Nurlanishning kimyoviy ta'siri

1.3. Nurlanishning kimyoviy ta'siri.
Yadroviy nurlanish moddadan o'tayotganida unda turli kimyoviy o'zgarishlarni yuzaga keltiradi. Nurlanish molekula yoki atomlarni ionlashi, uyg'otishi, dissotsiatsiyalashi mumkin. Bunda birlamchi nurlanish zarralari qanday turda (rentgen va y-nuriar, elektronlar, a-zarralar, protonlar, tez neytronlar) bo'lganda ham, molekulalarning kimyoviy o'zgarishiga ularning ikkilamchi (nurlanish ta'sirida yuzaga kelgan) elektronlar, bo'linish parchalari, tepki yadrolar, γ-kvantlar kabilar bilan o'zaro ta'sirlashishi sabab bo'ladi. Bunday o'zaro ta’sirning mahsulotlari: ionlar, erkin radikallar, uyg'ongan zarralar, odatda, boshqa molekulalar bilan kimyoviy reaksiyalarga kirishadi. Natijada moddaning kimyoviy tarkibi, fizik va kimyoviy xossalari o'zgarishi mumkin. Masalan, nurlanish ta'sirida polimerlar xossalari ularda ro'y beradigan radiatsion-kimyoviy reaksiyalar tufayli o'zgaradi. Yadroviy nurlanish polimer molekulalarining tuzilishini o'zgartiruvchi bir qator kimyoviy reaksiyalarni, xususan, molekulalar orasida kimyoviy bog'lanishlar (birikish) (1.3.1- a, b, rasm), molekulalarning uzilishi (destruksiya) (1.3.1- d, rasm) (rasmda molekulaning boshlang'ich va oxirgi holatlari tasvirlangan), har qanday qo'sh bog'lanishlarning hosil bo'lishi va yo'qolishi, gazsimon mahsulotlar (vodorod va boshqalar)ning ajralishi va shu kabilarni yuzaga keltiradiki, bu, o'z navbatida, polimerlarning fizik xossalarining o'zgarishiga olib keladi. Masalan, polietilen, tabiiy kauchuk, neylon kabi bir guruh polimerlar γ-nurlar bilan nurlantirilganda ularning uzilishga mustahkamligi va temperaturaga chidamliligi, materialning qattiqligi ortadi, eruvchanligi o'zgaradi. Boshqa bir guruh polimerlar, masalan, teflon, sellyuloza, butil-kauchuk kabilar borki, nurlantirish oqibatida ularning xossalari yomonlashadi: tolalarning uzilish uzunligi hamda o'rtacha uzunligi qisqaradi, yopishqoqligi kamayadi va hokazo.
1.3.1-chizma. Nurlanish ta'sirida polimerlar xossalari ularda ro'y beradigan radiatsion-kimyoviy reaksiyalar tufayli o'zgarishi.
Yadroviy nurlanish ta'sirida moddada ro'y beradigan radiatsion-kimyoviy o'zgarishlarni o'rganish ikki jihatdan ahamiyatga ega: 1. Radiatsion kimyoviy o'zgarishlar atom texnikasida yoki tabiatda bo'ladigan nurlanishlar maydonlarida ro'y beradi. Bunda eng asosiy maqsad — materiallar (atom reaktorlaridagi issiqlik uzatkichlar, nurlanish maydonlarida ishlatiladigan polimerlar va moylovchi materiallar hamda shu kabilar) ni imkoni boricha buzilish va yemirilishdan saqlash. 2. Muhim qimmatli yangi xossalarga ega materiallarni olish va yuqori samarali kimyoviy texnologik jarayonlarni yaratish.
Nurlanishning biologik ta'siri.
Radiatsion nurlanish barcha tirik obyektlarga, eng oddiysi (virus va bakteriyalar) dan tortib to insonlargacha, kuchli ta'sir qiladi, ularga shikast yetkazadi, hatto nobud qilishgacha olib keladi. Biologik obyektning nurlanishga radiosezgirlik deb ataladigan ta'sirchanligi va unda to'la yutilgan nurlanish dozasi obyektning shikastlanish darajasini aniqlaydigan asosiy omillardir.
Organizmning radiatsiya ta'sirida zararlanishi asosida molekulyar va hujayra strukturalar shikastlanishining birlamchi jarayonlari—atom hamda molekulalarning ionlashishi va shu tufayli ularning kimyoviy faolligining o'zgarishi yotadi. Buning oqibatida muhim biologik makromolekulalar — oqsillar, fermentlar, nuklein kislotalar, polisaxaridlar va hokazolar nurlanish ta'sirida bir qator o'zgarishlarga, ko'proq qaytmas o'zgarishlarga duchor bo'ladi. Nurlanish ta'sirida biologik makromolekulalarda ularning biologik (fermentativ, gormonal va hokazo) faolligining yo'qolishi, depolimerlashish va, aksincha, yangi kimyoviy bog'lanishning hosil bo'lishi, dezaminlashish (kimyoviy birikmadan NH2 aminoguruhni yulib ajratish), radiatsion oksidlanish va shu kabi o'zgarishlar yuzaga keladi.
Aniqlanishicha, organizmning temperaturasini 0,001 gradusgagina ko'tara oladigan darajada yutilgan nurlanish dozasi organizm hujayralarining hayot faoliyatini izdan chiqarish uchun yetarli ekan. Tirik hujayraning turli qismlari radioaktiv nurlanishning bir xil dozasiga nisbatan turlicha sezgir bo'ladi. Nurlanishga hujayralarning yadrolari, ayniqsa, tez bo'linadigan hujayralarning yadrolari sezgir bo'ladi.
Shuning uchun nurlanish, birinchi navbatda, organizmda ilikni shikastlaydi, buning natijasida qon hosil bo'lish jarayoni buziladi (qon saratoni kasalligiga duchor qiladi), nurlanish ovqat hazm qilish yo'lining hujayralariga — me'da va ichaklarning shilliq qatlamlariga ta'sir ko'rsatadi. Katta dozalardagi nurlanish nobud bo'lishga olib keladi, kamroq dozalarda esa qator kasalliklar (nur kasalligi) paydo bo'ladi.
Biologik himoya.
Radioaktiv izotoplar, atom reaktorlari kabi radioaktiv nurlanish manbalari bilan ishlashda nurlanishning ta'sir doirasiga tushishi mumkin bo'lgan barcha ishlovchilarni nurlanishdan himoya qilish choralarini ko'rish lozim. Radiatsion nurlanish intensivligi manbagacha bo'lgan masofaning kvadratiga teskari proporsional ravishda kamayishini nazarga olsak, muhofazaning eng oddiy usuli - odamlarni nurlanish manbayidan yetarlicha kattaroq masofaga uzoqlashtirishdir. Shu ma'noda radioaktiv preparatli ampulalarni qo’l bilan emas, balki uzun dastali qisqichlar bilan ushlash maqsadga muvofiqdir.
Radiatsiya manbayidan kerakli masofagacha uzoqlashishning imkoni bo'lmagan hollarda muhofaza qilish uchun nurlanishni yutuvchi materiallardan qilingan to'siqlardan foydalanish zarur.
Malumki, «neytral nurlanish» hisoblanuvchi rentgen nurlari, γ-kvantlar va neytronlar oqimining moddalarga kiruvchanlik qobiliyati katta. Shuning uchun ulardan muhofaza qilish ancha qiyin kechadi. Rentgen nurlari, γ-kvantlar Pb qo'rg'oshinda eng ko'p yutiladi. Sekin neytronlar V borda va Cd kadmiyda yaxshi yutiladi. Tez neytronlarni bu to'siqlarga yo'naltirishdan avval grafitda sekinlashtiriladi.
α-nurlanishdan himoyalanish ancha sodda: α-zarralarni batamom yutish uchun bir varaq qog'oz yoki bir necha santimetr qalinlikdagi havo qatlami yetarli, ammo radioaktiv manbalar bilan ishlayotganda nafas olish yoki ovqatlanish paytlarida α-zarralarning organizm ichiga kirib ketishidan ehtiyot bo'lish kerak.
β-nurlanishdan himoyalanish uchun qalinligi bir necha santimetr bo'lgan alyuminiy, pleksiglas yoki shisha plastinkalar kifoya. Bu holda e — elektronlar modda bilan o'zaro ta'sirlashganda rentgen nurlanishining, e+ — pozitronlar modda bilan ta'sirlashganda esa bu zarralarning elektronlar bilan annigilyatsiyalanishida γ-nurlanishning hosil bo'lishini hisobga olish lozim.
|