hatásoknál az energia abszorpció a biológiai rendszer közelében megy végbe, a hatás kialakulásához pedig közvetítő közeg szükséges. (Az élő szervezetekben ilyen közeg pl. a víz.) Az indirekt hatás során rövid élettartamú, de rendkívül reakcióképes szabad gyökök (pl. H +, OH -, H2O2) képződnek. Ezek a keletkezési helyükről elvándorolva kémiai reakciókon keresztül a szervezetben máshol idézhetnek elő elváltozásokat (Fehér & Deme 2010, Kanyár et al. 2004). Ez a két hatásmechanizmus (direkt és indirekt) az ún. találatelmélettel magyarázható (Kanyár et al. 2004). E szerint a sugárenergia abszorbciója egy jól meghatározható térfogatban megy végbe, ahol nagy energia szabadul fel, ez pedig találatként értelmezhető. Ez egy hatékony, (hiányosságai ellenére) matematikailag jól körülírható modell a sugárbiológiában. A sugárhatással kapcsolatban elkülönítünk genetikus (utódokban, populációkban kialakuló) illetve szomatikus (egyénben végbemenő) elváltozásokat. A biológiai szövet alapegysége, a sejt két érzékeny targetet (célpontot) tartalmaz. Ezek sérülése a későbbiekben nyomonkövethető következményekkel jár, ezért ezeket a célpontokat kritikus targeteknek is nevezik. Az egyik ilyen kritikus célpont a DNS (dezoxiribonukleinsav). Ez a sejt örökítőanyaga, és a sejtmag kormatin szerkezetén belül található. A másik ilyen kritikus target a retikulum (membránok hálózata). Ide tartozik a plazmamembrán (a sejt külső fala), a mitokondrium (a sejt energiatermelő szerve) membrán rendszere, az endoplazma retikulum a riboszómákkal (sejten belüli fehérjeszintézis helye), valamint a Golgi-komplex (Fehér & Deme 2010). Mivel a a sejt jelentős része (80%) víz, könnyen belátható, hogy a felvázolt folyamatok (pl. gyökképződés) milyen változásokat okozhatnak a sejtben, annak molekuláiban. A DNS sérülése létrejöhet közvetlenül (egy töltéssel rendelkező részecske, pl. α-részecske ütközik vele), ill. közvetett (a DNS szabadgyökökkel reagál) módon. Mindkét esetben a kémiai elváltozások ha azokat a sejt saját regeneráló, repair funkciója már nem képes helyrehozni súlyos biológiai következményekkel járhatnak. Létrejöhetnek mutációk, kromoszóma 21

22 aberrációk, végső soron rosszindulatú, rákos sejtek keletkezhetnek (Fehér & Deme 2010). A DNS kémiai változásai közé sorolhatóak a kettős lánc szakadás, egy-lánc szakadás, nukleotid bázisok (adenin, timin, uracil, guanin, stb.) sérülése, kettős kötések keletkezése a környező fehérjék és a DNS között. A sugárzás okozta DNS sérülések mennyisége, azok jellege, súlyossága függ az elnyelt dózistól. 1 Gy röntgensugárzás egy emberi sejten belül akár 40 kettős lánc szakadást, 1000 egy-lánc szakadást, 3000 báziskárosodást, és 150 keresztkötést okozhat (Fehér & Deme 2010). Egyes enzimek (ligázok, polimerázok) felismerik a károsodást, és kivágják azt. Ezek után képesek helyreállítani az eredeti nukleotid sorrendet az adott DNS szakasz szintézisével. (Eközben viszont hibás javítások, ún. misrepair -ek is végbe mehetnek, melyet a sejt oszlása során tovább adhat az utódsejteknek.) A különféle sejtkárosodások rosszindulatú sejtek kialakulását is eredményezhetik. Ez a folyamat több fázisból áll: a kezdeti (iniciáció), az elősegítő (promoció) és a végleges kialakulás (progresszió) fázisokból. Ezen folyamatok során a szervezet akár ki is iktathatja a rákos sejteket a sejtes immunrendszer segítségével. Ezek alapján látható, hogy nem minden képződött rosszindulatú rákos sejtből képződik szükségszerűen rákos betegség a szervezetben (Fehér & Deme 2010). Ha a sérülések száma meghaladja a sejtek repair képességét, akkor a sejt elpusztulhat, létrejöhet a programozott sejthalál (apoptózis). Az ezt kiváltó jelzés a sejten belülről indul, a folyamat pedig programszerűen megy végbe (Fehér & Deme 2010). A sugárhatást különféle kémiai, fizikai, biológiai és egyéb tényezők módosíthatják. Például az ionizáló sugárzás hatására képződő szabad gyökök károsító hatását a szulfhidril (SH) funkciós csoportot tartalmazó vegyületek (mint hidrogéndonorok) képesek csökkenteni úgy, hogy megkötik a kémiailag aktív szabad gyököket. Az oxigén jelenléte ugyanakkor fokozhatja a reakcióképes, peroxid típusú szabad gyökök keletkezését, ezzel növelve a hatást. Fizikai jellegű módosító tényező a sugárzás lineáris energiaátadási (LET, linear energy transfer) értéke, a sugárzás dózisteljesítménye, a besugárzás jellege. Biológiai módosító tényezők például a gén instabilitás, a szomszédsági hatás ( bystander effect ) és az alkalmazkodási válaszreakciók (Fehér & Deme 2010, Kanyár et al. 2004). 22

23 Dózis-hatás kapcsolatok Sugárvédelmi szempontból a károsodásokat két nagyobb csoportra lehet osztani, ezek a determinisztikus és sztochasztikus (véletlenszerű) hatások. A determinisztikus károsodások jellemzője, hogy a károsodás egy bizonyos küszöbdózis felett szinte biztosan bekövetkezik, és a dózis növekedésével a károsodás súlyossága is fokozódik. Ilyen küszöbértékekhez kötött károsodás például a vérképzés sérülése, vagy a bőr sérülése. A determinisztikus hatások általában több sejt károsodása, ill. pusztulása következtében alakulnak ki. Az emberi szervezet szöveteinek determinisztikus károsodására vonatkozó küszöbdózisait a 3. táblázat tartalmazza (Fehér & Deme 2010, Kanyár et al. 2004). 3. táblázat. Determinisztikus hatások küszöbdózisa felnőttek és rövid, egyszeri besugárzás esetén (Kanyár et al. 2004) Szövet és hatás Küszöbdózis (Sv) Ivarsejtek - átmeneti sérülés 0,15 - maradandó sterilitás 3,5-6,0 Petesejt - maradandó sterilitás 2,5-6,0 Szemlencse - észrevehető homályosság 0,5-2,0 - szemlencsehomály 2-10 Csontvelő - vérképzés károsodása 0,5 Sztochasztikus hatásról beszélünk, ha a károsodás bekövetkezése pontosan nem, csak valószínűségi folyamatokkal modellezhető. Vagyis a hatás eredménye nem minden egyednél és nem minden esetben következik be, viszont a sugárterhelés növekedésével a károsodott egyedek (pl. mutagén elváltozások, rákos megbetegedések, elpusztult sejtek) száma és gyakoriságuk is nő (Kanyár et al. 2004). Más, szigorúbb felfogású elméletek szerint már a legkisebb dózis is alkalmas akár rákos megbetegedések kiváltására. (Azaz a sztochasztikus hatásoknak nincs küszöbdózisa.) A hatások összetettségét szemléltetik a Bikini-szigeteken megfigyelt folyamatok (Kanyár et al. 2004): atomfegyver-kísérletek helyszínén megfigyelték, hogy azoknál a személyeknél, akik nagyobb sugárterhelést kaptak, a szomatikus (egyénben lezajló) sztochasztikus megbetegedések két hullámban zajlanak le. Az elemzések (Kanyár et al. 2004) szerint 1-2 év lappangási idő elteltével a vérképzőszervi daganatos elváltozások száma emelkedett, majd 10 év múlva, a második hullám alatt az egyéb rákos elváltozások gyakorisága nőtt meg. 23

24 2.6. Jogi szabályozás Az évek során a sugárvédelem egységes nemzetközi szabályozásának olyan intézményrendszere alakult ki, amely több testületet, szervezetet is magába foglal. A nemzetközi (és köztük a hazai) sugárvédelmi szabályozásokat lényegében ezen testületek ajánlásai határozzák meg ICRP (International Commission on Radiological Protection) Az ICRP 1928-ban alakult Stockholmban és a világ legjobban képzett/tájékozott szakembereiből áll. Legfőbb feladata, hogy iránymutatást adjon azon országok jogalkotói számára, akik a sugárvédelem területén jogszabályokat akarnak alkotni. A jelenleg érvényes legújabb ajánlás a 2007-ben megjelent ICRP Publications 103. kötete. Az ICRP továbbá számos olyan kiadványt is megjelentetett már, amely a sugárvédelem egy-egy specifikus területét tárgyalja. Amennyiben egy régebbi ajánlás érvényét veszti, azt mindig közzé teszik. A radioaktív sugárzások elleni védekezés napjainkban is érvényes három alapelvét az ICRP 26 fogalmazta meg. Az első ilyen alapelv az indoklás elve, mely szerint bármely ionizáló sugárzás alkalmazásával járó tevékenység csak akkor engedélyezhető, ha az abból eredő összes haszon nagyobb, mint a sugárzás okozta károsodás. A második alapelv az optimálás elve, vagyis e szerint nincsen a korábbi ajánlásokban még szereplő tolerancia vagy megengedhető dózis, hanem még a korlátokon belül is törekedni kell a sugárterhelés ésszerű csökkentésére. A harmadik alapelv a korlátozás elve, mely szerint minden országnak fel kell állítania olyan dóziskorlátokat, amelyeknek a túllépése mindenképpen jogsértést jelent. A dóziskorlátozás fogalomköréhez szorosan kapcsolódik a dózismegszorítás fogalma, amely a személyekre korlátok forrásonkénti felosztását jelenti. Az ICRP álláspontja szerint amennyiben az emberiság egyedei megfelelő védelemben részesülnek, akkor a többi fajt nem fenyegeti ionizáló sugárzások alkalmazásából származó kihalás, a természet védelmére pedig nem szükséges semmilyen fajta dóziskorlát bevezetése (Fehér & Deme 2010) IAEA (International Atomic Energy Agency) A Nemzetközi Atomenergia Ügynökség (IAEA) az ENSZ szakosított szervezeteként jött létre 1957-ben Bécsben. Ma már több mint 140 ország a tagja, több mint 2000 alkalmazottal. A testület legfőbb feladata az atomenergia békés célú felhasználásának elősegítése, továbbá az emberek és a környezet ionizáló sugárzások káros hatásaitól való védelme. Ennek érdekében az IAEA többek közt különféle konferenciákat szervez, kiadványokat jelentet meg, stb. Mint 24

25 ENSZ szervezet, az IAEA csak ajánlásokat fogalmazhat meg, kötelező érvényű előírásokat nem tehet ben adott ki először sugárvédelmi alapszabályokat, majd 1996-ban tette közzé a ma is érvényes sugárvédelmi alapnormákat tartalmazó International Basic Safety Standards for Protection against Ionizing Radioation and for the Safety of Radiation Sources című kiadványát (rövidítve: IBSS). Az IBSS az ICRP 60 ajánlásait követi (Fehér & Deme 2010) UNSCEAR (United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiations) Az UNSCEAR bizottságot az ENSZ hozta létre 1955-ben az ionizáló sugárzások hatásának vizsgálatára. A testület napjainkban 21 ország képviselőiből áll. Legfőbb feladatai: az ENSZ tagországaiból (ill. más szakértői testületektől eredő) környezeti sugárzásokról, radioaktivitásokról, a sugárzások hatásairól szóló információk összegyűjtése és szerkesztése; javaslatok tétele megfelelő mintavételi és méréstechnikai módszerek, eszközök kiválasztására; a begyűjtött információk egységes közzététele és értékelése; összefoglaló jelentések elkészítése, melyeket aztán valamennyi tagállam (és a többi szakértői testület) rendelkezésére lehet bocsátani (Fehér & Deme 2010) Szabályozás az EU-ban A sugárvédelem alapelveit összefoglaló érvényes irányelv jelenleg A Tanács 2013/59/Euratom irányelve (2013. december 5.) a munkavállalók és a lakosság egészségének az ionizáló sugárzásból származó veszélyekkel szembeni védelmét szolgáló alapvető biztonsági előírások megállapításáról. (Ez az irányelv hatályon kívül helyezte a korábban érvényes 96/29/Euratom irányelvet.) Az irányelv lényegében az ICRP 60 és az IBSS irányvonalát követi, viszont azoknál tömörebb és lényegretörőbb, nem tartalmazza a konkrét tudományos ismertetéseket, sem a különféle adatbázisokat. Változás a korábbiakhoz képest, hogy a foglalkoztatásból eredő ionizáló sugárzásnak való kitettség alsó korhatára 18 évre lett megállapítva. A foglalkoztatásra vonatkozóan az irányelv többek közt a következő dóziskorlátokat állapítja meg: effektív dózisra 20 msv/év, szemlencsére 20 msv/év, bőrre 500 msv/év. Az irányelvet a tagországoknak legkésőbb 2018 február 6-ig kell beépíteniük a saját jogszabályi rendszerükbe (http6) Hazai szabályozás A sugárvédelmi szabályozás (csakúgy mint bármely más tevékenység jogi szabályozása) összhangban kell, hogy legyen az Európai Unió jogrendjével. 25

26 Magyarországon az atomenergia békés felhasználásának alapelveit és legfontosabb szabályait az évi CXVI. törvéy (az Atomtörvény ) az atomenergiáról foglalja össze, melyet megalkotása óta már többször módosították. Az Alapelvek szakaszának A 4. (1) szerint: Atomenergiát csak oly módon szabad alkalmazni, hogy az ne károsítsa a társadalmilag elfogadható - más gazdasági tevékenységek során is szükségszerűen vállalt - kockázati szinten felül az emberi életet, a jelenlegi és a jövő nemzedékek egészségét, életfeltételeit, a környezetet és az anyagi javakat. A 4. (3) bekezdésben már kifejezetten sugárvédelmi vonatkozású alapelvek is rögzítésre kerülnek: a munkavállalóknak és a lakosságnak valamennyi forrásból származó évi sugárterhelése ne haladja meg azt a dózis-határértéket, amelyet az erre vonatkozó biztonsági előírás - a tudomány legújabb, igazolt eredményeinek, a nemzetközi és a hazai szakértői szervezetek ajánlásainak figyelembevételével - meghatároz; a sugárterhelést mindenkor az ésszerűen elérhető legalacsonyabb szintre kell csökkenteni, és ennek megfelelően kell szabályozni a környezetbe kibocsátható radioaktív anyagok - fizikai és kémiai vagy más jellemzők szerint meghatározott - maximális mennyiségét, koncentrációját és a kibocsátás módját. Az atomtörvénnyel összhangban (és annak felhatalmazása alapján), a környezet védelme érdekében a környezetvédelmi miniszter (egyéb érintett miniszterekkel egyetértésben) a 15/2001. (VI. 6.) KöM rendeletben szabályozta az atomenergia alkalmazása során a levegőbe és a vízbe történő radioaktív kibocsátásokat, illetve azok ellenőrzésének követelményeit. A rendelet kimondja, hogy kiemelt létesítmények (pl. atomerőmű, kísérleti és tanreaktor, radioaktív hulladék-tároló, uránbánya, A-szintű izotóplaboratórium, kiégett fűtőelem-tároló) esetén az adott létesítményre vonatkozó dózismegszorításból kiindulva kell származtatni az éves emissziós határértékeket. Ezt a számítást az atomenergia alkalmazója végzi (ill. végezteti) el, a kibocsátási határértékeket pedig az illetékes hatóság hagyja jóvá. (A határértékek származtatásának módját a rendelet 1.melléklete részletezi.) Mivel Magyarországon a létesítményeken kívül a hatóság képviselői, illetve egyéb intézmények, kutatóhelyek is végeznek környezeti méréseket, ezért szükségessé vált valamilyen egységes rendszer, adatbázis létrehozása a mérési adatoknak. Ezt a feladatot az Országos Környezeti Sugárvédelmi Ellenőrző rendszer (OKSER) látja el. Az OKSER végzi a mérési adatok egységes rendszerbe gyűjtését és rendszeres közzétételét. Működtetéséről a 275/2002. (XII. 21.) Korm. rendelet rendelkezik. 26

27 2.7. Az KFKI telephely környezetellenőrzési rendszere A Magyar Tudományos Akadémia (MTA) két kutatóközpontja és számos más cég is megtalálható a KFKI Telephelyen (Budapest, Konkoly-Thege Miklós út 29-33, 1121). A Budapesti Kutató Reaktort (BKR) 1959-ben helyezték üzembe; ezzel egy időben jött létre a telephely nukleáris ellenőrzésére a Sugárvédelmi Főosztály, melynek utódja az MTA Energiatudományi Kutatóközpont (EK) Környezetvédelmi Szolgálata (KVSZ). A BKR működésének kezdetével párhuzamosan a Telephelyen megkezdődött a gyógyászati ill. ipari célú izotópgyártás (főként 125 I, 131 I, 60 Co), melyet az Izotóp Kft. végez (MTA EK 2014, MTA EK 2015). Sugárveszélyes tevékenységet folytató munkahelyek (különösen nukleáris létesítmények, nyitott radioaktív izotópokkal dolgozó laboratóriumok) üzemeltetése során radioaktív anyagok kerülhetnek ki a környezetbe. A Telephely és közvetlen környezetének nukleáris ellenőrzését a KVSZ látja el. Az MTA EK KVSZ folyamatos üzemű távmérő-hálózattal, illetve periodikus mintavételezésen alapuló mérőberendezésekkel rendelkezik, valamint egy mozgó laboratóriummal is. A KVSZ-hez tartozik a besugárzó laboratórium, ahol termolumineszcens doziméterek kalibrációit, ill. gamma- és neutron-besugárzást végeznek. Szintén a KVSZ üzemelteti a Központi Izotópraktárt (KIR), ahol a telephely intézményeihez tartozó különféle radioaktív források átmeneti tárolása történik (MTA EK 2014). A KVSZ tevékenységének felügyelését az MTA EK felső vezetése végzi, továbbá kapcsolatban áll az OAH-al (Országos Atomenergia Hivatal), a Budapest Főváros Kormányhivatala Népegészségügyi Szakigazgatási Szervével és a Fővárosi Tűzoltó Parancsnoksággal. Ezeken túlmenően a KVSZ az Országos Katasztrófavédelmi Főigazgatóság részére napi adatszolgáltatást nyújt (MTA EK 2014). A KVSZ folyamatos mérései közé tartoznak a dózisteljesítmény-, légköri kibocsátás- és meteorológiai mérések. A gamma-dózisteljesítmény adatokat a Telephely 18 pontján elhelyezett 20 darab GM (Geiger-Müller) csöves szonda (ezek lefedik a telephely egész területét) folyamatosan szolgáltatja. A légköri emisszió mérések a BKR kéményénél történnek, mivel ezen keresztül távozik az Izotóp Intézet Kft. és a RÜ sugárveszélyes munkahelyeiről elszívott levegő. A Telephely területén 2006 óta üzemel a referencia környezetellenőrző mérőállomás. Ennek felépítése megegyezik a Paksi Atomerőmű körül létesített A típusú környezetellenőrző állomásokéval, egy kivétellel: a később beépítésre került trícium és radiokarbon mintavevőket nem tartalmazza. Ezen az állomáson történnek gamma- 27

28 dózisteljesítmény mérések, illetve jód-távmérések. A meteorológiai méréseket a Boreas Meteolux-S6 meteorológiai állomás végzi. Az állomás 10 percenként tárolja el a különböző meteorológiai paramétereket (légnyomás, páratartalom, csapadék, szélsebesség, szélirány) (MTA EK 2014). A KVSZ mintavételezéses méréseket is végez. A légköri kihullás meghatározásához először a fall-out mérőállomásokról begyűjtött minták laboratóriumi feldolgozása (minta előkészítése bepárlással) történik, majd ezek után végzik a minták gamma-spektrometriai mérését. A Telephelyről eltávozó szennyvíz radioaktív kontaminációjának ellenőrzését a telekhatárnál kiépített szennyvízmérő állomás végzi. A mérőrendszer által összegyűjtött 24 órás átlagmintából preparátumot készítenek, majd 90 Sr- 90 Y-ra vonatkozóan megmérik az összbétaaktivitást (MTA EK 2014). A KVSZ mérési rendszerének fontos részét képezi a helyszíni (in-situ) környezetellenőrzés. A talajfelszínre kihullott és a talajból származó természetes ill. mesterséges gamma-sugárzó radionuklidok mérése hordozható HPGe detektorokkal történik negyedévente, a Telephely területén belül és kívül egyaránt (MTA EK 2014). 28

29 3. ANYAG ÉS MÓDSZER 3.1. In-situ γ-spektrometria Áttekintés A mindannyiunkat érő sugárterhelés egyik legfőbb forrása a talajból és talajfelszínről érkező direkt külső sugárterhelés. A talajból és a talajfelszínről eredő sugárzásnak két forrása van. Az egyik a talajban található természetes radionuklidok: az 238 U és a 232 Th bomlási sorok elemei, illetve a 40 K. A másik forrás a levegőből a talajra kihullott természetes és mesterséges radionuklidok. Ezek először a talaj felszínén terülnek el, de hosszabb idő alatt a talaj mélyebb rétegeibe is beszivároghatnak (MTA EK 2015). A módszert H. L. Beck és munkatársai 60-as években dolgozták ki az Egyesült Államokban (Fehér & Deme 2010, MTA EK 2014), hogy a légköri atomfegyver-kísérletek környezetszennyező hatásait minél gyorsabban és hatékonyan fel lehessen térképezni. Elterjedéséhez jelentősen hozzájárult az atomerőművek és egyéb nukleáris létesítmények elszaporodása, továbbá a módszer jó alkalmazhatósága változatos körülmények között. Később az in-situ γ-spektrometria módszere Európa szerte meghatározó volt a csernobili katasztrófa környezeti hatásainak vizsgálatában (Fehér & Deme 2010). In-situ gamma-spektrometriai mérésekre általában valamilyen energiaszelektív szilárdtest detektort alkalmaznak. Szcintillációs mérések esetében esetében ez NaI(Tl) vagy LaBr detektor szokott lenni, míg félvezető detektoros méréseknél a detektor hasznos térfogatának anyaga rendszerint germánium vagy szilícium. Ezeket a detektorokat rendszerint olyan elektronikai egységekkel kötik rendszerbe, melyek képesek egyszerre ellátni a detektort tápfeszültséggel, adatot gyűjteni, a spektrumot feldolgozni majd kiértékelni (Fehér & Deme 2010) A módszer elvi alapjai A földfelszín közelében kialakuló gamma-sugárzási tér a talajban, illetve a talaj felszínén található természetes és mesterséges radioaktív izotópok bomlásakor keletkező γ-sugárzás ütközetlen és szórt fotonjaiból tevődik össze. A detektált γ-fotonok jelentős része a talajon és a levegőn történő keresztülhaladás során elveszti energiájának egy részét, és a mért gammaspektrumban egy energia szerint lassan változó hátteret ad. Ezen a háttéren helyezkednek el (a háttéren ülnek ) azok a csúcsok, melyeket azok a fotonok alakítottak ki, amik ütközetlenül jutottak el a forrásból a detektorba (6. ábra). Ezek a γ-fotonok teljes egészében abszorbeálódank, vagyis teljes energiájukat leadják a detektorban. A kapott gamma- 29

30 spektrumban ezeknek a csúcsoknak a helye határozza meg az adott foton energiáját, ezáltal pedig a fotont kibocsátú radionuklidot is. A csúcsok intenzitása (csúcsterület/mérési idő) az energia függvényében pedig arányos a talajban található radionuklidok aktivitáskoncentrációjával (Fehér & Deme 2010, MTA EK 2015). 6. ábra. Egy általános gamma-spektrum részlete a FitzPeaks-ben ( 152 Eu és 137 Cs etalon minták közös spektruma 0 fokon, 50 cm-en Canberra 2020 detektorral mérve, intenzitás az energia függvényében) A szabványosnak tekintett mérési geometria (lefelé néző detektorral, 1 méterrel a talaj felett, 7. ábra) alkalmazásával az in-situ mérések a környezet átlagos szennyezettségi értékét szolgáltatják általában Bq cm -2 (vagy kbq m -2 ) felületi koncentráció egységekben. A csernobili reaktorbaleset utáni mérések tapasztalata szerint (Fehér & Deme 2010) a módszer kimutatási határa (közepes energiájú γ-sugárzó izotópok esetén, 20-30% relatív hatásfokú germánium 7. ábra. In-situ gamma-spektrométer mérőberendezés vázlata 30

Az atommag összetétele, radioaktivitás

Az atommag összetétele, radioaktivitás Az atommag összetétele, radioaktivitás Az atommag alkotórészei proton: pozitív töltésű részecske, töltése egyenlő az elektron töltésével, csak nem negatív, hanem pozitív: 1,6 10-19 C tömege az elektron

Részletesebben

Sugárzások kölcsönhatása az anyaggal

Sugárzások kölcsönhatása az anyaggal Radioaktivitás Biofizika előadások 2013 december Sugárzások kölcsönhatása az anyaggal PTE ÁOK Biofizikai Intézet, Orbán József Összefoglaló radioaktivitás alapok Nukleononkénti kötési energia (MeV) Egy

Részletesebben

Sugárvédelem kurzus fogorvostanhallgatók számra. Töltött részecskék elnyelődése. Sugárzások és anyag kölcsönhatása. A sugárzások elnyelődése

Sugárvédelem kurzus fogorvostanhallgatók számra. Töltött részecskék elnyelődése. Sugárzások és anyag kölcsönhatása. A sugárzások elnyelődése Sugárvédelem kurzus fogorvostanhallgatók számra 2. Az ionizáló sugárzás és az anyag kölcsönhatása. Fizikai dózisfogalmak és az ionizáló sugárzás mérése Sugárzások és anyag kölcsönhatása. A sugárzások elnyelődése

Részletesebben

Magfizika tesztek. 1. Melyik részecske nem tartozik a nukleonok közé? a) elektron b) proton c) neutron d) egyik sem

Magfizika tesztek. 1. Melyik részecske nem tartozik a nukleonok közé? a) elektron b) proton c) neutron d) egyik sem 1. Melyik részecske nem tartozik a nukleonok közé? a) elektron b) proton c) neutron d) egyik sem 2. Mit nevezünk az atom tömegszámának? a) a protonok számát b) a neutronok számát c) a protonok és neutronok

Részletesebben

Az atommag összetétele, radioaktivitás

Az atommag összetétele, radioaktivitás Az atommag összetétele, radioaktivitás Az atommag alkotórészei proton: pozitív töltésű részecske, töltése egyenlő az elektron töltésével, csak nem negatív, hanem pozitív: 1,6 10-19 C tömege az elektron

Részletesebben

Radioaktív elemek környezetünkben: természetes és mesterséges háttérsugárzás. Kovács Krisztina, Alkímia ma

Radioaktív elemek környezetünkben: természetes és mesterséges háttérsugárzás. Kovács Krisztina, Alkímia ma Radioaktív elemek környezetünkben: természetes és mesterséges háttérsugárzás Tartalom bevezetés, alapfogalmak természetes háttérsugárzás mesterséges háttérsugárzás összefoglalás OSJER Bevezetés - a radiokémiai

Részletesebben

Az ionizáló sugárzások előállítása és alkalmazása

Az ionizáló sugárzások előállítása és alkalmazása Az ionizáló sugárzások előállítása és alkalmazása Dr. Voszka István Semmelweis Egyetem Biofizikai és Sugárbiológiai Intézet Wilhelm Conrad Röntgen 1845-1923 Antoine Henri Becquerel 1852-1908 Ionizáló sugárzások

Részletesebben

Az ionizáló sugárzások fajtái, forrásai

Az ionizáló sugárzások fajtái, forrásai Az ionizáló sugárzások fajtái, forrásai magsugárzás Magsugárzások Röntgensugárzás Függelék. Intenzitás 2. Spektrum 3. Atom Repetitio est mater studiorum. Röntgen Ionizációnak nevezzük azt a folyamatot,

Részletesebben

8. AZ ATOMMAG FIZIKÁJA

8. AZ ATOMMAG FIZIKÁJA 8. AZ ATOMMAG FIZIKÁJA Az atommag szerkezete (40-44 oldal) A tömegspektrométer elve Az atommag komponensei Izotópok Tömeghiány, kötési energia, stabilitás Magerők Magmodellek Az atommag stabilitásának

Részletesebben

Sugárterápia. Ionizáló sugárzások elnyelődésének következményei. Konzultáció: minden hétfőn 15 órakor. 1. Fizikai történések

Sugárterápia. Ionizáló sugárzások elnyelődésének következményei. Konzultáció: minden hétfőn 15 órakor. 1. Fizikai történések Sugárterápia 40% 35% 30% 25% 20% 15% % 5% 0% 2014/2015. tanév FOK biofizika kollokvium jegyspektruma 5 4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 Konzultáció: minden hétfőn 15 órakor Ionizáló sugárzások elnyelődésének következményei

Részletesebben

Radioaktivitás biológiai hatása

Radioaktivitás biológiai hatása Radioaktivitás biológiai hatása Dózis definíciók Hatások Biofizika előadások 2013 december Orbán József PTE ÁOK Biofizikai Intézet A radioaktív sugárzás elleni védekezés 3 pontja Minimalizált kitettségi

Részletesebben

Sugárterápia. Ionizáló sugárzások elnyelődésének következményei

Sugárterápia. Ionizáló sugárzások elnyelődésének következményei Sugárterápia Sugárterápia: ionizáló sugárzások klinikai alkalmazása malignus daganatok eltávolításában. A sugárkezelés során célunk az ionizáló sugárzás terápiás dózisának elérése a kezelt daganatban a

Részletesebben

1. A radioaktív sugárzás hatásai az emberi szervezetre

1. A radioaktív sugárzás hatásai az emberi szervezetre 1. A radioaktív sugárzás hatásai az emberi szervezetre Az ember állandóan ki van téve a különböző természetes, vagy mesterséges eredetű ionizáló sugárzások hatásának. Ez a szervezetet érő sugárterhelés

Részletesebben

FIZIKA. Radioaktív sugárzás

FIZIKA. Radioaktív sugárzás Radioaktív sugárzás Atommag összetétele: Hélium atommag : 2 proton + 2 neutron 4 He 2 A He Z 4 2 A- tömegszám proton neutron együttesszáma Z- rendszám protonok száma 2 Atommag összetétele: Izotópok: azonos

Részletesebben

ÉRTELMEZŐ INFORMÁCIÓK ÉS MEGHATÁROZÁSOK A SUGÁRVÉDELEMBEN

ÉRTELMEZŐ INFORMÁCIÓK ÉS MEGHATÁROZÁSOK A SUGÁRVÉDELEMBEN ÉRTELMEZŐ INFORMÁCIÓK ÉS MEGHATÁROZÁSOK A SUGÁRVÉDELEMBEN ALARA-elv A sugárveszélyes munkahelyen foglalkoztatott személyek sugárterhelését az ésszerűen elérhető legalacsonyabb szinten kell tartani a gazdasági

Részletesebben

SE Bővített fokozatú sugárvédelmi tanfolyam, 2005 márc. 21-24 IONIZÁLÓ SUGÁRZÁSOK DOZIMETRIÁJA. (Dr. Kanyár Béla, SE Sugárvédelmi Szolgálat)

SE Bővített fokozatú sugárvédelmi tanfolyam, 2005 márc. 21-24 IONIZÁLÓ SUGÁRZÁSOK DOZIMETRIÁJA. (Dr. Kanyár Béla, SE Sugárvédelmi Szolgálat) SE Bővített fokozatú sugárvédelmi tanfolyam, 2005 márc. 21-24 IONIZÁLÓ SUGÁRZÁSOK DOZIMETRIÁJA (Dr. Kanyár Béla, SE Sugárvédelmi Szolgálat) A sugárzások a károsító hatásuk mértékének megítélése szempontjából

Részletesebben

Az atom szerkezete. Az eltérülés ritka de nagymértékű. Thomson puding atom-modellje nem lehet helyes.

Az atom szerkezete. Az eltérülés ritka de nagymértékű. Thomson puding atom-modellje nem lehet helyes. Az atom szerkezete Rutherford kísérlet (1911): Az atom pozitív töltése és a tömeg nagy része egy nagyon kis helyre összpontosul. Ezt nevezte el atommagnak. Az eltérülés ritka de nagymértékű. Thomson puding

Részletesebben

Bővített fokozatú SUGÁRVÉDELMI TANFOLYAM

Bővített fokozatú SUGÁRVÉDELMI TANFOLYAM Bővített fokozatú SUGÁRVÉDELMI TANFOLYAM Sugárfizikai alapismeretek. A röntgen sugárzás keletkezése és tulajdonságai. Salik Ádám, sugárvédelmi szakértő salik.adam@osski.hu, 30-349-9300 ORSZÁGOS SUGÁRBIOLÓGIAI

Részletesebben

Radioaktivitás biológiai hatása

Radioaktivitás biológiai hatása Radioaktivitás biológiai hatása Dózis definíciók Hatások PTE ÁOK Biofizikai Intézet, 2012 december Orbán József A radioaktív sugárzás elleni védekezés 3 pontja Minimalizált kitettségi idő Maximalizált

Részletesebben

Röntgensugárzás. Röntgensugárzás

Röntgensugárzás. Röntgensugárzás Röntgensugárzás 2012.11.21. Röntgensugárzás Elektromágneses sugárzás (f=10 16 10 19 Hz, E=120eV 120keV (1.9*10-17 10-14 J), λ

Részletesebben

Atomfizika. Radioaktív sugárzások kölcsönhatásai. 2010. 10. 18. Biofizika, Nyitrai Miklós

Atomfizika. Radioaktív sugárzások kölcsönhatásai. 2010. 10. 18. Biofizika, Nyitrai Miklós Atomfizika. Radioaktív sugárzások kölcsönhatásai. 2010. 10. 18. Biofizika, Nyitrai Miklós Emlékeztető Radioaktív sugárzások keletkezése, típusai A Z A Z α-bomlás» α-sugárzás A Z 4 X X + 2 X A Z 4 2 X 4

Részletesebben

FIZIKA. Atommag fizika

FIZIKA. Atommag fizika Atommag összetétele Fajlagos kötési energia Fúzió, bomlás, hasadás Atomerőmű működése Radioaktív bomlástörvény Dozimetria 2 Atommag összetétele: Hélium atommag : 2 proton + 2 neutron 4 He 2 He Z A 4 2

Részletesebben

Dozimetriai alapfogalmak. Az ionizáló sugárzás mérése

Dozimetriai alapfogalmak. Az ionizáló sugárzás mérése Dozimetriai alapfogalmak. Az ionizáló sugárzás mérése A DÓZISFOGALOM FEJLŐDÉSE A sugárzás mértékét számszerűen jellemző mennyiségek ERYTHEMA DÓZIS: meghatározott sugárminőséggel (180 kv, 1 mm Al szűrés),

Részletesebben

Környezetgazdálkodás. 1868-ban gépészmérnöki diplomát szerzett. 2016.04.11. Dr. Horváth Márk. 1901-ben ő lett az első Fizikai Nobel-díj tulajdonosa.

Környezetgazdálkodás. 1868-ban gépészmérnöki diplomát szerzett. 2016.04.11. Dr. Horváth Márk. 1901-ben ő lett az első Fizikai Nobel-díj tulajdonosa. 2016.04.11. Környezetgazdálkodás Dr. Horváth Márk https://nuclearfree.files.wordpress.com/2011/10/radiation-worker_no-background.jpg 1868-ban gépészmérnöki diplomát szerzett. 1901-ben ő lett az első Fizikai

Részletesebben

Az ionizáló sugárzások előállítása és alkalmazása

Az ionizáló sugárzások előállítása és alkalmazása Az ionizáló sugárzások előállítása és alkalmazása Dr. Voszka István Semmelweis Egyetem Biofizikai és Sugárbiológiai Intézet Wilhelm Conrad Röntgen 1845-1923 Antoine Henri Becquerel 1852-1908 Ionizáló sugárzások

Részletesebben

Sugárzások és anyag kölcsönhatása

Sugárzások és anyag kölcsönhatása Sugárzások és anyag kölcsönhatása Az anyaggal kölcsönhatásba lépő részecskék Töltött részecskék Semleges részecskék Nehéz Könnyű Nehéz Könnyű T D p - + n Radioaktív sugárzás + anyag energia- szóródás abszorpció

Részletesebben

Az atom felépítése Alapfogalmak

Az atom felépítése Alapfogalmak Anyagszerkezeti vizsgálatok 2017/2018. 1. félév Az atom felépítése Alapfogalmak Csordás Anita E-mail: csordasani@almos.uni-pannon.hu Tel:+36-88/624-924 Pannon Egyetem Radiokémiai és Radioökológiai Intézet

Részletesebben

Sugárzás kölcsönhatása az anyaggal 1. Fény kölcsönhatása az anyaggal. 2. Ionizáló sugárzás kölcsönhatása az anyaggal KAD

Sugárzás kölcsönhatása az anyaggal 1. Fény kölcsönhatása az anyaggal. 2. Ionizáló sugárzás kölcsönhatása az anyaggal KAD Sugárzás kölcsönhatása az anyaggal 1. Fény kölcsönhatása az anyaggal 2. Ionizáló sugárzás kölcsönhatása az anyaggal KAD 2012.10.03 1976 2 1. 3 4 n 1 >n 2 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2. Az ionizáló sugárzások

Részletesebben

Az ionizáló sugárzások el állítása és alkalmazása

Az ionizáló sugárzások el állítása és alkalmazása Az ionizáló sugárzások elállítása és alkalmazása Dr. Voszka István Semmelweis Egyetem Biofizikai és Sugárbiológiai Intézet Wilhelm Conrad Röntgen 1845-1923 Antoine Henri Becquerel 1852-1908 Ionizáló sugárzások

Részletesebben

A sugárvédelem alapelvei. dr Osváth Szabolcs Fülöp Nándor OKK OSSKI

A sugárvédelem alapelvei. dr Osváth Szabolcs Fülöp Nándor OKK OSSKI A sugárvédelem alapelvei dr Osváth Szabolcs Fülöp Nándor OKK OSSKI A sugárvédelem célja A sugárvédelem célkitűzései: biztosítani hogy determinisztikus hatások ne léphessenek fel, és hogy a sztochasztikus

Részletesebben

PROMPT- ÉS KÉSŐ-GAMMA NEUTRONAKTIVÁCIÓS ANALÍZIS A GEOKÉMIÁBAN I. rész

PROMPT- ÉS KÉSŐ-GAMMA NEUTRONAKTIVÁCIÓS ANALÍZIS A GEOKÉMIÁBAN I. rész PROMPT- ÉS KÉSŐ-GAMMA NEUTRONAKTIVÁCIÓS ANALÍZIS A GEOKÉMIÁBAN I. rész MTA Izotópkutató Intézet Gméling Katalin, 2009. november 16. gmeling@iki.kfki.hu Isle of Skye, UK 1 MAGSPEKTROSZKÓPIAI MÓDSZEREK Gerjesztés:

Részletesebben

Radioaktív sugárzások tulajdonságai és kölcsönhatásuk az elnyelő közeggel. A radioaktív sugárzások detektálása.

Radioaktív sugárzások tulajdonságai és kölcsönhatásuk az elnyelő közeggel. A radioaktív sugárzások detektálása. Különböző sugárzások tulajdonságai Típus töltés Energia hordozó E spektrum Radioaktí sugárzások tulajdonságai és kölcsönhatásuk az elnyelő közeggel. A radioaktí sugárzások detektálása. α-sugárzás pozití

Részletesebben

Radioaktív sugárzások tulajdonságai és kölcsönhatásuk az elnyelő közeggel. A radioaktív sugárzások detektálása.

Radioaktív sugárzások tulajdonságai és kölcsönhatásuk az elnyelő közeggel. A radioaktív sugárzások detektálása. Radioaktív sugárzások tulajdonságai és kölcsönhatásuk az elnyelő közeggel. A radioaktív sugárzások detektálása. Magsugárzások (α, β, γ) kölcsönhatása atomi rendszerekkel (170-174, 540-545 o.) Direkt és

Részletesebben

Radiometrikus kutatómódszer. Összeállította: dr. Pethő Gábor, dr. Vass Péter

Radiometrikus kutatómódszer. Összeállította: dr. Pethő Gábor, dr. Vass Péter Radiometrikus kutatómódszer Összeállította: dr. Pethő Gábor, dr. Vass Péter Ionizáló sugárzások különböző áthatoló képessége Alfa-sugárzást egy papírlap is elnyeli. hélium atommagokból áll (2 proton +

Részletesebben

A gamma-sugárzás kölcsönhatásai

A gamma-sugárzás kölcsönhatásai Ref. [3] A gamma-sugárzás kölcsönhatásai Az anyaggal való kölcsönhatás kis valószínűségű hatótávolság nagy A sugárzás gyengülését 3 féle kölcsönhatás okozza. fotoeffektus Compton-szórás párkeltés A gamma-fotonok

Részletesebben

A sugárzás biológiai hatásai

A sugárzás biológiai hatásai A sugárzás biológiai hatásai Dózisegységek Besugárzó dózis - C/kg Elnyelt dózis - J/kg=gray (Gy) 1 Gy=100 rad Levegőben átlagos ionizációs energiája 53,9*10-19 J. Az elektron töltése 1,6*10-19 C, tehát

Részletesebben

Az atommagtól a konnektorig

Az atommagtól a konnektorig Az atommagtól a konnektorig (Az atomenergetika alapjai) Dr. Aszódi Attila, Boros Ildikó BME Nukleáris Technikai Intézet Pázmándi Tamás KFKI Atomenergia Kutatóintézet Szervező: 1 Az atom felépítése kb.

Részletesebben

Magsugárzások, Radioaktív izotópok. Az atom alkotórészei. Az atom felépítése. A radioaktivitás : energia kibocsátása

Magsugárzások, Radioaktív izotópok. Az atom alkotórészei. Az atom felépítése. A radioaktivitás : energia kibocsátása Magsugárzások, Radioaktív izotópok radioaktivitás : energia kibocsátása az atommagból részecskék vagy elektromágneses sugárzás formájában z atom felépítése z atom alkotórészei protonok neutronok nukleonok

Részletesebben

-A radioaktivitás a nem stabil (úgynevezett radioaktív) atommagok bomlásának folyamata. -Nagyenergiájú ionizáló sugárzást kelt Az elnevezés: - radio

-A radioaktivitás a nem stabil (úgynevezett radioaktív) atommagok bomlásának folyamata. -Nagyenergiájú ionizáló sugárzást kelt Az elnevezés: - radio -A radioaktivitás a nem stabil (úgynevezett radioaktív) atommagok bomlásának folyamata. -Nagyenergiájú ionizáló sugárzást kelt Az elnevezés: - radio (sugároz) - activus (cselekvő) Különféle foszforeszkáló

Részletesebben

Izotóp geológia: Elemek izotópjainak használata geológiai folyamatok értelmezéséhez.

Izotóp geológia: Elemek izotópjainak használata geológiai folyamatok értelmezéséhez. Radioaktív izotópok Izotópok Egy elem különböző tömegű (tömegszámú - A) formái; Egy elem izotópjainak a magjai azonos számú protont (rendszám - Z) és különböző számú neutront (N) tartalmaznak; Egy elem

Részletesebben

IDTÁLLÓ GONDOLATOK MOTTÓK NAGY TERMÉSZET TUDÓSOK BÖLCS GONDOLATAIBÓL A TUDOMÁNY ÉS A MINDEN NAPI ÉLET VONAKOZÁSÁBAN

IDTÁLLÓ GONDOLATOK MOTTÓK NAGY TERMÉSZET TUDÓSOK BÖLCS GONDOLATAIBÓL A TUDOMÁNY ÉS A MINDEN NAPI ÉLET VONAKOZÁSÁBAN ! " #! " 154 IDTÁLLÓ GONDOLATOK MOTTÓK NAGY TERMÉSZET TUDÓSOK BÖLCS GONDOLATAIBÓL A TUDOMÁNY ÉS A MINDEN NAPI ÉLET VONAKOZÁSÁBAN (Ludwig Boltzman) (James Clerk Maxwell)!" #!!$ %!" % " " ( Bay Zoltán )

Részletesebben

Sugárvédelem alapjai. Nukleáris alapok. Papp Ildikó

Sugárvédelem alapjai. Nukleáris alapok. Papp Ildikó Sugárvédelem alapjai Nukleáris alapok Papp Ildikó 2 Emlékeztető A sugárzások és az anyagi közeg kölcsönhatása Dózisfogalmak 3 Pici történelem 1896: Henri Becquerel uránsók Azt találta, hogy sugárzás intenzitása

Részletesebben

Hévíz és környékének megemelkedett természetes radioaktivitás vizsgálata

Hévíz és környékének megemelkedett természetes radioaktivitás vizsgálata Eötvös Loránd Tudományegyetem Természettudományi Kar Fizikai Intézet Atomfizikai Tanszék Hévíz és környékének megemelkedett természetes radioaktivitás vizsgálata Szakdolgozat Készítette: Kaczor Lívia földrajz

Részletesebben

Jakab Dorottya, Endrődi Gáborné, Pázmándi Tamás, Zagyvai Péter Magyar Tudományos Akadémia Energiatudományi Kutatóközpont

Jakab Dorottya, Endrődi Gáborné, Pázmándi Tamás, Zagyvai Péter Magyar Tudományos Akadémia Energiatudományi Kutatóközpont Jakab Dorottya, Endrődi Gáborné, Pázmándi Tamás, Zagyvai Péter Magyar Tudományos Akadémia Energiatudományi Kutatóközpont Bevezetés Kutatási háttér: a KFKI telephelyen végzett sugárvédelmi környezetellenőrző

Részletesebben

Sugárzások kölcsönhatása az anyaggal

Sugárzások kölcsönhatása az anyaggal Sugárzások kölcsönhatása az anyaggal Dr. Vincze Árpád vincze@oah.hu Mitől függ a kölcsönhatás? VÁLASZ: Az anyag felépítése A sugárzások típusai, forrásai és főbb tulajdonságai A sugárzások és az anyag

Részletesebben

RADIOAKTÍV GYÓGYSZERKÉSZÍTMÉNYEK. Radiopharmaceutica

RADIOAKTÍV GYÓGYSZERKÉSZÍTMÉNYEK. Radiopharmaceutica Radioaktív gyógyszerkészítmények Ph.Hg.VIII. Ph.Eur. 8.0. -1 01/2014:0125 RADIOAKTÍV GYÓGYSZERKÉSZÍTMÉNYEK Radiopharmaceutica DEFINÍCIÓ Radioaktív gyógyszerkészítménynek vagy radiogyógyszereknek nevezünk

Részletesebben

Radioaktív sugárzás elnyelődésének vizsgálata

Radioaktív sugárzás elnyelődésének vizsgálata 11. fejezet Radioaktív sugárzás elnyelődésének vizsgálata Az ólomtorony és a szcintillációs számláló A természetes radioaktív anyagok esetében háromféle sugárzást lehet megkülönböztetni. Erre egyszerű

Részletesebben

A sugárzások a rajz síkjára merőleges mágneses téren haladnak át γ α

A sugárzások a rajz síkjára merőleges mágneses téren haladnak át γ α Radioaktivitás, α-, β- és γ-bomlás, radioaktív bomlástörvény, bomlási sorok. röntgen sugárzás (fékezési és karakterisztikus), a Moseley-törvény, az uger folyamat Radioaktivitás: 1896 Becquerel uránérc

Részletesebben

FIZIKA. Sugárzunk az elégedettségtől! (Atomfizika) Dr. Seres István

FIZIKA. Sugárzunk az elégedettségtől! (Atomfizika) Dr. Seres István Sugárzunk az elégedettségtől! () Dr. Seres István atommagfizika Atommodellek 440 IE Democritus, Leucippus, Epicurus 1803 1897 John Dalton J.J. Thomson 1911 Ernest Rutherford 19 Niels Bohr 3 Atommodellek

Részletesebben

Radioaktív lakótársunk, a radon. Horváth Ákos ELTE Atomfizikai Tanszék december 6.

Radioaktív lakótársunk, a radon. Horváth Ákos ELTE Atomfizikai Tanszék december 6. Radioaktív lakótársunk, a radon Horváth Ákos ELTE Atomfizikai Tanszék 2012. december 6. Radioaktív lakótársunk, a radon 2 A radon fontossága Természetes és mesterséges ionizáló sugárzások éves dózisa átlagosan

Részletesebben

Sugárvédelmi feladatok az egészségügyben. Speciális munkakörökben dolgozók munkavégzésére vonatkozó általános és különös szabályok.

Sugárvédelmi feladatok az egészségügyben. Speciális munkakörökben dolgozók munkavégzésére vonatkozó általános és különös szabályok. Sugárvédelmi feladatok az egészségügyben. Speciális munkakörökben dolgozók munkavégzésére vonatkozó általános és különös szabályok. Dr. Kóbor József,biofizikus, klinikai fizikus, PTE Sugárvédelmi Szolgálat

Részletesebben

SUGÁRVÉDELMI ÉRTÉKELÉS 2012. ÉVRE

SUGÁRVÉDELMI ÉRTÉKELÉS 2012. ÉVRE SUGÁRVÉDELMI ÉRTÉKELÉS 2012. ÉVRE 1. BEVEZETÉS Az atomerőműben folyó sugárvédelemi tevékenység fő területei 2012-ben is a munkahelyi sugárvédelem és a nukleáris környezetvédelem voltak. A sugárvédelemmel

Részletesebben

Adatgyűjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb műszerei

Adatgyűjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb műszerei Tudományos kutatásmódszertani, elemzési és közlési ismeretek modul Gazdálkodási modul Gazdaságtudományi ismeretek I. Közgazdasá Adatgyűjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb műszerei KÖRNYEZETGAZDÁLKODÁSI

Részletesebben

SUGÁRVÉDELMI EREDMÉNYEK 2014-BEN

SUGÁRVÉDELMI EREDMÉNYEK 2014-BEN SUGÁRVÉDELMI EREDMÉNYEK 2014-BEN 1. BEVEZETÉS Az atomerőműben folyó sugárvédelemi tevékenység fő területei 2014-ben is a munkahelyi sugárvédelem és a nukleáris környezetvédelem voltak. A sugárvédelemmel

Részletesebben

A sugárzás és az anyag kölcsönhatása. A béta-sugárzás és anyag kölcsönhatása

A sugárzás és az anyag kölcsönhatása. A béta-sugárzás és anyag kölcsönhatása A sugárzás és az anyag kölcsönhatása A béta-sugárzás és anyag kölcsönhatása Cserenkov-sugárzás v>c/n, n törésmutató cos c nv Cserenkov-sugárzás Pl. vízre (n=1,337): 0,26 MeV c 8 m / s 2. 2* 10 A sugárzás

Részletesebben

Atomfizika. Az atommag szerkezete. Radioaktivitás Biofizika, Nyitrai Miklós

Atomfizika. Az atommag szerkezete. Radioaktivitás Biofizika, Nyitrai Miklós Atomfizika. Az atommag szerkezete. Radioaktivitás. 2010. 10. 13. Biofizika, Nyitrai Miklós Összefoglalás Atommag alkotói, szerkezete; Erős vagy magkölcsönhatás; Tömegdefektus. A kölcsönhatások világképe

Részletesebben

http://www.flickr.com Az atommag állapotait kvantummechanikai állapotfüggvénnyel írjuk le. A mag paritását ezen fv. paritása adja meg. Paritás: egy állapot tértükrözéssel szemben mutatott viselkedését

Részletesebben

3. Nukleá ris fizikái álápismeretek

3. Nukleá ris fizikái álápismeretek 3. Nukleá ris fizikái álápismeretek 3.1. A radioaktív bomlás típusai Radioaktív bomlásnak nevezzük az olyan magátalakulásokat, amelyek spontán mennek végbe, és a bomlás során olyan másik atommag is keletkezik,

Részletesebben

Izotóp geológia: Elemek izotópjainak használata geológiai folyamatok értelmezéséhez.

Izotóp geológia: Elemek izotópjainak használata geológiai folyamatok értelmezéséhez. Radioaktív izotópok Izotópok Egy elem különböző tömegű (tömegszámú - A) formái; Egy elem izotópjainak a magjai azonos számú protont (rendszám - Z) és különböző számú neutront (N) tartalmaznak; Egy elem

Részletesebben

Radon-koncentráció relatív meghatározása Készítette: Papp Ildikó

Radon-koncentráció relatív meghatározása Készítette: Papp Ildikó Radon-koncentráció relatív meghatározása Készítette: Papp Ildikó Elméleti bevezetés PANNONPALATINUS regisztrációs code PR/B10PI0221T0010NF101 A radon a 238 U bomlási sorának tagja, a periódusos rendszer

Részletesebben

Atommag, atommag átalakulások, radioaktivitás

Atommag, atommag átalakulások, radioaktivitás Atommag, atommag átalakulások, radioaktivitás Az atommag alkotórészei proton: pozitív töltésű részecske, töltése egyenlő az elektron töltésével, csak nem negatív, hanem pozitív: 1,6 10-19 C tömege az elektron

Részletesebben

Országos Onkológiai Intézet, Sugárterápiás Centrum 2. Országos Onkológiai Intézet, Nukleáris Medicina Osztály 4

Országos Onkológiai Intézet, Sugárterápiás Centrum 2. Országos Onkológiai Intézet, Nukleáris Medicina Osztály 4 99m Tc-MDP hatására kialakuló dózistér mérése csontszcintigráfia esetén a beteg közvetlen közelében Király R. 1, Pesznyák Cs. 1,2,Sinkovics I. 3, Kanyár B. 4 1 Országos Onkológiai Intézet, Sugárterápiás

Részletesebben

Magsugárzások. Előadásvázlat. Készítette: Dr. Blaskó Katalin

Magsugárzások. Előadásvázlat. Készítette: Dr. Blaskó Katalin Magsugárzások Előadásvázlat. Készítette: Dr. Blaskó Katalin Az Orvosbiologia Mérnökképzés "Radiológiai Technikák" cimű tantárgyának egy részlete. A további részeket : Dr. Makó Ernő (SOTE), Dr. Sükösd Csaba,

Részletesebben

Adatgyűjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb műszerei

Adatgyűjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb műszerei Tudományos kutatásmódszertani, elemzési és közlési ismeretek modul Gazdálkodási modul Gazdaságtudományi ismeretek I. Közgazdasá Adatgyűjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb műszerei KÖRNYEZETGAZDÁLKODÁSI

Részletesebben

Sugárvédelmi Ellenőrző és Jelző Rendszerének vizsgálata

Sugárvédelmi Ellenőrző és Jelző Rendszerének vizsgálata Sugárvédelmi Ellenőrző és Jelző Rendszerének vizsgálata Zagyvai Péter Osváth Szabolcs Huszka Ádám BME NTI, 2014. 1/5 1. Bevezetés Minden nukleáris létesítmény bizonyos mértékű veszélyforrást jelent az

Részletesebben

Sugárvédelmi mérések és berendezések

Sugárvédelmi mérések és berendezések Sugárvédelmi mérések és berendezések Zagyvai Péter Osváth Szabolcs Huszka Ádám BME NTI, 2014. 1/6 1. Bevezetés Minden nukleáris létesítmény bizonyos mértékű veszélyforrást jelent az ember és környezete

Részletesebben

Röntgensugárzás az orvostudományban. Röntgen kép és Komputer tomográf (CT)

Röntgensugárzás az orvostudományban. Röntgen kép és Komputer tomográf (CT) Röntgensugárzás az orvostudományban Röntgen kép és Komputer tomográf (CT) Orbán József, Biofizikai Intézet, 2008 Hand mit Ringen: print of Wilhelm Röntgen's first "medical" x-ray, of his wife's hand, taken

Részletesebben

Sugárvédelem kurzus fogorvostanhallgatók számra. Méretek. Az ionizáló sugárzások fajtái. 1. Atomfizika, Radioaktivitás és Röntgensugázás

Sugárvédelem kurzus fogorvostanhallgatók számra. Méretek. Az ionizáló sugárzások fajtái. 1. Atomfizika, Radioaktivitás és Röntgensugázás Az ionizáló sugárzások fajtái Sugárvédelem kurzus fogorvostanhallgatók számra Magsugárzások Röntgensugárzás 1. Atomfizika, Radioaktivitás és Röntgensugázás Dr. Smeller László Ionizáció: Az atomból vagy

Részletesebben

Deme Sándor MTA EK. 40. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam Hajdúszoboszló, 2015. április 21-23.

Deme Sándor MTA EK. 40. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam Hajdúszoboszló, 2015. április 21-23. A neutronok személyi dozimetriája Deme Sándor MTA EK 40. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam Hajdúszoboszló, 2015. április 21-23. Előzmény, 2011 Jogszabályi háttér A személyi dozimetria jogszabálya (16/2000

Részletesebben

Maghasadás (fisszió)

Maghasadás (fisszió) http://www.etsy.com Maghasadás (fisszió) 1939. Hahn, Strassmann, Meitner neutronbesugárzásos kísérletei U magon új reakciótípus (maghasadás) Azóta U, Th, Pu (7 izotópja) hasadási sajátságait vizsgálták

Részletesebben

3. GAMMA-SUGÁRZÁS ENERGIÁJÁNAK MÉRÉSE GAMMA-SPEKTROMETRIAI MÓDSZERREL

3. GAMMA-SUGÁRZÁS ENERGIÁJÁNAK MÉRÉSE GAMMA-SPEKTROMETRIAI MÓDSZERREL 3. GAMMA-SUGÁRZÁS ENERGIÁJÁNAK MÉRÉSE GAMMA-SPEKTROMETRIAI MÓDSZERREL A gamma-sugárzás elektromágneses sugárzás, amely vákuumban fénysebességgel terjed. Anyagba ütközve kölcsönhatásba lép az anyag alkotóelemeivel,

Részletesebben

EGÉSZTESTSZÁMLÁLÁS. Mérésleírás Nukleáris környezetvédelem gyakorlat környezetmérnök hallgatók számára

EGÉSZTESTSZÁMLÁLÁS. Mérésleírás Nukleáris környezetvédelem gyakorlat környezetmérnök hallgatók számára EGÉSZTESTSZÁMLÁLÁS Mérésleírás Nukleáris környezetvédelem gyakorlat környezetmérnök hallgatók számára Zagyvai Péter - Osváth Szabolcs Bódizs Dénes BME NTI, 2008 1. Bevezetés Az izotópok stabilak vagy radioaktívak

Részletesebben

ÉRTELMEZŐ INFORMÁCIÓK MEGHATÁROZÁSOK

ÉRTELMEZŐ INFORMÁCIÓK MEGHATÁROZÁSOK MSSZ_V15.1_M2 ÉRTELMEZŐ INFORMÁCIÓK MEGHATÁROZÁSOK ALARA-elv A sugárveszélyes munkahelyen foglalkoztatott személyek sugárterhelését az ésszerűen elérhető legalacsonyabb szinten kell tartani a gazdasági

Részletesebben

Adatgyőjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb mőszerei

Adatgyőjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb mőszerei GazdálkodásimodulGazdaságtudományismeretekI.Közgazdaságtan KÖRNYEZETGAZDÁLKODÁSIMÉRNÖKIMScTERMÉSZETVÉDELMIMÉRNÖKIMSc Tudományos kutatásmódszertani, elemzési és közlési ismeretek modul Adatgyőjtés, mérési

Részletesebben

Ionizáló sugárzások dozimetriája

Ionizáló sugárzások dozimetriája Ionizáló sugárzások dozimetriája A becsült átlagos évi dózis természetes és mesterséges forrásokból 3.6 msv. környezeti foglalkozási katonai nukleáris ipari orvosi A terhelés megoszlása a források között

Részletesebben

RADIOKÉMIA SZÁMOLÁSI FELADATOK. 2005. Szilárdtest- és Radiokémiai Tanszék

RADIOKÉMIA SZÁMOLÁSI FELADATOK. 2005. Szilárdtest- és Radiokémiai Tanszék RADIOKÉMIA SZÁMOLÁSI FELADATOK 2005. Szilárdtest- és Radiokémiai Tanszék 1. Az atommag kötési energiája Az atommag kötési energiája az ún. tömegdefektusból ( m) számítható ki. m = [Z M p + N M n ] - M

Részletesebben

Nemzeti Népegészségügyi Központ Sugárbiológiai és Sugáregészségügyi Főosztály

Nemzeti Népegészségügyi Központ Sugárbiológiai és Sugáregészségügyi Főosztály Nemzeti Népegészségügyi Központ Sugárbiológiai és Sugáregészségügyi Főosztály Bővített fokozatú sugárvédelmi tanfolyam 2019. március 18-21. Szóbeli és írásbeli vizsga napja: 2019. március 21. Képzési idő:

Részletesebben

Dozimetria és sugárvédelem

Dozimetria és sugárvédelem PR/B10ZP0318N0019FD003 Dozimetria és sugárvédelem Dr. Zagyvai Péter egyetemi docens Atomenergetikai Tanszék Nukleáris Technikai Intézet Természettudományi Kar Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem

Részletesebben

Az atomnak az a része, amely az atom tömegének túlnyomó részét tartalmazza. Protonok és neutronok alkotják. vagy: Elektronjaitól megfosztott atom.

Az atomnak az a része, amely az atom tömegének túlnyomó részét tartalmazza. Protonok és neutronok alkotják. vagy: Elektronjaitól megfosztott atom. radioaktív bomlás radioactive decay atommag nucleus nukleon nucleon izotóp isotope izobár isobar izoton isoton izomer mag isomer nucleus nukleogenezis eredetű izotóp nucleogenesis isotope primordiális

Részletesebben

Az Országos Képzési Jegyzékről és az Országos Képzési Jegyzék módosításának eljárásrendjéről szóló 133/2010. (IV. 22.) Korm.

Az Országos Képzési Jegyzékről és az Országos Képzési Jegyzék módosításának eljárásrendjéről szóló 133/2010. (IV. 22.) Korm. Az Országos Képzési Jegyzékről és az Országos Képzési Jegyzék módosításának eljárásrendjéről szóló 133/2010. (IV. 22.) Korm. rendelet alapján: Szakképesítés, szakképesítés-elágazás, rész-szakképesítés,

Részletesebben

Modern fizika vegyes tesztek

Modern fizika vegyes tesztek Modern fizika vegyes tesztek 1. Egy fotonnak és egy elektronnak ugyanakkora a hullámhossza. Melyik a helyes állítás? a) A foton lendülete (impulzusa) kisebb, mint az elektroné. b) A fotonnak és az elektronnak

Részletesebben

RADIOAKTIVITÁS, SUGÁRZÁSMÉRÉS

RADIOAKTIVITÁS, SUGÁRZÁSMÉRÉS Az atom felépítése RADIOAKTIVITÁS, SUGÁRZÁSMÉRÉS elektron proton Varga József Debreceni Egyetem Nukleáris Medicina Intézet atommag Atomi részecskék 2 Atomi részecskék mérete Jelmagyarázat: elektron proton

Részletesebben

SUGÁRVÉDELMI EREDMÉNYEK 2016-BAN. Dr. Bujtás Tibor

SUGÁRVÉDELMI EREDMÉNYEK 2016-BAN. Dr. Bujtás Tibor SUGÁRVÉDELMI EREDMÉNYEK 2016-BAN Dr. Bujtás Tibor 1. BEVEZETÉS Az atomerőműben folyó sugárvédelemi tevékenység fő területei 2016-ban is a munkahelyi sugárvédelem és a nukleáris környezetvédelem voltak.

Részletesebben

1. Az ionizáló sugárzások és az anyag kölcsönhatása (2-34) 2. Fizikai dózisfogalmak. 3. A sugárzás mérése (42-47) Prefixumok

1. Az ionizáló sugárzások és az anyag kölcsönhatása (2-34) 2. Fizikai dózisfogalmak. 3. A sugárzás mérése (42-47) Prefixumok 1. Az ionizáló sugárzások és az anyag kölcsönhatása (2-34) 2. Fizikai dózisfogalak (35-41) Gondolat, 1976 3. A sugárzás érése (42-47) KAD 2010.09.15 2 levegőben (átlagosan) 1 ionpár keltéséhez 34 ev 5.4

Részletesebben

Párhuzamok: legerjedés Párhuzamok: energia átadása

Párhuzamok: legerjedés Párhuzamok: energia átadása Az atom felépítése AZ IONIZÁLÓ SUGÁRZÁS FAJTÁI ÉS KELETKEZÉSE. elektron TÖLTÖTT RÉSZSKÉK KÖLCSÖNHATÁSA KÖZEGGEL proton Varga József Debreceni Egyetem Nukleáris Medicina Intézet Fogorvos-képzés, 26 atommag

Részletesebben

1. mérési gyakorlat: Radioaktív izotópok sugárzásának vizsgálata

1. mérési gyakorlat: Radioaktív izotópok sugárzásának vizsgálata 1. mérési gyakorlat: Radioaktív izotópok sugárzásának vizsgálata A méréseknél β-szcintillációs detektorokat alkalmazunk. A β-szcintillációs detektorok alapvetően két fő részre oszthatók, a sugárzás hatására

Részletesebben

Jegyzet. Kémia, BMEVEAAAMM1 Műszaki menedzser hallgatók számára Dr Csonka Gábor, egyetemi tanár Dr Madarász János, egyetemi docens.

Jegyzet. Kémia, BMEVEAAAMM1 Műszaki menedzser hallgatók számára Dr Csonka Gábor, egyetemi tanár Dr Madarász János, egyetemi docens. Kémia, BMEVEAAAMM Műszaki menedzser hallgatók számára Dr Csonka Gábor, egyetemi tanár Dr Madarász János, egyetemi docens Jegyzet dr. Horváth Viola, KÉMIA I. http://oktatas.ch.bme.hu/oktatas/konyvek/anal/

Részletesebben

Radioaktív hulladékok osztályozása (javaslat a szabályozás fejlesztésére)

Radioaktív hulladékok osztályozása (javaslat a szabályozás fejlesztésére) Radioaktív hulladékok osztályozása (javaslat a szabályozás fejlesztésére) Sebestyén Zsolt Nukleáris biztonsági felügyelő 1 Tartalom 1. Feladat forrása 2. VLLW kategória indokoltsága 3. Az osztályozás hazai

Részletesebben

I. DOZIMETRIAI MENNYISÉGEK ÉS MÉRTÉKEGYSÉGEK

I. DOZIMETRIAI MENNYISÉGEK ÉS MÉRTÉKEGYSÉGEK 1 I. DOZIMETRIAI MENNYISÉGEK ÉS MÉRTÉKEGYSÉGEK 1) Iondózis/Besugárzási dózis (ro: Doza de ioni): A leveg egy adott V térfogatában létrejött ionok Q össztöltésének és az adott térfogatban található anyag

Részletesebben

Az atom felépítése Alapfogalmak

Az atom felépítése Alapfogalmak Anyagszerkezeti vizsgálatok 2018/2019. 1. félév Az atom felépítése Alapfogalmak Csordás Anita E-mail: csordasani@almos.uni-pannon.hu Tel:+36-88/624-924 Pannon Egyetem Radiokémiai és Radioökológiai Intézet

Részletesebben

rvédelem Dr. Fröhlich Georgina Ionizáló sugárzások a gyógyításban ELTE TTK, Budapest Országos Onkológiai Intézet Sugárterápiás Központ Budapest

rvédelem Dr. Fröhlich Georgina Ionizáló sugárzások a gyógyításban ELTE TTK, Budapest Országos Onkológiai Intézet Sugárterápiás Központ Budapest Sugárv rvédelem Dr. Fröhlich Georgina Országos Onkológiai Intézet Sugárterápiás Központ Budapest Ionizáló sugárzások a gyógyításban ELTE TTK, Budapest Bevezetés ionizáló sugárzás kölcsönhatása az anyaggal

Részletesebben

Biofizika tesztkérdések

Biofizika tesztkérdések Biofizika tesztkérdések Egyszerű választás E kérdéstípusban A, B,...-vel jelölt lehetőségek szerepelnek, melyek közül az egyetlen megfelelőt kell kiválasztani. A választ írja a kérdés előtt lévő kockába!

Részletesebben

A Nukleáris Medicina alapjai

A Nukleáris Medicina alapjai A Nukleáris Medicina alapjai Szegedi Tudományegyetem Nukleáris Medicina Intézet Történet 1. 1896 Henri Becquerel titokzatos sugár (Urán) 1897 Marie and Pierre Curie - radioaktivitás 1901-1914 Rádium terápia

Részletesebben

NEUTRON-DETEKTOROK VIZSGÁLATA. Mérési útmutató BME NTI 1997

NEUTRON-DETEKTOROK VIZSGÁLATA. Mérési útmutató BME NTI 1997 NEUTRON-DETEKTOROK VIZSGÁLATA Mérési útmutató Gyurkócza Csaba, Balázs László BME NTI 1997 Tartalomjegyzék 1. Bevezetés 3. 2. Elméleti összefoglalás 3. 2.1. A neutrondetektoroknál alkalmazható legfontosabb

Részletesebben

Sugárvédelem. 2. előadás

Sugárvédelem. 2. előadás Sugárvédelem 2. előadás 2 A biológiai hatások osztályozása Szomatikus: egy biológiai egyeden jelentkezik Genetikai: egy populáción jelentkezik VAGY 3 A biológiai hatások osztályozása Direkt hatás a sugárenergia

Részletesebben

Ionizáló sugárzások egészségügyi hatásai. Dr. Vincze Árpád

Ionizáló sugárzások egészségügyi hatásai. Dr. Vincze Árpád Ionizáló sugárzások egészségügyi hatásai Dr. Vincze Árpád A sugárzás és az anyag kölcsönhatásai Fizikai hatások Kémiai hatások Biokémiai hatások Biológiai hatások Kémiai - biokémia hatások 3. Kémiai elváltozás

Részletesebben

Folyadékszcintillációs spektroszkópia jegyz könyv

Folyadékszcintillációs spektroszkópia jegyz könyv Folyadékszcintillációs spektroszkópia jegyz könyv Zsigmond Anna Julia Fizika MSc I. Mérés vezet je: Horváth Ákos Mérés dátuma: 2010. október 21. Leadás dátuma: 2010. november 8. 1 1. Bevezetés A mérés

Részletesebben

1. Az ionizáló sugárzások és az anyag kölcsönhatása

1. Az ionizáló sugárzások és az anyag kölcsönhatása Az ionizáló sugárzások és az anyag kölcsönhatása. A sugárzások érése KAD 2018.03.26 1. Az ionizáló sugárzások és az anyag kölcsönhatása Gondolat, 1976 1 2 levegőben (átlagosan) 1 ionpár keltéséhez 34 ev

Részletesebben

Radioaktivitás és mikrorészecskék felfedezése

Radioaktivitás és mikrorészecskék felfedezése Radioaktivitás és mikrorészecskék felfedezése Mag és részecskefizika 1. előadás 2017. Február 17. A félév tematikája 1. Mikrorészecskék felfedezése 2. Kvark gondolat bevezetése, béta-bomlás, neutrínóhipotézis

Részletesebben

Radiokémia vegyész MSc radiokémia szakirány Kónya József, M. Nagy Noémi: Izotópia I és II. Debreceni Egyetemi Kiadó, 2007, 2008.

Radiokémia vegyész MSc radiokémia szakirány Kónya József, M. Nagy Noémi: Izotópia I és II. Debreceni Egyetemi Kiadó, 2007, 2008. Radiokémia vegyész MSc radiokémia szakirány Kónya József, M. Nagy Noémi: Izotópia I és II. Debreceni Egyetemi Kiadó, 2007, 2008. Kiss István,Vértes Attila: Magkémia (Akadémiai Kiadó) Nagy Lajos György,

Részletesebben