Ionizující záření - přehled hesel

Aktivita radioaktivní látky

veličina charakterizující množství radioaktivní látky

Atomové jádro

centrální část atomu o rozměrech řádově 10^-15 m

Brzdné záření

záření způsobené zabržděním elektronu v elektrickém poli atomového jádra

Comptonův rozptyl

pružný rozptyl fotonů na volných elektronech

Detektor moderační

zařízení určené pro k detekci neutronů

Detektor plynový

zařízení určené pro detekci ionizujících částic

Detektor polovodičový

-  záření způsobí v polovodiči přeskok elektronu do tzv. vodivého pásma polovodiče, působí-li na polovodič elektrické pole, projeví se tento přeskok jako zvýšení vodivosti

-  vhodné elektronické zařízení zaznamenává elektrický impuls

-  polovodičové detektory jsou tvořeny většinou monokrystalem křemíku nebo germania se stopovým množstvím lithia, nebo superčistým germaniem, ke svému provozu většinou potřebují chlazení kapalným dusíkem

Detektor scintilační

-  ionizující záření iniciuje světelné záblesky ve scintilátoru, které jsou poté usměrňovány na fotokatodu fotonásobiče, odkud uvolňují elektrony a ty jsou dále ve fotonásobiči zesilovány

Dozimetr filmový

-  detekční vrstvou je speciální fotografická emulze, intenzita jejího zčernání je úměrná dávce záření;

-  filmovými dozimetry se nejčastěji stanovují nízké dávky záření b, g a X v osobní dozimetrii např. na pracovištích, kde se pracuje se zářiči

Dozimetr termoluminiscenční

-  ionizací vzniklé elektrony jsou zachyceny v lokálních poruchách krystalové mřížky vhodné termoluminiscenční látky (např. CaF₂ aktivovaný Mn), které mohou opustit po dodání vnější energie (zahřátím), přitom dochází k uvolnění části přebytečné energie ve formě světelných záblesků

-  TL dozimetry mají malý rozměr a jsou schopny měřit velké rozsahy dávek

-  termoluminiscence je dnes nejrozšířenější metoda integrální dozimetrie

Energetické spektrum

-  souhrn všech energií záření daného radionuklidu

Energie záření

-  důležitá charakteristika radionuklidu nebo ionizujícího záření

-  každý radionuklid vysílá záření o přesně dané energii (v případě záření α a g) nebo s různými energiemi až do jisté max. hodnoty (záření β)

-  některý zářič může vysílat záření několika druhů a s různou energií

Fotoefekt

-  interakce fotonu záření g s elektronem v atomovém obalu

-  při dostatečně velkém kvantu předané energie dojde k uvolnění elektronu z obalu

Hmotnostní spektrum

-  výsledek metody nazývané hmotnostní spektrometrie

-  rozdělení četností jednotlivých iontů resp. iontových fragmentů v závislosti na jejich hodnotách m/e

-  iontové fragmenty vznikají ionizací sledované látky 

Ionizace

-  proces, při němž vlivem záření vzniká z původně neutrálního atomu kladně nabitý ion a volný záporně nabitý elektron

-  představuje změnu fyzikálního stavu atomu, což znamená narušení chemické vazby, neboli změnu chemické podstaty hmoty, která absorbovala energii ionizujícího záření

-  v živém biologickém materiálu je díky ionizaci možné i narušení a změna biologických parametrů živé tkáně, přičemž jednorázové ozáření má větší účinek než dávka časově rozložená (některé buňky jsou schopny se zregenerovat)

Ionizující záření

-  záření, které při průchodu hmotou ionizuje okolní atomy a to buď přímo, je-li záření tvořeno elektricky nabitými částicemi, nebo nepřímo, jde-li o částice neutrální např. neutrony

-  jeho vlivem se mění fyzikální stav atomů - atomy se stávají elektricky nabitými neboli ionizovanými

-  jedná se o záření jehož zdrojem jsou radioaktivní látky, ale i o rentgenové záření, dále záření vzniklé v urychlovačích částic a záření neutronové

-  zdroje ionizujícího záření jsou přirozené nebo umělé

Izotop

-  soubor atomů téhož prvku, kde všechny atomy mají stejný počet protonů ale vzájemně se mohou lišit počtem neutronů (shodné protonová čísla Z a rozdílná nukleonová čísla A)

Jaderné spektrum

-  rozdělení četnosti emitovaných částic v závislosti na jejich energii, podle druhu záření se dělí na a, b a g spektrum

-  spektrum b je stojité, s určitou maximální hodnotou energie; spektra a a g jsou čárová

-  jaderné spektrum je charakteristické pro každý radionuklid a je hlavním zdrojem informací o struktuře atomového jádra

Jakostní faktor

-  určuje, kolikrát je dávka daného záření, z hlediska svých biologických účinků, významnější než shodná dávka záření X o energii 200 keV

-  záření g i b mají jakostní faktor 1, záření a je roven 20, pro neutronové záření se hodnoty pohybují mezi 5 – 20, v závislosti na jejich energii

Mutace

-  změny v genetické informaci buňky

-  může jít o mutaci gametickou (poškození buněk zárodečných žláz, změny se propagují i do dalších generací), nebo somatickou (poškoení buněk ostatních orgánů, vztah ke vzniku nádorových onemocnění)

Neutronové záření

-  proud nenabitých jaderných elementárních částic, které vyvolávají ionizaci atomů pouze nepřímým způsobem

-  záření je výsledkem jaderná reakce probíhající v radionuklidových zdrojích, neutronových generátorech nebo např. štěpná reakce uranu, která se využívá k získávání energie v jaderných reaktorech

Nuklid

-  soubor stejných atomů téhož prvku, kde všechny atomy mají jednoznačně určený a stejný  počet protonů  a neutronů (shodná nukleonová čísla A i shodná protonová čísla Z)

Poločas rozpadu

-  veličina, jednoznačně charakterizující daný radionuklid

-  je to doba, za kterou se rozpadne polovina původní hmotnosti radionuklidu, ze zbývající poloviny se pak za další poločas rozpadne opět polovina (tj. zbývá 1/4 původního množství) atd.

-  u známých radionuklidů se poločasy rozpadu pohybují od zlomku sekundy až po miliardy let

-  radioaktivita každého radionuklidu se s časem snižuje (radionuklid "vymírá")

Pružný rozptyl

-  vychýlení a zpomalení elektronů v okolí obalu nebo jádra atomu

Radioaktivita

-  vlastnost některých atomů samovolně se rozpadat (přeměňovat) na atomy jednodušší, přitom je vyzařována energie ve formě elektromagnetického záření nebo částic

-  nestabilita jader těchto atomů je dána nadbytkem protonů nebo neutronů v jádře, případně tím, že vzhledem ke své hmotnosti a složitosti nemohou existovat ve stabilním stavu

-  radioaktivita není rozpoznatelná běžnými lidskými smysly; lze ji zachytit pouze speciálními měřícími přístroji, které reagují na její doprovodné jevy

Radioaktivní zářič

-  každá radioaktivní látka bez ohledu na své skupenství (pevná, kapalná, plynná), tedy každá látka obsahující radionuklidy

Radioaktivní zářič otevřený

-  všechny radioaktivní zářiče, které nejsou uzavřené

Radioaktivní zářič uzavřený

-  radioaktivní látka v obalu, který svou těsností zajistí aby byl při běžné manipulaci vyloučen únik radioaktivních látek ze zářiče

Radioindikátor

-  chemické sloučenina, v jejíž molekule je některý původní neaktivní nuklid (např. ¹H, ¹²C, ³¹P, ³²S…) nahrazen radionuklidem (²H, ³H, ¹³C, ¹⁴C, ³²P, ³⁵P)

-  sloučeniny tímto způsobem označené se chovají chemicky úplně stejně jako sloučeniny původní, ale díky detekci emitovanému ionizujícímu záření je možno snadno určit kam byly přeneseny nebo inkorporovány, případně v jakém množství

-  využívají se jako indikátory, "stopovače" při sledování průběhu chemických reakcí nebo celých procesů (studium metabolismu, biogeneze různých látek rostlinného i živočišného původu, kinetiky a mechanismu biochemických reakcí, funkcí živočišných orgánů atd.)

-  zabudování atomu radionuklidu do molekuly organické sloučeniny může probíhat různými způsoby : např. chemickou syntézou, fotosyntézou, biosyntézou

Radioizotop

-  soubor nestabilních atomů téhož prvku, které podléhají samovolné radioaktivní přeměně

Radiometr

-  zařízení sloužící ke stanovení úrovně radioaktivity v daném prostoru

Radionuklid

-  nestabilní nuklid, který podléhá samovolné radioaktivní přeměně

Radiosenzitivita

-  schopnost různých tkání nebo orgánů rozdílně vnímat stejné absorbované dávky ionizujícího záření, která se projevuje jeho rozdílnými biologickými účinky v různých tkáních 

Rentgenové záření - X

-  je krátkovlnné elektromagnetické záření (10^-9 - 10^-13 m), které vzniká v elektronovém obalu buď zabržděním rychle letícího elektronu v těžkého kovu, nebo při interakci elektronu a elektrickým polem jádra nebo elektronovým obalem

-  vlastnosti a interakce rentgenova záření jsou stejné jako u záření g

Rozpadová konstanta

-  charakterizuje rychlost rozpadu radionuklidu a udává jeho relativní úbytek za jednotku času

-  základní jednotkou je s^-1

Samovolné štěpení jader

-  forma radioaktivity, při níž se těžké jádro rozpadá na dva nebo tři štěpné fragmenty a současně je emitován jeden, nebo více neutronů

Scintilátor

-  látka ve které působením ionizujícího záření vzniká luminiscenční záření (scintilace)

-  scintilátory mohou být pevné krystaly některých anorganických sloučenin, v nichž existují tzv. luminiscenční centra, která vznikla vniknutím iontů cizího prvku do krystalové mřížky, tzv. aktivovaný scintilátor (např. NaI s příměsí Tl) )

-  v případě organických scintilátorů (antracen, naftalen) se většinou používají jejich roztoky nebo suspenze v organických rozpouštědlech (např. toluenu), vzorky se pak měří přímo rozpuštěné ve scintilátoru

Smrt buňky

-  vlivem ionizujícího záření může dojít k usmrcení buněk buď v období mezi dvěma děleními (interfázi) díky destrukci buněčných struktur,  nebo tím že buňka díky svému poškození ztratí schopnost se dělit (mitotická smrt) 

Spektrometr

-  zařízení k měření energií ionizujícího záření

Tvorba párů

-  foton s energií vyšší než 1,02 MeV může být zcela pohlcen v elektrickém poli atomového jádra, přičemž vznikne dvojice elektronů - elektron a pozitron

Záchyt neutronu

-  absorbování neutronu jádrem, které deexcituje nadbytečnou energii ve formě emise fotonů

-  neutron zůstává součásti jádra nově vzniklého nuklidu obvykle radioaktivního.

Záření g

-  krátkovlnné elektromagnetické záření (10^-11 - 10^-13 m), jehož vyzářením se vyrovnávají energetické rozdíly mezi různými energetickými stavy atomového jádra

-  vzniká při radioaktivní přeměně většiny nestabilních jader nebo při jaderných reakcích, obvykle doprovází záření α nebo β

Záření α

-  je tvořeno stejnými částicemi jako jádro helia, částice mají kladný elektrický náboj a způsobují tedy přímou ionizaci; je vyzařováno např. těžkými prvky jako je uran, thorium, rádium apod.

Záření β

-  proud elektronů nebo pozitronů

-  vzniká při samovolné přeměně jader přírodních i umělých radionuklidů