Vyznáte se v jednotkách radioaktivity?

Vladimír Stwora

29.5.2013 Na okraj Témata: Fukušima 1178 slov

V dubnu se mi dostal do rukou článek Deadly levels of radiation found in food 225 miles from Fukushima: Media blackout on nuclear fallout continues (V potravě vzdálené 225 mílí od Fukušimy nalezena smrtelná úroveň radiace: média pokračují v mlčení). V článku se píše, že v prefektuře Šchizuoka byly v potravě objeveny radioizotopy Cesium-137 a Cesium-134 v množství větším než v malém.

Konkrétně v rýžových lupíncích 3,7 Bq/kg a v mandarinkách 1,46 Bq/kg Cesia-134 a 3,14 Bq/kg Cesia-137. Jak s touto informací naložit? Je to hodně nebo málo? A co to vůbec je ty Becquerely? A jakou mají vazbu na jiné jednotky radiace, jako jsou Sieverty a Greye?

Otázky mě zajímaly i z toho důvodu, že jsem si před časem koupil na Ukrajině přes eBay dosimeter a do dnes jsem plně nepochopil jeho různé režimy a funkce.

Napsal jsem email panu Markovi Boženhardovi z SÚJB (Státní úřad pro jadernou bezpečnost). Poslal jsem mu odkaz na článek o objevení radioaktivity v potravě s dotazem, zda jsou uvedená množství důvodem k neklidu. Odpověděl:

...co se týče toho článku, 3,7 Bq/kg není žádná nebezpečná radiace. Tam snad jediné, co je nepříjemné je to, že jde o nuklid, který se v těle ukládá, ale to dělá i spousta jiných "přírodních nuklidů".
Odkazuji Vás na článek ve zvědavci.
Máte tam uvedeno, a je to dohledatelné, že banány mají aktivitu cca 200 Bq/kg a že lidské tělo září v průměru aktivitou 7000Bq.
Pokud by se někdo živil pouze tou rýží a snědl jí za rok 30 kg, dostane přídavnou aktivitu asi 100 Bq za rok, přičemž se aktivita snižuje dle rozpadového poločasu. I kdyby jedl jen tu rýži a mandarinky, pořád to bude jen zlomek aktivity, kterou dostává od jiných potravin, například od těch banánů. Naopak bych řekl, že když vynechá ony banány a houby, a bude jíst jen tu rýží a ono "kontaminované"ovoce, dostane menší dávku.

Odpověděl jsem:

Děkuji za vysvětlení. Četl jsem ten odkazovaný článek ve Zvědavci. Prostě tomu nerozumím. Nechápu, proč se něco uvádí v mSV a µSV/hod a něco v Bq/kg a jaký je přepočet mezi těmi jednotkami a proč vůbec jsou dvě různé.
Říkáte, že ty hodnoty v článku nejsou škodlivé. Tak proč píšou "deadly level of radiation"? Jak může něco být smrtelné a přitom neškodit? Někdo tady kecá.

Jeho odpověď byla vyčerpávající, publikuji ji tady celou:

Vladimíre, Aktivita (Bq) a Dávka či dávkový příkon jsou odlišné veličiny. Zkusím Vám to zde vysvětlit:
Aktivita je vlastnost radioaktivní látky, ta se samovolně rozpadá (přeměňuje) v látku jinou. Její aktivita se měří v Bq. 1 Bq znamená, že látka se rozpadá 1 rozpadem za sekundu. Aktivita radioaktivní látky se postupně snižuje s jejím poločasem.
Když budu mít gram nějaké látky s aktivitou 1Bq, každou sekundu se v ní rozpadne jeden atom a vyzáří se jedna částice. Logicky, když té látky budu mít 20 gramů, bude mít aktivitu 20Bq.
Pokud mám kilo nějaké potraviny s aktivitou 3,5 Bq (tedy měrná aktivita 3,5Bq/kg) znamená to, že když sním oné pochutiny půl kila , bude moje tělo zářit (než aktivitu zas vyloučím nebo se ona látka rozpadne) o cca 1,75 Bq víc než září normálně (v průměru člověk září 7000Bq).
Oproti tomu Sievert je jednotka dávkového příkonu, taky se používá Gy (Grey - dávka). Tato jednotka (Gy) bere v potaz jednu vlastnost radioaktivního rozpadu. Když se látka rozpadá, vzniká částice s určitou energií. Co prvek, to jiná energie částice, některé prvky umí emitovat i částice s více energiemi. Na tomto principu funguje např. Gamaspektometrie. Tato metoda měří energii částic, které vznikají rozpadem a podle energie velice přesně určí o jaký aktivní prvek se jedná. Energie záření každého prvku se dá najít např. na Wikipedii.
Zpět k Greyum: Tedy vlastnost radioaktivní látky je Aktivita (počet rozpadů za čas) a Energie vzniklých částic (kolik energie odnáší radioaktivní záření z rozpadu).
Grey má jednotku (J/kg) tedy kolik Joulů energie radioaktivního záření působí na 1 kilogram živé hmoty. je to logické, můžete být ozářen látkou, která má vysokou aktivitu, ale její částice mají malou energii, nezpůsobí tedy vašemu tělu moc problémů, nebo naopak jiná látka, která nemá takovou aktivitu může mít "tvrdé" záření, tedy jste ohrožen víc.
Přirovnejte to ke zbraním (hodně to zjednodušuji, ale pro představu ): Co Vám ublíží víc? 100 ran ze vzduchovky nebo tři rány z malorážky nebo dvě rány z revolveru? Aktivita je vlastně počet výstřelů za sekundu (kadence) a Dávka je rychlost a hmotnost střely (její energie).
A poté je ten Sievert. Je to vlastně Gy (grey) ale bere v úvahu ještě jednu vlastnost, každé záření - alfa, beta, gama, neutrony... trochu jinak působí na živou tkáň, každé trochu jinak destrukčně. Proto se ještě Grey přepočítává přes tzv. Jakostní faktor. (zjednodušuji zas přes zbraně... jestli je střela explozivní, s ocelovým pláštěm, normální či trhavá).
Pane Vladimíre, mějte na paměti, že příměr k projektilům a zbraním je jen pro lepší pochopení. Záření jsou malilinké částečky s miniaturní energií proti nějakým projektilům!!!
Hodnoty jakostního činitele Q
Pro jakostní faktor Q jsou používány následující hodnoty.[1]
Pro rentgenové záření, záření gama a elektrony Q = 1
Pro neutrony o neznámém energetickém spektru Q = 10
Pro částice s jedním nábojem o neznámé energii a klidové hmotnosti větší než 1 atomová hmotnostní jednotka Q = 10
Pro částice alfa a další vícenásobně nabité částice o neznámé energii Q = 20
Pro tepelné neutrony Q = 2,3
Vezměme si příklad: Když sníte 1 kilogram banánů , které mají aktivitu 300 Bq, přičemž budete vědět, že prvek, který tu aktivitu způsobuje je 40K (40-Draslík) ten má energii částice 1461 keV (kiloelektronVoltu) a emituje záření beta.
Přitom 1 eV = 1.6×10−19 Joule.
Kilo banánů mi tedy dá dávku 300 Bq ( aktivita) × 1461 (energie keV) × 1000 (přepočet mezi keV a eV) × 1,6x10-19 (přepočet mezi eV a J) × 1 (jakostní faktor Q, záření beta jsou elektrony) = 0,0000000070128 Sv/sekunda což je 0,007 µSv/sekunda.
Když vezmeme ty nešťastné rýže či mandarinky u Fukushimy, Mají aktivitu 3,5 Bq/kg. Rozpadají se beta rozpadem s energií 1176 keV. Analogicky když sníte kilo těchto produktů dostanete dávku:
3,5 (aktivita) × 1176 (energie keV Cesium 137 ) × 1000 (přepočet mezi keV a eV) × 1,6x10-19 (přepočet mezi eV a J) × 1 (jakostní faktor Q pro beta záření) =0,00000000000065856 Sv což je přibližně 0,0000007 µSv/sekunda.
Sám vidíte, že u toho "smrtelného záření" je to mnohonásobně méně než u banánů. můžete si to převést i na hodiny (vynásobte výsledky 3600, tedy počtem sekund v hodině).
Kdyby jste to chtěl za den, (zhruba tak dlouho setrvá nuklid v lidském těle) vynásobte dál 24.
I tak se dostáváte k číslům která jsou malá i u toho banánu natož u té rýže.

Jste z toho chytří? Já moc ne. Ale snad nás to alespoň inspiruje k tomu, že podobné katastrofické články budeme brát více s nadhledem.

Pro doplnění zajímavá stránka, kde jsou radiační hodnoty a jejich škodlivost celkem přehledně graficky popsány: http://xkcd.com/radiation/.

Známka 1.1 (hodnotilo 89)

Oznámkujte kvalitu článku jako ve škole
(1-výborný, 5-hrozný)

1  2  3  4  5 

Káva pro Zvědavce

66

Být v obraze něco stojí.
Připojte se k ostatním a staňte se
také sponzorem Zvědavce, stačí
částka v hodnotě jedné kávy měsíčně.

Za měsíc březen přispělo 140 čtenářů částkou 23 155 korun, což je 66 % měsíčních nákladů provozu Zvědavce.

Bankovní spojení: 2000368066/2010
IBAN: CZ4720100000002000368066
Ze Slovenska 2000368066/8330
IBAN: SK5883300000002000368066
BIC/SWIFT: FIOBCZPPXXX

[PayPal]

Bitcoin:
15SucVps1Cpxd6ahR6uxx6SJiR16SZgR7b

Další možnosti platby ›

Milí čtenáři,

prosím zvažte, zda byste mohli přispět na provoz tohoto serveru. Zbývá několik dnů do konce měsíce a v pokladně chybí třetina potřebné čásky. Jsme bez reklamy, tudíž plně závislí jen na tom, co se sebere. Děkuji.

Ve zkratce

Rockefeller a pandemie29.03.20 12:55 Neurčeno 4

Fed nemůže opravit, to co je rozbité.28.03.20 19:25 USA 0

I na pokraji sil musí evropské státy platit „výpalné“ Bruselu v plné výši.28.03.20 15:29 Evropská unie 0

Pozorujte dnešní právní zrůdy, ceny a lichvu! Šílené!!27.03.20 18:19 Česká republika 6

Jourová varuje27.03.20 14:54 Evropská unie 7

Vědci zjistili u 600 lidí 40 různých mutací koronaviru26.03.20 22:20 Island 6

Holandsko a Švédsko začínají ustupovat od teorie stádní imunity26.03.20 22:07 Evropská unie 2

Vláda mění své rozhodnutí ohledně odškodnění - bojí se bankrotu (a právem)26.03.20 22:00 Česká republika 1

Indie vyhlásila 1,3 miliardě svých občanů stanné právo26.03.20 21:02 Indie 1

Koronavirus: Drakonická opatření v Bolívii26.03.20 09:03 Bolivie 7

VIDEO: Massimo Mazzucco zajímavé souvislosti a "náhody" COVID-1926.03.20 07:56 Itálie 0

Politická korektnost a krvelačnost chorých feminacistek vedla ke konci mluvčího FK UK25.03.20 11:07 Česká republika 12

Ministerstvo obrany chce uspořit až 2,9 miliardy korun25.03.20 07:00 Česká republika 1

Evropská unie vojensky podporuje Turecko24.03.20 17:34 Evropská unie 2

V USA začala ekonomická krize24.03.20 04:25 USA 3

Video: Allahu akbar! Nepokoje v uprchlickém táboře Eleonas v Aténách23.03.20 17:51 Řecko 0

Video:Německo už není zemí mléka a strdí, ale Afričanovi to nevysvětlíte23.03.20 17:45 Německo 1

Protesty proti omezením kvůli koronaviru v Paříži23.03.20 16:19 Francie 0

Stát zakázal výrobu dezinfekce Martinu Žufánkovi23.03.20 15:43 Česká republika 1

Rusko a Kuba posílají do Itálie své lékaře22.03.20 17:35 Rusko 4

Měnové kurzy

USD
24,73 Kč
Euro
27,40 Kč
Libra
30,61 Kč
Kanadský dolar
17,60 Kč
Australský dolar
15,18 Kč
Švýcarský frank
25,89 Kč
100 japonských jenů
23,04 Kč
Čínský juan
3,48 Kč
Polský zloty
6,03 Kč
100 maď. forintů
7,68 Kč
Ukrajinská hřivna
0,89 Kč
100 rublů
31,14 Kč
1 unce (31,1g) zlata
40 022,98 Kč
1 unce stříbra
345,74 Kč
Bitcoin
148 569,97 Kč

Poslední aktualizace: 30.3.2020 06:33 SEČ

Tuto stránku navštívilo 19 794