Джет черной дыры - один из основных источников косм. излучения - для привлечения внимания
Ну что ж, товарищи... Пока весь мир находится на грани ядерной войны, пришла пора разобраться, что же показывает вам ваш счетчик Гейгера (а почему у вас его до сих пор нет?).
Доза ионизирущего излучения обычно измеряется в Зиверт в час (Зв/ч), либо Грей в час(Гр/ч). Есть еще много других, но забьем на них болт, т.к. они являются внесистемными либо устаревшими.
Сейчас пойдет немного мат. части и нудятины. Кому не интересно можете пролистать чуть дальше к разделу "Дык, я не понял, много это или мало?"
Итак официальное определение:
Поглощённая доза равна одному Грею, если в результате поглощения ионизирующего излучения вещество получило один джоуль энергии в расчёте на один килограмм массы, т.е. 1 Гр = 1 Дж /кг.
Иными словами, если в ваш мозг весом в один килограмм, прилетел пучок частиц с суммарной энергией 1 Дж, то он поглотил дозу в 1 Гр.
К слову, 1 Дж это достаточно больно. Рекорд принадлежит частице "Oh-my-God". 15 октября 1991 года на испытательном полигоне Дагвэй в штате Юта энергия рекордсменки была равна 48 Дж. Такую энергию имеет 142-граммовый бейсбольный мяч, движущийся со скоростью 93,6 километра в час. Такие частицы обычно прилетают от сверхновых и -пердаков- джетов черных дыр.
Слово поглощённая я подчеркнул не спроста, т.к. бывает несколько вид доз.
Поглощенная - это про небиологические вещества и измеряется в Греях.
Эквивалентная - это про биологическую ткань в целом, рассчитывается на основе поглощенной и измеряется в Зивертах.
Эффективная - это про органы человека, рассчитывается на основе эквивалентной и также измеряется в Зивертах.
Собственно отсюда и определение зиверта:
Зиверт — это количество энергии, поглощённое килограммом биологической ткани, равное по воздействию поглощённой дозе фотонного (рентгеновского или гамма) излучения в 1 Гр, т.е. 1 Зв также измеряется в Джоулях на килограмм.
Почему этих доз так много?
Частицы бывают разные (черные, белые, красные). У каждой свои свойства, в т.ч. и размер, и каждая влияет на живые организмы по-разному, поэтому ввели эквивалентную дозу.
Если говорить о теле человека, то каждый орган также по-разному реагирует на излучение, поэтому ввели эффективную дозу.
Частицы делят на 4 вида по влиянию на живой организм. Каждому виду присваивается свой весовой коэффициент, на который нужно умножить поглощенную дозу, чтобы получить эквивалентную. Например, если в ваше бренное тело прилетел протон с энергией в 1 Дж, то его коэффициент равен двум, а если тяжелый нуклон или альфа-частица, то энергию нужно умножить аж на 20.
Органы человека тоже разбиты на 15 групп. У каждой группы, в свою очередь, тоже свой весовой коэффициент. Например, у мозга коэффициент равен 0,01, а у легких в 10 раз больше - 0,12 (именно поэтому нужно надевать противогазы).
Итак, получаем: если в ваш несчастный мозг массой 1 кг прилетел один протон и одна альфа-частица, каждая с энергией 1 Дж, то эквивалентная доза будет равна 1*2 + 1*20 = 22 Дж/кг = 22 Зв, но т.к. это мозг, то для рассчета эффективной дозы надо это число умножить на 0,01 получаем 22*0,01 = 0,22 Зв.
Дык, я не понял, много это или мало?
Вот теперь мы дошли до самого интересного. Здесь я перечислю некоторые факты о радиации для того, чтобы лучше ориентироваться в цифрах и буду использовать следующие сокращения. 1μЗв = 1 микрозиверт = 0,000001 Зв. 1мЗв = 1 милизиверт = 0,001 Зв.
Учтите, что небольшое количество зивертов, поглощенное за более короткое время, обычно вызывает больший ущерб, но суммарная долговременная доза играет бОльшую роль в таких вещах, как риск заболевания раком.
0 Зв - телефон, Wi-Fi, микроволновка. Вопреки распространенному мнению, эти предметы не являются источником ионизирующего излучения.
0,09 μЗв - проживание в радиусе 80 км от атомной электростанции
0,1 μЗв - сожрать один банан. Из-за содержания природного изотопа калия-40 банан является самым радиоактивным фруктом.
0,25 μЗв - металлодетектор в аэропортах
0,3 μЗв - проживание в радиусе 80 км от угольной электростанции
1 μЗв - рентген запястья
~3.5 μЗв - дополнительная ежедневная доза получаемая жителям городов рядом с Фукусимой (сильно варьируется).
5 - 10 μЗв - рентген зубов или руки
10 μЗв - ежедневная доза для одного жителя города
20 μЗв - рентген грудной клетки
40 μЗв - полет из Нью-Йорка в Лос-Анжелес
70 μЗв - проживание в бетонном здании в течение одного года
80 μЗв - средняя доза, полученная жителями в 16 км окрестности станции АЭС Три-Майл-Айленд после аварии на ней 28.03.1979 (Крупнейшая авария на АЭС за всю историю США).
1,5 - 1,7 мЗв - годовая профессиональная доза для бортпроводников
3 мЗв - маммограмма
~ 3,65 мЗв - обычная годовая фоновая доза. Около 85% приходится на природные источники. Почти все остальное - от медицинского сканирования. Запомните это число, относительно него нужно ориентироваться в показаниях счетчика Гейгера, т.к. от этой дозы нам никуда не деться.
5,8 мЗв - КТ грудной клетки
6 мЗв - доза от часового пребывания на территории Чернобыльской АЭС в 2010 году (6 мЗв в одном месте, но сильно варьируется)
10 - 30 мЗв - КТ всего тела
46 мЗв - ежегодная доза около нового Чернобыльского саркофага (данные от 2017 года)
50 мЗв - максимальная годовая доза, разрешенная для работников АЭС в США
68 мЗв - расчетная максимальная доза для эвакуированных, живших ближе всего к местам ядерной аварии на Фукусиме.
80 мЗв - 6-месячное пребывание на Международной космической станции
100 мЗв - самая низкая годовая доза, напрямую связанная с повышенным риском развития рака
160 мЗв - хроническая доза для легких в течение года при курении 30 сигарет в день, в основном вследствие вдыхания изотопов полония-210 и свинца-210, содержащихся в табачном дыме. Главная причина радиационного загрязнения листового табака – промышленные фосфатные удобрения. Иными словами курильщик получает дополнительную дозу в 40 раз превышающую норму. В 40 РАЗ, КАРЛ!
250 мЗв - 6-месячное путешествие на Марс.
400 мЗв - доза, вызывающая симптомы радиационного отравления, полученная за короткое время.
670 мЗв - самая высокая доза, полученная работником, участвовавшим в ликвидации аварии на Фукусиме
1 Зв - максимально допустимое радиационное воздействие для астронавтов НАСА за всю их карьеру.
4–5 Зв - доза, необходимая для гибели человека с 50% вероятностью в течение 30 дней, если доза получена в течение очень короткого периода времени.
5 Зв - расчетная доза от вспышки нейтронов и гамма-лучей, в 1,2 км от эпицентра взрыва бомбы Little Boy после воздушного взрыва на высоте 600 м.
4,5–6 Зв - острые смертельные дозы во время аварии в Гоянии, Бразилия. Там два придурка разобрали КТ аппарат в слабоохраняемой больнице, вынули оттуда сердечник с радиоактивным изотопом цезия и пошли показывать своим друзьям, потому что он красиво светился голубым светом. Закончилось все очень печально.
5,1 Зв - Смертельная острая доза, полученная Гарри Даглианом в результате неудачного физического эксперимента в 1945 году.
8 Зв - смертельная доза, даже при лечении
От 10 до 17 Зв - острые смертельные дозы во время ядерной аварии в Токаймуре. Хисаси Оучи, получивший 17 Зв, после аварии оставался в живых 83 дня.
21 Зв - смертельная острая доза Луи Слотина в результате неудачного физического эксперимента в 1946 году.
36 Зв - смертельная острая доза для Сесила Келли в 1958 году, смерть наступила в течение 35 часов. (ох уж эти физики!)
54 Зв - смертельная острая доза Бориса Корчилова в 1961 году после отказа системы охлаждения реактора на советской подводной лодке К-19, что потребовало проведения работ в реакторе без защиты
64 Зв - несмертельная доза для Альберта Стивенса распространилась на ≈21 год в результате эксперимента по введению плутония в человеческое тело в 1945 году, проведенного врачами, работавшими над секретным Манхэттенским проектом.
270 Зв/ч - типичные отходы отработанного топлива кипящего водо-водяного реактора, после 10-летнего охлаждения, без защиты на близком расстоянии.
300 Зв/ч - рядом с активной зоной Чернобыльского реактора после взрыва и катастрофы
530–650 Зв/ч - уровень радиации внутри первичной защитной оболочки второго реактора электростанции Фукусима в феврале 2017 года, через шесть лет после аварии.
Спасибо за внимание, всем желаю "светиться" от счастья!
