11.5 – විකිරණශීලීතාව.

0
395

ඇල්පා අංශු

  • ඇල්පා අංශුවක ප්‍රෝටෝන 2ක් හා නියුට්‍රෝන 2ක් ඇත.එනම් නියුක්ලියෝන 4ක් අන්තර්ගත වේ.  ඒ අනුව ඇල්පා අංශුවක ආරෝපණය ප්‍රෝටෝන අංශු 2ක ආරෝපණයට සමාන වේ.මෙහි ආරෝපණය  වන අතර ස්කන්ධය  වේ.
  • ඇල්පා අංශුව සොයා ගැනීමෙන් අනතුරුව එහි සම්මත ආරෝපණය ස්කන්ධයට දරන අනුපාතය සෙවීම සඳහා පරීක්ෂණ සිදු කළහ.මේ සඳහා විද්‍යුත් හා චුම්බක ක්ෂේත්‍ර තුළ මෙම අංශු දක්වන උත්ක්‍රම යොදාගෙන ඇති අතර ඇල්පා අංශුවක සම්මත ආරෝපණය ද්වීආරෝපිත හීලියම් න්‍යෂ්ටියක සම්මත ආරෝපණයට සමාන බව සොයාගෙන ඇත.පසුව ඇල්පා අංශුවක් යනු හීලියම් පරමාණුක න්‍යෂ්ටියක් බව 1909දී අර්නස්ට් රදර්ෆර්ඩ් නම් විද්‍යාඥයා  විසිනි.
  • සාමාන්‍යයෙන් ඇල්පා අංශුවක වේගය ආලෝකයේ වේගයෙන් 6% ක් පමණ වේ.මෙලෙස අවකාශයේ ගමන් ගන්නා ඇල්පා අංශුවකට 6Mev පමණ චාලක ශක්තියක්ද පවතී.න්‍යෂ්ටික විකිරණ අතරින් වැඩිම ශක්තියක් පවතින්නේද මේවාට වේ.එසේම අනෙක් න්‍යෂ්ටික විකිරණ වලට සාපේක්ෂව ඇල්පා අංශුවකට සැලකියයුතු ආරෝපණයක් පවතින නිසා ඒවාට වැඩි අයණීකරණ බලයක්ද පවතී.ඇල්පා අංශුවල වැඩි ආරෝපණයත් ඒවා සාපේක්ෂව සෙමින් චලනය වීමත් නිසා ඇල්පා අංශු වාතය තුළින් ගමන් කිරීමේදී වාත පරමාණු වැඩි වශයෙන් අයණීකරණයට ලක්වේ.
  • ඇල්පා අංශුවල සාපේක්ෂව වැඩි ස්කන්ධයක් ඇති නිසා ඒවාට පවතින්නේ අඩු විනිවිද යෑමේ හැකියාවකි.එබැවින් ඇල්පා අංශුවකට වාතය තුළ කෙටි දුරක්(5cm) ගමන් කළ හැකි අතර සාමාන්‍ය ඝනකමකින්(0.1mm) යුත් කඩදාසියකින් පමණක් විනිවිද ගමන් කළ හැක.මෙම අංශුවට ආරෝපණයක් පවතින නිසා විද්‍යුත් හා චුම්භක ක්ෂේත්‍ර මඟින් අපගමනයට ලක්වේ.

බීටා අංශු

  • බීටා අංශු දෙවර්ගයක් පවතී.මේවා -බීටා හා +බීටා වේ.මේවා අධිවේගී ඉලෙක්ට්‍රෝන වේ.බීටා ධන අංශුවලට පොසිට්‍රෝන(positron)යැයි කියනු ලැබේ.
  • බීටා අංශු යනු අධිවේගී ඉලෙක්ට්‍රෝන නිසා මෙහි ස්කන්ධය  ද,ආරෝපණය     ද වේ.ඒ අනුව බීටා අංශුවක පරමාණුක අංකය -1 ක්ද,ස්කන්ධ අංකය 0 ක්ද වන අතර බීටා අංශුවක් පරමාණුක අංකය හා ස්කන්ධ අංකය සමඟින් පහත පරිදි නිරූපණය කළ හැක.
This image has an empty alt attribute; its file name is image-107.png
  • බීටා අංශුවල චාලක ශක්තිය හා වේගය මාතෲ න්‍යෂ්ටිය මත රඳා පවතී.මෙම අංශු වල වේගය විශාල අගය පරාසයක් තුළ වෙනස් වන අතර උපරිම අගය නිදහස් අවකාශයේ ආළෝකයේ ප්‍රචාරණ වේගයෙන් 98% වේ.එසේම බීටා අංශුවල චාලක ශක්තිය 0.05Mev සිට 3.25Mev දක්වා වූ අගය පරාසයක ව්‍යාප්ත වේ.
  • බීටා අංශුවක් සෘණ ආරෝපිත නිසා විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍ර තුළදී අපගමනයට ලක්වේ.එසේම චුම්භක ක්ෂේත්‍රයක් තුළට බීටා අංශුවක් ඇතුළු වූ පසු එය ඇල්පා අංශුවකට වඩා වැඩි අපගමනයක් පෙන්වයි.
  • ඇල්පා අංශුවකට සාපේක්ෂව බීටා අංශුවකට පවතින කුඩා ස්කන්ධය නිසා ඇල්පා අංශුවකට වඩා වැඩි විනිවිද යෑමේ හැකියාවක් බීටා අංශුවකට පවතියි.ඒ අනුව වාතය තුළ 5m පමණ දුරක් දක්වා බීටා අංශුවකට ගමන් කළ හැකි අතර 3mm පමණ  ඝනකමක් ඇති Al තහඩුවක් තුලින් ද බීටා අංශුවලට විනිවිද ගමන් කල හැකි.

ගැමා අංශු

  • ගැමා අංශු යනු අධික සංඛ්‍යාත විද්‍යුත් චුම්බක තරංග වේ.මේවා වාතය හා රික්තයෙදී ආලෝකයේ වේගයෙන් ගමන් කරයි.
  • මේවාට ආරෝණයක් නොමැති අතර ස්කන්ධයක්ද නොමැති බැවින් විනිවිද යෑමේ හැකියාව ඉතා ප්‍රබල වෙයි.
  • වායූන් අයනීකරණය කිරීමේ හැකියාව ඇල්ෆා හා බීටා අංශූන්ටසාපේක්ෂව දුර්වල වෙයි.
  • ඇල්ෆා හා බීටා විකිරණ පිට කිරීමෙන් පසු පරමාණු න්‍යෂ්ටි අධිකව අස්ථායීව පවතී.ඒවායේ ස්ථායීතාවය උදෙසා ශක්තිය පිට කරයි.එම පිට කරන ශක්තිය ගැමා ෆෝටෝනයක(E = hf) ශක්තියට සමාන වේ නම් ගැමා කිරණද පිට කරනු ලබයි.
ඇල්ෆා,බීටා හා ගැමා අංශු වල ද්‍රව්‍ය හරගා විනිවිද යෑමේ හැකියාව ඉහත රූපයේ දැක්වේ.

ඉහත කොටස පිළිබද වැඩිදුර විශ්තර පහත youtube link එකෙන් ලබාගන්න.

පදාර්ථ හා විකිරණ ඒකකයට අදාල විකිරණශීලීතාව කොටසෙහි ඇල්ෆා,බීටා හා ගැමා වැඩිදුර විස්තර අද්‍යනය සඳහා ඉහත Youtube link එක භාවිතා කරන්න.

විකිරණශීලී පෘථක්කරණ (ක්ෂය) නියමය

විකිරණශිලී මූලද්‍රව්‍යක යම් මොහොතක ක්ෂය වන සීඝ්‍රතාවය එම මොහොතේ පවතින විකිරණශීලී පරමාණු ගණනට අනුලෝමව සමානුපාතික වේ.

විකිරණශීලී පෘථඃකරණ නියමය පිළිඹද වැඩිදුර විස්තර අද්‍යනය සඳහා පහත Youtube  link එක භාවිතා කරන්න

පදාර්ථ හා විකිරණ ඒකකයට අදාල විකිරණශීලීතාව කොටසෙහි විකිරණ පෘථඃකරණ නියමය පිළිඹද වැඩිදුර විස්තර අද්‍යනය සඳහා ඉහත Youtube link එක භාවිතා කරන්න

අර්ධ ආයු කාලය(T1/2)

  කිසියම් විකිරණශීලී නියදියක යම් මොහොතක පවතින විකිරණශීලී පරමාණු සංඛ්‍යාව හරි අඩක් දක්වා අඩු වීමට ගතවන කාලය අර්ධ ආයු කාලය ලෙස හැදින්වේ.

අර්ධ ආයු කාලය හා ක්ෂය නියතය අතර සම්බන්ධය.

                                           

කාලය සමඟ විකිරණශීලී පරමාණු ගණන විචලනය වන අයුරු

විකිරණශීලී මූලද්‍රව්‍යක සක්‍රීයතාවය(A)

  කිසියම් විකිරණශීලී මූලද්‍රව්‍යක යම් මොහොතක ක්ෂය වීමේ සීඝ්‍රතාව හෙවත් පෘථක්කරණ සීඝ්‍රතාව සක්‍රීයතාව ලෙස හැදින්වේ.

විකිරණශීලීතාවයේ යෙදීම්

  • වෛද්‍ය විද්‍යාව, පුරා විද්‍යාව, ඉංජිනේරු විද්‍යාව, කෘෂිකර්මය වැනි ක්ෂේත්‍ර වලදී විකිරණශීලීතාවය යොදාගනී.
  • විකිරණශීලී චිකිත්සාව වෛද්‍ය විද්‍යාවේදී විකිරණශීලීතාවය යොදාගන්නා ප්‍රයෝජනවත් ක්‍රියාවලියකි.
  • එහිදී විකිරණ මගින් ඉක්මනින් වර්ධනය වන පිළිකා සෛල විනාශකල හැක.
  • බෙල්ලේ තයිරොයීඩ් ග්‍රන්ථියෙහි පවතින පිළිකාවලට ප්‍රතිකාර කිරීමේදී විකිරණශීලී අයඩීන් සමස්ථානික රෝගියාගේ රුධිරයට එන්නත් කරනු ලබයි.
  • මීට අමතරව සැත්කම් උපකරණ ආදී ද්‍රව්‍ය ජීවානුහරණය කිරීම සඳහාද ගැමා කිරණ යොදා ගනී.
  •  කෘෂිකාර්මික ක්ෂේත්‍රයේදී ශාක මගින් වඩා හොදින් වැඩිපුර අවශෝෂණය කරනු ලබන පොහොර විශේෂය පරීක්ෂා කිරීම සදහා විකිරණශීලී පොස්පරස් සමස්ථානිකය යොදා පොහොර වර්ග නිෂ්පාදනය කරයි.
  • කොබොල්ට් වැනි විකිරණශීලී ප්‍රභවයකින් ලබාගන්නා ගැමා කිරණ යොදා ගනිමින් දිලීර වලට හා කෘමීට ඔරොත්තු දෙන ශාක ප්‍රභේද තැනිය හැක.
  • පොළොව තුල වළලා ඇති ජල නළ වල අවහිර ඇති ස්ථාන හදුනාගැනීමටද විකිරණශීලීතාවය යොදා ගනී.
  • ජලාශ වල ජල පරිමා මැනගැනීම සඳහාද විකිරණශීලීතව යොදා ගනී.
  • විකිරණශීලීතාවය ඉලෙක්ට්‍රොනික උපාංග නිෂ්පාදනයේදීද යොදාගනී.
  • ලෝහ කර්මාන්තයේදී ලෝහ තහඩුවල ඝනකම පරීක්ෂාකිරීමටද  විකිරණශීලීතාවය යොදා ගනී.       

විකිරණශීලී කාබන් දිනැයුම

                   පුරා විද්‍යා කටයුතු වල්දී දිරා ගිය සත්ත්ව කොටස් හා ශාක කොටස්(පොසිල) යොදා ගනිමින් සත්ත්වයින් සහ ශාක ජීවත්ව පැවති කාල සීමාව නීර්ණය කිරීම සදහා කාබන් දිනැයුම් යොදා ගනියි.

                   කාබන් වල සමස්ථානික කිහිපයක් පවතින අතර 98.89% ක්    සමස්ථානිකයද, 1.11% ක්    සමස්ථානිකයද වේ.තවද කාබන් වල   සම්ස්ථානිකයද ඉතාම සුළු ප්‍රමාණයක්ද පවතින අතර එය විකිරණශීලී වෙයි.පෘථිවියෙහි ඉහල වායුගෝලයේ පවතින වායූ අණු සූර්යයාගෙන් පැමිණෙන අන්තරීක්ෂ කිරණ සමග ප්‍රතික්‍රියාවෙන් නුයුට්‍රෝන නිපදවෙන අතර එම නියුට්‍රෝන වායූ ගෝලයේ ඇති නයිට්‍රජන් සමග සංඝට්ටනය වීමෙන් පහත දැක්වෙන පරිදි කාබන් වල මෙම විකිරණශීලි සමස්තානිකය තැනෙයි.

මෙමෙ සමස්ථනිකය අවුරුදු 5730 ක අර්ධ ආයූ කාලයක් සහිත්ව බීටා අංශු විමෝචනය කරමින් පහත පරිදි ක්ෂය වෙයි.

 

                සමස්තානිකය තැනීම සහ ක්ෂයවීම දීර්ඝ කාලයක් තිස්සේ සමතුලිතව පවතින අතර එනිසා වායුගෝලයෙහි පවතින සමස්ථානික ප්‍රමාණය,   සමස්ථානික ප්‍රමාණය ට දරණ අනුපාතය නියත වේ.

මිය ගිය ජීවී කොටසක අන්තර්ගත   සමස්ථානික ප්‍රමාණ ප්‍රමාණය, ජීවි කොටසක අඩංගු නිශ්චිත  ප්‍රමාණය සමග සැසදීමෙන් එම මිය ගිය ජීවී කොටස ජීවයක් සහිතව පවතින්නට ඇත්තේ කොපමණ කලකට ඉහත දැයි ගනණය කල හැක.                            

විකිරණයේ සෞඛ්‍යමය අවධානම

අවශෝෂණ මාත්‍රාව

                    යම් ද්‍රව්‍යයක් මත ඒකක ස්කන්ධයක තැම්පත් වන විකිරණ ශක්තිය අවශෝෂණ මාත්‍රාව ලෙස හැදින්වේ.

SI ඒකකය = Gy (ග්‍රේ)

1 Gy අර්ථ දැක්වීම

                    ඕනෑම අවශෝෂක ද්‍රව්‍යයක 1kg කට 1J ක ශක්තියෙන් ලබා දීමට අවශ්‍ය විකිරණ ප්‍රමාණය 1Gy ලෙස හැදින්වේ.

සඵල මාත්‍රාව

                   විකිරණ අවශෝෂණය වීම නිසා යම් පටකයකට හෝ ඉන්ද්‍රියකට සිදු වන ජීව විද්‍යාත්මක හානිය හෙවත් සෞඛ්‍යමය අවධානම තීරණය  වන්නේ සඵල මාත්‍රාව මගිනි.

SI ඒකකය =  Sv (සීවට්ස්)

විද්‍යාගාරයක් තුල විකිරණශීලි ප්‍රභව පරිහරණය කරන විට පිළිපැදිය යුතු ආරක්ෂක පූර්වෝපායන්

  • විකිරණශීලි  ප්‍රභව කිසිවක් අතින් ඇල්ලීම සිදු නොකල යුතු වන අතර කිසි විටෙකත් ශරීර්යේ ස්පර්ශ වීමට ඉඩ නොතැබිය යුතුය.විකිරණශීලි ප්‍රභව පරිහරණයේදී අනිවායයෙන්ම ඩැහි අඩු භාවිතා කල යුතුය..
  • සෑම විටම විකිරණශීලි ප්‍රභව වලට හැකි තරම් ඈතින් සිටිය යුතු වන අතර විකිරණශීලි ප්‍රභව අසල රැදෙන කාලය හැකි තරම් අවම කල යුතුය.
  • විකිරණශීලි ප්‍රභව කිසිවිටෙක ඇසට හෝ නාසයට කිට්ටු නොකල යුතුය.
  • වගකියයුතු පුද්ගලයෙකු නොමැති කිසි විටකදී විකිරණශීලි ප්‍රභව ආශ්‍රිත පරීක්ෂණ වල නියැලීම නොකල යුතුය.
  • විද්‍යාගාර තුල අහාර ගැනීම නොකල යුතුය.
  • පරීක්ෂණ අවසානයේදී විද්‍යාගාරයෙන් බැහැර යාමට පෙර සබන් ගා හොදින් අත් සේදිය යුතුය.
  • මුද්‍රා තබා නැති විකිරණ ප්‍රභව භාවිතා කරන විට රබර් අත් වැසුම් භාවිතා කල යුතුය.
  • පරීක්ෂණ සිදු කිරීමෙන් පසු අපද්‍රව්‍ය නියමිත පරිදි ක්‍රමවත් ලෙස බැහැර කල යුතුය.

ගයිගර් මලර් ඝණකය

  • කැතෝඩය – මහි කැතෝඩය ලෙස ඇති බටය ලෝහ හෝ ඇතුලත මිනිරන් රිදී වැනි සන්නායක ද්‍රව්‍යයක් ආලේප කල වීදුරු සිලින්ඩරයකින් සමන්විත වෙයි.
  • ඇනෝඩය – සිලින්ඩරයේ අක්ෂයේ පිහිටි සිහින් ටංග්ස්ටන් ලෝහ කම්බියකින් සමන් විතය.
  • නලය තුල ඇති වායුව සහ පීඩනය – නලය තුල ඇති වායුව ක්ලෝරීන් හෝ බ්‍රෝමීන් වාෂ්ප මිශ්‍රණ ආගන් වායුවෙන් පුරවා ඇත.බටය තුල පීඩනය 100Hgmm පමණ වන අතර 90% ඇත්තේ ආගන් වායුවයි.ලෝහ සිලින්ඩරය භූගත කර ඇති අතර ලෝහ කම්බිය (+) විභවයක පවත්වා ගත යුතුය.

බටය ඉදිරියේ තුනී මයිකා කවුලුවක් ඇති අතර විකිරණ ඇතුළු වීමට සලස්වන්නේ එය හරහාය.

  • වීදුරු පබළුවේ වැදගත්කම – ඇනෝඩය ලෙස ඇති කම්බියේ කෙලවර ඇතිවන ඉහළ විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍රය නිසා එම කෙලවර සහ කැතෝඩය අතර ඇතිවිය හැකි විද්‍යුත් පුළිගු නැවැත්වීමට වීදුරු පබලුව වැදගත් වෙයි.
  • ගරිගර් මලර් බටය තුල සිදුවන ක්‍රියාව – විකිරකයක් මයිකා කලුවෙන් බටය තුලට ඇතුලු වූ විට එමගින් ආගන් පරමාණු අයනීකරණය  වී ඉලෙක්ට්‍රෝන හා (+) ආරෝපිත ආගන් අයණ ඇති වේ.ඍණ ආරෝපිත ඉලෙක්ට්‍රෝන වේගයෙන් ධන විභවයක පවතින ඇනෝඩය කරා ලගාවන අතර ස්නන්ධයෙන් වැඩි ආගන් අයණ සෙමෙන් කැතෝඩය වෙත ගමන් කරයි.උස් විභවයක පවතින කම්බිය සමීපයේ විද්‍යුත් ක්ෂ්ත්‍ර තිව්‍රතාව ඉහල අගයක පවතී.ඒ නිසා කම්බියට සමීප වන ඉලෙක්ට්‍රෝන වැඩි වැඩියෙන් ත්වරණය වීම නිසා ඒවායේ වේගය වැඩි වේ.එබැවින් මෙමෙ අධිවේගී ඉලෙක්ට්‍රෝන වායූ අණුවල ගැටීම නිසා තවත් වායූ පරමාණු අයනීකරණය වෙයි.

                      ඉහත ආකාරයට නිපදවෙන ඉලෙක්ට්‍රොන මගින් තවතවත් වායූ පරමාණු අයනීකරණ වී ඉතා  විශාල ඉලෙක්ට්‍රෝන සංඛ්‍යාවක් නිපදවයි.මෙසේ සෑදෙන ඉලෙක්ට්‍රෝන විශාල සංඛ්‍යාව ඉලෙක්ට්‍රෝන් ඕඝය (Avalance) ලෙස හැදින්වේ.

                      මෙමෙ ඇනෝඩය කම්බිය කරා පැමිණී විට එමගින් විද්‍යුත් ධාරා ස්පන්ධයක් බාහිර පරිපථයට ලබා දෙයි.මෙමෙ ඉලෙක්ට්‍රෝන ඕග ක්‍රියාවලිය නිසා ඉලෙක්ට්‍රෝන ක තරම් ඉලෙක්ට්‍රෝන සංඛ්‍යාවක් වරක ඇනෝඩ කම්බිය හරහා සමීප වෙයි.මේ නිසා ගයිගර් බටය තුලට ඇතුළු වන එක් විකිරණශීලි අංශුවකට හෝ ෆෝටෝනයකට වුවද මැනිය හැකි තරම් ධාරා ස්පන්ධයක් ඇනෝඩය හරහා ලබා දීමේ හැකියාව ඇත.

                      භාහිර පරිපතයේ ඇති R ප්‍රතිරෝධයේ අගය 1MΩ පමණ වේ.ඇනෝඩයෙන් ඇතිවන විද්‍යුත් ස්පන්දනය මගින් R හරහා 1V වෝල්ටීයතා ස්පන්ධකයක් ඇති කෙරේ.එය වර්ධනය කොට පරිමාපක ගණකයකට(sealer counter) හෝ සීග්‍රතා මානයකට(rate meter) යැවීමෙන් ගයිගර් ඝණකයට විකිරණ අංශු හෝ ෆෝටෝන ඇතුලු වීමෙ සීග්‍රතාව සටහන් කර ගත හැකි වේ.

ගයිගර් මලර් ඝණකය

ගයිගර් මලර් ඝණකයෙන් කල පරීක්ෂණ

  • විකිරණශීලිතාවයේ අහඹු random ස්වභාව අධ්‍යනය කිරීමට
  • විවිධ ද්‍රව්‍ය මගින් විමෝචනය කරන විකිරණ සීග්‍රතා අධ්‍යනය කිරීමට.
  • විවිධ විකිරණ නොයෙක් ද්‍රව්‍යයන් තුල අවශෝශනය වීම හා විනිවිද යෑමේ ගුණ පරීක්ෂා කිරීමට.
  • විකිරණ පැතිරයාම අන්වේෂනය.

ඉදිරියේදී ප්‍රශ්න ඇතුලත් වන්නේ මෙතනටයි.

ඔබේ අදහස් හා ප්‍රශ්න ඇතුළත් කරන්න.