يُعدّ رصد الإشعاع جانبًا بالغ الأهمية لضمان السلامة في البيئات التي يوجد فيها إشعاع مؤين. يُشكّل الإشعاع المؤين، الذي يشمل إشعاع غاما المنبعث من نظائر مثل السيزيوم-137، مخاطر صحية جسيمة، مما يستلزم اتباع أساليب رصد فعّالة. يستكشف هذا المقال مبادئ وأساليب رصد الإشعاع، مع التركيز على التقنيات المستخدمة، وبعض...rالتكييفmالمراقبةdالأجهزةالتي تستخدم عادة .
فهم الإشعاع وآثاره
يتميز الإشعاع المؤين بقدرته على نزع الإلكترونات المرتبطة بشدة من الذرات، مما يؤدي إلى تكوين جسيمات أو أيونات مشحونة. يمكن أن تُسبب هذه العملية تلفًا للأنسجة البيولوجية، مما قد يؤدي إلى متلازمة إشعاعية حادة أو آثار صحية طويلة الأمد كالسرطان. لذلك، يُعدّ رصد مستويات الإشعاع أمرًا بالغ الأهمية في مختلف البيئات، بما في ذلك المرافق الطبية ومحطات الطاقة النووية ونقاط التفتيش الحدودية.
مبادئ مراقبة الإشعاع
يعتمد المبدأ الأساسي لرصد الإشعاع على كشف وجود الإشعاع المؤين في بيئة معينة وتحديد كميته. ويتحقق ذلك باستخدام كاشفات متنوعة تستجيب لأنواع مختلفة من الإشعاع، بما في ذلك جسيمات ألفا، وجسيمات بيتا، وأشعة جاما، والنيوترونات. ويعتمد اختيار الكاشف على التطبيق المحدد ونوع الإشعاع المراد رصده.
أجهزة الكشف المستخدمة في مراقبة الإشعاع
1. المواد البلاستيكية المضيئة:
الومضات البلاستيكية كاشفات متعددة الاستخدامات، يمكن استخدامها في تطبيقات رصد الإشعاع المختلفة. خفة وزنها ومتانتها تجعلها مناسبة للأجهزة المحمولة. عند تفاعل أشعة غاما مع الومضات، تُنتج ومضات ضوئية يمكن رصدها وقياسها. تتيح هذه الخاصية رصد مستويات الإشعاع بفعالية وبشكل آني، مما يجعلها خيارًا شائعًا فيدورة في الدقيقةالأنظمة.
2. عداد غاز He-3 النسبي:
صُمم عداد غاز الهيليوم-3 النسبي خصيصًا لكشف النيوترونات. يعمل عن طريق ملء حجرة بغاز الهيليوم-3، وهو حساس لتفاعلات النيوترونات. عندما يصطدم نيوترون بنواة الهيليوم-3، يُنتج جسيمات مشحونة تُؤين الغاز، مما يُؤدي إلى إشارة كهربائية قابلة للقياس. يُعد هذا النوع من الكاشفات بالغ الأهمية في البيئات التي يُشكل فيها إشعاع النيوترونات مصدر قلق، مثل المنشآت النووية ومختبرات الأبحاث.
3. أجهزة كشف يوديد الصوديوم (NaI):
تُستخدم كواشف يوديد الصوديوم على نطاق واسع في مطيافية أشعة غاما وتحديد النويدات. تُصنع هذه الكواشف من بلورة يوديد الصوديوم المُشَبَّبة بالثاليوم، والتي تُصدر ضوءًا عند تفاعل أشعة غاما مع البلورة. يُحوَّل الضوء المنبعث بعد ذلك إلى إشارة كهربائية، مما يسمح بتحديد نظائر مُحددة بناءً على بصماتها الطاقية. تُعد كواشف يوديد الصوديوم قيّمة بشكل خاص في التطبيقات التي تتطلب تحديدًا دقيقًا للمواد المشعة.
4. عدادات أنابيب جايجر-مولر (GM):
تُعد عدادات أنابيب GM من أكثر أجهزة الإنذار الشخصية شيوعًا المستخدمة في رصد الإشعاع. وهي فعالة في الكشف عن الأشعة السينية وأشعة جاما. يعمل أنبوب GM عن طريق تأيين الغاز داخل الأنبوب عند مرور الإشعاع عبره، مما ينتج عنه نبضة كهربائية قابلة للقياس. تُستخدم هذه التقنية على نطاق واسع في أجهزة قياس الجرعات الشخصية وأجهزة المسح المحمولة، حيث توفر معلومات فورية عن مستويات التعرض للإشعاع.
ضرورة مراقبة الإشعاع في الحياة اليومية
لا يقتصر رصد الإشعاع على المنشآت المتخصصة، بل هو جزء لا يتجزأ من الحياة اليومية. يتطلب وجود الإشعاعات الخلفية الطبيعية، بالإضافة إلى المصادر الاصطناعية الناتجة عن الإجراءات الطبية والتطبيقات الصناعية، مراقبة مستمرة لضمان السلامة العامة. المطارات والموانئ والجمارك مجهزة بأنظمة متطورة لرصد الإشعاع لمنع النقل غير المشروع للمواد المشعة، مما يحمي الجمهور والبيئة.
عادةUسيدRالتكييفMالمراقبةDالأجهزة
1. جهاز مراقبة الإشعاع (RPM):
دورات في الدقيقةأنظمة متطورة مصممة للرصد الآلي الفوري لأشعة غاما والنيوترونات. تُركّب عادةً في نقاط الدخول، مثل المطارات والموانئ والجمارك، للكشف عن النقل غير المشروع للمواد المشعة. تستخدم أجهزة RPM عادةً ومضات بلاستيكية كبيرة الحجم، وهي فعّالة في الكشف عن أشعة غاما بفضل حساسيتها العالية وسرعة استجابتها. تتضمن عملية الوميض انبعاث الضوء عند تفاعل الإشعاع مع المادة البلاستيكية، والذي يُحوّل بدوره إلى إشارة كهربائية للتحليل. بالإضافة إلى ذلك، يمكن تركيب أنابيب نيوترونية وكاشفات يوديد الصوديوم داخل الجهاز لتمكين وظائف إضافية.
2. جهاز تحديد النظائر المشعة (RIID):
(ريID)هو جهاز مراقبة نووية يعتمد على كاشف يوديد الصوديوم وتكنولوجيا معالجة موجة النبضة النووية الرقمية المتقدمة. يدمج هذا الجهاز كاشف يوديد الصوديوم (منخفض البوتاسيوم)، مما لا يوفر فقط الكشف عن الجرعة البيئية المكافئة وتحديد موقع المصدر المشع ولكن أيضًا تحديد معظم النويدات المشعة الطبيعية والاصطناعية.
3. جهاز قياس الجرعات الشخصية الإلكتروني (EPD):
مقياس الجرعات الشخصيةجهاز صغير الحجم وقابل للارتداء لمراقبة الإشعاع، مصمم للعاملين في بيئات يحتمل أن تكون مشعة. يستخدم هذا الجهاز عادةً كاشف أنبوب جايجر-مولر (GM)، ويتيح حجمه الصغير ارتداؤه لفترات طويلة ومتواصلة لمراقبة الجرعة الإشعاعية المتراكمة ومعدلها في الوقت الفعلي. عندما يتجاوز التعرض حدود الإنذار المحددة مسبقًا، يُنبّه الجهاز مرتديه فورًا، ويطلب منه إخلاء المنطقة الخطرة.
خاتمة
باختصار، يُعدّ رصد الإشعاع ممارسةً حيويةً تستخدم أجهزة كشف متنوعة لضمان السلامة في البيئات التي يتواجد فيها الإشعاع المؤين. ويُجسّد استخدام أجهزة رصد الإشعاع البوابية، والومضات البلاستيكية، وعدادات غاز الهيليوم-3 النسبية، وكواشف يوديد الصوديوم، وعدادات أنابيب GM، الطرق المتنوعة المتاحة لكشف الإشعاع وتحديد كميته. يُعدّ فهم مبادئ وتقنيات رصد الإشعاع أمرًا أساسيًا لحماية الصحة العامة والحفاظ على معايير السلامة في مختلف القطاعات. ومع استمرار تطور التكنولوجيا، ستتحسن بلا شك فعالية وكفاءة أنظمة رصد الإشعاع، مما يُعزز قدرتنا على كشف التهديدات الإشعاعية والاستجابة لها آنيًا.
وقت النشر: ٢٤ نوفمبر ٢٠٢٥