Radioaktiivsus

Atmosfääris liigub ka selliseid ülikiireid ehk suure energiaga osakesi, mis on võimelised neutraalseid aatomeid ja molekule lõhkuma ehk ioniseerima. Nende üldnimetuseks on ioniseeriv kiirgus ja see on üldjuhul elusorganismidele kahjulik. Ioniseerivat kiirgust on mitut liiki. Maailmaruumist, peamiselt Päikeselt, saabub mitmesuguseid ioniseerivaid osakesi; nende üldnimetuseks on kosmiline kiirgus. Paljud keemilised elemendid, millest koosneb maapind, veekogud ja õhk, on radioaktiivsed, st nad kiirgavad iseeneslikult suure energiaga osakesi. Radioaktiivsetest ainetest väljub kolme liiki osakesi: alfa-, beeta- ja gammaosakesed. Alfaosakesed (heeliumi aatomite tuumad) on kõige suurema massiga ja vähima läbitungimisvõimega. Beetaosakestel (kiired elektronid) on mass väiksem ja läbitungimisvõime suurem. Gammaosakestel (elektromagnetilise välja osakesed ehk footonid) ei olegi paigalseisumassi ning nende läbitungimisvõime on suurim.

Looduslikus õhus maapinna lähedal on ülalnimetatud neli kiirgusliiki peamisteks ioniseerijateks. Summaarselt põhjustavad nad ühes sekundis umbes 10 neutraalse aatomi või molekuli lõhkumist ehk ioniseerimist ühes kuupsentimeetris. Aatomite ja molekulide killud on elektriliselt laetud ja neid nimetatakse ioonideks.

Ioniseeriva kiirguse toimet keskkonnale väljendatakse üldiselt doosiga, mida defineeritakse füüsikaliselt ioniseerivate osakeste energia neeldumise järgi Vastavalt sellele räägitakse ka neeldumisdoosist. Neeldumisdoosi mõõdetakse kiiritatava aine massiühikus neeldunud kiirgusenergia hulgaga. Mõõtühikuks on grei, so dzhaul kilogrammi kohta (1 Gy = 1 J/kg).

Bioloogilist mõju väljendatakse ekvivalentdoosiga või efektiivdoosiga. Elundi või koe ekvivalentdoos saadakse neeldumisdoosi ja kiirgusfaktori korrutisena. Efektiivdoos omakorda summeerub koefaktoriga korrutatud elundite ja kudede ekvivalentdoosidest ning iseloomustab inimese saadud doosi. Ekvivalentdoosi ja efektiivdoosi ühikuks on siivert (Sv), mis on samuti 1 Sv = 1 J/kg. Gammakiirguse kiirgusfaktoriks on 1.

Efektiiv- või ekvivalentdoosikiirus väljendab, kui suure efektiiv- või ekvivalentdoosi saab inimene ajaühikus. Praktikas kasutatavaks mõõtühikuks on mikrosiivert tunnis (µSv/h) ehk 1/1000000 Sv/h.

Looduslik taustakiirgus maapinna lähedal annab normaalselt suurusjärgu umbes 1 millisiivert aastas, so 0.1 µSv/h. Meie ilmajaam mõõdab üldnimetuse "radioaktiivsus" all ainult välist maapinna gammakiirguse ja kosmilise kiirguse summat ning keskmine ekvivalentdoosikiirus on olnud umbes 0.1 µSv/h. Koos teiste kiirgusliikidega tuleks summa paar korda suurem. Fluktuatsioonid keskväärtuse ümber on tingitud peamiselt sellest, et andur on väikeste mõõtmetega ja selle tabamine ioniseerivate osakeste poolt on üsnagi juhuslik sündmus.

Võrdluseks: Tshernobõli avarii järel 1986 a mõõdeti Soomes maksimaalseks doosikiiruseks 5 µSv/h. Sama suur on doosikiirus lennukis 10 km kõrgusel.

Kirjandust:

• Kalam, J. Sissejuhatus kiirguste valda, Tallinn, 1996.
• Realo, E., Viik, T. Kiirguskaitse sõnastik, Tartu, 1997.
• Viik, T. Elu ioniseeriva kiirgusega, Tallinn, 1998.