الـــــــذرة
مقدمة في التركيبة الذرية :
بدأت محاولة دراسة المادة منذ القدم و كان العالم دالتون أول من إفترض سنة 1803 أن المادة تتكون من ذرات لا يمكن تقسيمها . أفكار هذا العالم قبلت في نهاية القرن عندما أكتشفت ظاهرة النشاط الإشعاعي بفضل العالم بيكوربال و إكتشاف الإلكترون بفضل العالم طومسن سنة 1897 و لقد حاول هذا الأخير بعد ذلك وضع نموذج جديد لتركيب المادة و فرض أن المادة تتكون من كرة موجبة تحتوي بداخلها عددا من الإلكترونات و كانت تجربة العالم رودفورد التي وجه فيها قذيفة من جسيمات ألقى نحو رقائق معدنية أول إختبار لنظرية طومسن و كانت نتيجة التجربة متناقضة إذ تبين أن معظم جسيمات α مرت دون إنحراف بينما إنحراف بزاوية كبيرة و إرتد إلى الخلف عدد صغير منها لنفسر نتيجة التجربة مفترضا أن هذه الذرة تتكون من نواة صغيرة تحتوي على معظم كتلة الذرة و أن الإلكترونات توجد بصورة معينة خارج النواة .
الـــذرة :
تتكون الذرة من نواة مركزية مغطاة بسحابة إلكترونية ذات شحنة سالبة حيث تشغل النواة 105/1 من حجم الذرة
إن المادة أيا كان نوعها تتكون من ثلاث أنواع من الدقائق العنصرية و هي :
الإلكترونات
البروتونات
النيترونات
البروتونات و النيترونات توجد في النواة الذرية و هي المكونات النووية و تدعى النيكولونات
الإلكترون ( الكهروب ) :
حبيبة صغيرة جدا ذات كهربائية سالبة و مقدار شحنة يساوي بالقيمة المطلقة بقيمة الشحنة العنصرية : e أي é = 1.6 × 10-19 كولون كتلة صغيرة جدا
M = 9.1 × 10-31 كلغ و يمكن إهمالها أمام كتلة النواة إذ أن كتلة الإلكترون تساوي
1
M = و ك ذ
1825
1 و ك ذ = 1.66 × 10-27
النيكولونات :
أ- البروتون : يحتوي على شحنة موجبة تساوي الشحنة العنصرية é أي é = 1.6 × 10-9 كولون الإلكترون و البروتون هما شحنتان متساويتان في القيمة المطلقة لكن بإشارتين مختلفتين
ب- النيترون : كإسمه يدل على أنه متعادل الشحنة الكهربائية ( حياديا ) أي لا يملك أي شحنة إن هاتين الدفعتين لهما نفس الكتلة تقريبا M = 1 ( و ك ذ )
بنية الذرة :
تعتبر الذرة متعادل من الوجهة الكهربائية بالشحنات السالبة للإلكترونات تتكافأ تماما مع الشحنات الموجبة للنواة و بالتالي إذا كان لدينا ذرة لها Z إلكترون فلها نواة ذات شحنة مقدارها Z e لهذا يمكن أن نسمي Z العدد الشحني للنواة .
إن النواة عنصر ما يتميز بعددين صحيحين هما العدد الكتلي A أو رقم الكتلة و هو عدد صحيح يكون قريبا جدا من النواة المقدرة بوحدات الكتل الذرية للعدد الذري Z .
إن النواة مؤلفة من البروتونات و النيترونات و يكون واضحا تماما بأن ( Z . A ) تحتوي على A تكون :
Z عدد بروتونات
Z-A عدد البروتون
و يعبر عن كتلتها بـ A وحدة الكتل الذرية و شحنتها بـ ( Z e + )
مثال :
نواة الألمنيوم A1327 Z = 13 بروتون
Z-A = 14 نيوترون
نواة الأورانيوم U92238 Z = 92 بروتون
Z-A = 146 نيوترون
ملاحظة :
الذرة تكون من نواة لها شحنة موجبة تدور حول الإلكترونات
إن كتلة الذرة تساوي عمليا كتلة نواتها
مفهوم العنصر النيكليد :
العنصر الكيمياوي :
يمكن أن تتحد ذرة مع أخرى أو أكثر لتشكل جزيئين و يمكن أن تعطي أيونا ( شاردة ) عندما تفقد أو تكسب عددا من الإلكترونات إن هذه الإمكانية في الإتحاد و التحول تميز الذرة من الوجهة الكيمياوية إن F فالخواص الكيمياوية لذرة ما لا تتعلق إلا بعدد إلكترونات أما كتلة النواة فلا دخل لها عمليا أي أن كل الذرة المستقرة أو الفعالة إشعاعيا و التي لها نفس العدد Z من لإلكترون لها نفس الخواص الكيماوية فكلها تعود إلى عنصر واحد العنصر الكيمياوي كلمة تشمل كل الذرات التي لها نفس العدد من الإلكترونات فهو يتميز برقمه الذري Z .
النيكليد :
إن بعض خواص الذرة ترتبط بتكوين نواتها فكثيرا ما تدعو الحاجة الخاصة في الفيزياء النووية بدراسة مجموعة من الذرات متماثلة تماما و كذلك يحبط بها العدد نفسه من الإلكترونات إذن فالنيكليد هو مجموعة من الذرات لها نوى متماثلة و لها الكوكبة الإلكترونية نفسها ، إن النيكليد يتميز بعددين صحيحين العدد الذري Z و العدد الكتلي A .
رموز العناصر :
كما هو معروف كل عنصر كيماوي له إسم و في التسمية الدولية الكيماوية يرمز للعنصر برمز هو عبارة عن حرف لاتيني كبير مجسكيل قد يكون متبوعا بحرف صغير مينيسكيل مميز و كل رمز يوافقه رقم ذري Z محدد و هذا الرمز يشتق من إسم العنصر و يتفق عليه دوليا .
مثال :
إذا أعتبر أن مجموعة عناصر إسمها يبتدأ بحرف P مثل : بلاديوم ، فوسفور ، بلاتين ، رصاص ، بلوتيوم ، بولونيوم فأهمها جميعا هو الفوسفور فيعطى له الرمز P فالعناصر الأخرى PO-PU-PB-PT-PD .
ملاحظة :
إن رموز بعض العناصر مشتق من الإسم الإنجليزي أو الألماني أو اللاتيني مثلا : الصوديوم رمزه NQ مشتق من كلمة ناتيليوم البوتاس K مشتق من كلمة KOLIUM كوليمو .
الآزوت N مشتق من كلمة نواوجين NITROGE .
الذهب AU أيريل AURIL .
النظائر :
هي ذرات لنفس العنصر تختلف في عدد النيترونات أي أنها تختلف في عددها الكتلي A و تتفق في العدد الذري Z .
مثال :
الهيدروجين ثلاث نظائر إثنين مستقرة و واحد مشع
H13 H12 H 11
الأوكسجين O816 O817 O818
التركيب الإلكتروني للذرة :
تدور الإلكترونات في مداراتها الرئيسية N-L-A-K ....
- الطبقة المدار الرئيسي K يتكون من (1) مدار فرعي S يحتوي على حجرة
- الطبقة المدار الرئيسي L يتكون من (2) مدار فرعي S (P) يحتوي على 3 حجرات
- طبقة المدار الرئيسي M يتكون من (3) مدار فرعي S (D)P يحتوي على 5 حجر
- طبقة المدار الرئيسي N يتكون من (4) مدار فرعي S (F)DP يحتوي على 7 حجر
المبــادئ العامــة للحمايــة مـن الإشعاعيـــة
مقدمة :
أكتشفت هذه الظاهرة سنة 1896 من طرف الفيزيائي الفرنسي هنري بيكور الذي لاحظ أن مكونات عنصر اليورانيوم تسود صفيحة التصوير و لو كانت مفصولة بالزجاج أو ورق أسود و هي قادرة على إفراغ شحنة الإلكتروسكوب مما يدل على إحتوائها على شحنة كهربائية في سنة 1898 الكيميائيان الفرنسيان ماري و بيار كيري بينا أن الإشعاعية هي ظاهرة مرتبطة بالذرات و مستقلة عن حالتها الفيزيائية الكيميائية و بقيامها بعدة تجارب تم إكتشاف العناصر المشعة المتمثلة البولونيوم و الراديوم .
الذرات المستقرة تبقى دوما معروفة بنفسها و لها حياة غير محدودة .
الذرات غير المستقرة هي التي تحتوي على الكثير من النيترونات و البروتونات و لتحقق حالة الإستقرار تتحول بإستمرار إلى ذرات أخرى مما ينتج طاقة ( ناتجة عن تغيرات النواة ) على شكل إشعاعات أو جزيئات و هذه هي ظاهرة الإشعاعية .
تعريف الإشعاعية : ( النشاط الإشعاعي )
بعض الذرات تسمى إشعاعية مشعة لها نواة غير مستقرة طاقوية تنمو في حالة عدم إستقرار بحيث تقذف طاقة على شكل أشعة أو جزيئات و تسمى هذه الظاهرة كذلك بالإنشطار أو التفكك DESINTIGRATION إذن فالإشعاعية هي عبارة عن إنشطار تلقائي للنواة و تكون مصحوبة بجسيمات أو أشعة كهرومغناطيسية و تحدث بطريقتين :
1- النشاط الطبيعي ( الأشعة الطبيعية ) :
النواة الغير مستقرة توجد في الطبيعة و اكتشفت من طرف بيكورال و ماري و بيار كيري و هذه العناصر مشعة طبيعيا دون تدخل عنصر أو ظاهرة خارجية أي بدون مفاعل نووي .
2- النشاط الإصطناعي :
النواة الغير مستقرة قد أخذت من طرف الإنسان و أكتشفت من طرف إيرن كيري و زوجها فريديرك حياكو سنة 1934 هذا النوع يحضر داخل مفاعل نووي بطريقة الإنشطار النووي أو الإندماج النووي .
مصادر الإشعاعية :
المصادر الطبيعية :
حوالي 70% من الإشعاعات التي يتعرض لها الإنسان من شكل طبيعي لأنه و منذ تشكل الأرض من حوالي 5 مليارات السنين و الذرات الغير مستقرة تتحول منشئة أشعة و هناك أشعة موجودة في العضوية الحية كالعظام فيها K40 و C14 و تنتج من أربعة منابع :
الهـــواء : ( RADON ) RN86
يحتوي على الرادون و هو غاز مشع صادر من إنشطار أو تفكك RA88 الرادوم و يعتبر هذا الغاز المنبع الرئيسي للتشعع الطبيعي المستهلك من طرف الإنسان .
الأشعة الكونية :
الغلاف الجوي يحفظ من مثل هذه الإشعاعات التي تكون هامة في المرتفعات
مثال : التشعع الذي يتعرض له راكب الطائرة يفوق 100 مرة بما هو على مستوى البحر
الأشعة الأرضية :
تنتج من الكثير من العناصر المشعة على الكرة الأرضية
مثال : اليورانيوم التوريوم و التي تتغير من منطقة إلى أخرى .
السمك و التغذية :
تحتوي بدورها عناصر مشعة و التي تثبت في الجسم و العظم بعد الهضم .
المصادر الإصطناعية :
الإنسان معرض لأشعة ذات منبع إصطناعي هذه الأشعة من نفس النموذج الذي تشكله الأشعة الطبيعية و لها نفس التأثير نذكر منها : التجارب النووية ، أشعة الراديوم ، الفضلات الإصطناعية ( الصناعية ) .
حالات مستوى الطاقة الذرية :
الإلكترونات موزعة في الطبقات متتالية حسب طاقتها هذه الطاقة عند الإلكترون الموجود في الطبقات الأقرب من النواة عند الإقتراب للجزيئات الآتية من الخارج الإلكترون يقذف من طبقة الذرة تصبح في حالة غير أساسية ( غير مستقرة ) و يمكن أن تلاحظ ثلاث مستويات .
المستوى الأول : الحالة الأساسية :
نقوا أن الذرة في الحالة الأساسية عندما تكون كل الإلكترونات موجودة في مدارات ثابتة .
المستوى الثاني : الحالة الهائجة :
لو أن إلكترونا واحدا ينتقل من مدار خارجي ذات إتصال ضعيف الذرة تسمى ذرة غير مستقرة .
المستوى الثالث : حالة التأين :
لو أن إلكترون ينزع من الذرة تسمى هذه الحالة تأين أو ذرة مؤينة ( تكسب أو تفقد ) .
أنــواع الإشعاعـات و وحـدات القيــاس
مقدمة :
إن إنشطار النواة المشعة تصحبه تشكل نواة أخرى مع إنطلاق مع جسيمات أو أشعة كهرومغناطيسية .
أنواع الإشعاعات :
1- أشعة α :
تحدث هذه العملية عادة في النواة الثقيلة ( الذرات الثقيلة 84≥ Z ) و يكون عددها الكتلي A < 200 جسيمات α ما هي إلا نواة الهليوم H224 و هي كثيرة الشذوذ ذات سرعة ضعيفة حيث يمكن إيقافها بورقة بسيطة .
الكيفية :
حصل العملية على الشكل التالي تكون النواة الناتجة ( البنت ) أقل من النواة الأم في العدد الذري بوحدتين أما العدد الكتلي للنواة البنت فينقص بأربع وحدات .
ZAX – A-4Z-2X + 42H + E
↔ AZX A-4Z-2X + α + E
23892U A-4Z-2X + α + E = 90234X + 24He + e
90236TH 88232RA + α + E
2- أشعة B :
تحدث هذه العملية في النواة المشعة بسبب وجود خلل في النسبة بين البروتونات و النيترونات و لا تملك النواة الطاقة اللازمة لطرد النكليد لذلك يتحول البروتون إلى نيترون أو العكس
مثال : أ/ أشعة B- تتكون عدة إلكترونات و هو ضعيف
الرمز : e- , B- , e-10
الإرسال :
فكيك B- يخص النواة بحيث أن النواة تحتوي فائضا من النيترونات و يحدث هذا التحول داخل النواة حيث أن النيترون يتحول إلى بروتون مع إرسال إلكترون .
AZX YZ+1A + e-10 + E
بحيث Z = ( 1+Z ) – 1
A = 0 + A
خلاصة :
يتحول في هذه العملية M إلى B و تنطلق أشعة B- و جسيم صغير جدا .
المسافة و قدرة التأين :
مسافة B- في الهواء تستطيع التنقل في الهواء إلى بعض الميلميترات أو عشرات الأمتار حسب طاقتها طاقة B- تتغير في بعض 10 كيلو إلكتروفولط إلى عدة ميغا إلكتروفولط و هي خفيفة جدا أثناء التنقل في المادة تتعرض إلى عدد مهم من الإصطدامات مع ضياع ضعيف في الطاقة .
ملاحظة :
نفوذ ضعيف في الهواء ورقة من الألمنيوم ( بضع سنتيمترات ) يمكن إيقافها
ب/ أشعة B+ تتكون من عدة إلكترونات موجبة
الرمز e+10 , B+ , e+
و تخص الذرات التي تحمل فائض من البروتونـات و يؤدي هـذا النشاط إلى إنطلاق إلكترون موجب ( بروتون e+)
الإرسال :
عكس أشعة B- الإرسال B+ يخص الأجسام التي تحوي عدد كافي من النيترونات أو عدد فائض من البروتونات عند التفاعل التحول البروتون إلى نيترون .
AZX YZ-1 + e+10
ملاحظة :
لـ B+ نفس الخصائص لـ B-
المسار في الهواء يصل إلى 100 متر
مثال : ريكلور ... إلخ
أشعة غاما Ѕ :
عبارة عن أشعة كهرومغناطيسية على شكل جزيئات تصدر عن مرور النواة من الحالة الهائجة إلى الحالة المستقرة و هي ذرات ذات سرعة كبيرة حيث مجال إنتشارها إلى حوالي مئات الأمتار و تنتقل بسرعة الضوء 3 × 108 م/ ثا و هي أخطر من سابقاتها و يمكن إيقافها بحاجز من الرصاص أو الخرصان و نحصل عليها بإلكترون ( إتحاده ) موجب مع إلكترون سالب و بعد فقدانهما للطاقة التفاعل نتحصل على أشعة S في نهاية المسار حيث لها القدرة على إختراق الأشياء الصلبة .
الخصائص :
هذه الإشعاعات لا تؤدي إلى تأين الأماكن التي تعبرها و تتفاعل مع الإلكترونات و نواة المادة ذاتها
بعض أنواع الإشعاعات الإصطناعية :
أشعة X :
هي إشعاعات إلكترومغناطيسية و تختلف عنها في طريقة إنتاجها إكتشفها العالم الألماني روتنجن سنة 1896 عن طريق الصدفة و سماها بالأشعة السينية و هي ذرات موجات ضوئية يمكن الحصول عليها من إنحراف إلكترون عن مساره فتضيء بذلك أشعة تعرف بأشعة X
الرمز X الإرسال :
الإشعاع X تنتج من تخفيضات الإلكترونات في المادة ( أشعة التوقيف ) أو إعادة تعديل الإلكترونات و تنتج هذه الظاهرة :
- عند الرجوع إلى الحالة الأساسية للإلكترون المهيج .
- عند النزول المجازف للإلكترونات تنبع بعملية التأين .
ج- بعد القبض الإلكتروني :
طبيعتها :
تنتج عن إصطدام الإلكترونات السريعة في جسم مادي و للحصول عليها يجب توفير :
مصدر الإلكترونات يسمى قاذف أو سلك التسخين
مسرع لزيادة سرعة الإلكترونات
جسم مادي تصدم به الإلكترونات يدعى الهدف
هناك عدة أنواع من أجهزة إنتاج الأشعة X و التي تسمى الأشعة السينية و من أهمها أنبوب كوليك
أشعة الليزر :
عبارة عن موجات كهرومغناطيسية على شكل موجات ضوئية .
وحدات القياس :
بعد إكتشاف الأشعة تم وضع وحدات لقياسها و يراعى في هذه القياسات كمية الإشعاعات المرسلة من طرف العناصر المشعة و التي تختلف حسب السرعة و قدرة النفوذ و الإختراق و شدة تأثيرها على الجسم المتعرض و من هنا وحدات تركيز على ما يلي :
وحدة فيزيائية :
عبارة عن وحدات تستعمل لقياس كمية الإشعاع الذي يمتصه جسم ما و يتمثل في الروتنجن ، الراد ، القراي وحدة كيري ( CI ) تقاس بها الإشعاعية .
1 كيري = 37 × 109 Bq
وحدة بيكورال ( Bq ) :
هي وحدة ثابتة تستعمل لقياس نشاط الإشعاع و هذه الوحدة عوضت الوحدة القديمة Ci ( كيري ) .
1 كيري = 37 × 109 Bq
= 33 Bq G
1 Bq = 1 إنشطار / ثا
السيفر Su ( Sievert ) :
هي وحدة لقياس تستعمل لقياس التعرض للأشعة هذه الوحدة عوضت القديمة الرام .
1 – S.V = 102 ReM
النشاط الإشعاعي :
نشاط عينة مشعة :
عدد الإنشطارات المنتجة في وحدة زمنية و تقاس بعدد الإنشطارات في الثانية بالنسبة لـ (1 غرام في الراديوم 226).
مرحلة الإشعاعية :
T أو Z هي الزمن الذي تستغرقه في إنشطار نصف الأنوية الأم
الجرعة الممتصة :
هي كمية الإشعاع التي إمتصها الجسم و تقاس بالراد ( 0.01 جول / كغ ) عوضت الوحدة الجديدة ( 1 جول / كغ ) ( 1 قراي = 100 راد ) .
مكافئ الجرعة الممتصة :
هي الجرعة الممتصة على حسب نوعية الإشعاع الممتصة و تساوي الجرعة الممتصة في معامل الإشعاع .
E . D = D . A FACTEUR DE QUALITE
و تقاس بالرام
الوحدة الجديدة هي : S.V
Rem 100 = S .V
معامل الإشعاع :
1 = S . B . V
α = 20
نيترونات سريعة = 10
نيترونات حرارية = 2 – 5
الإشعاع المســـار المسـار السرعة
فـي الهـواء في الأجسام الصلبة في الخلية
مستقيم غير منتظـم
غيـر منتظـم
منتظـم
منعـرج
من 10.000 كم/ ثا تقريبا
× 10 كلم / ثا
× 10 كلم / ثا
1000 كلم / ثا 2000 كلم / ثا
α
B
X
S بعض الميليمترات
بعض الميليمترات
مئات الأمتار
مئات الأمتار بعض الميليمترات
بعض الميليمترات
بعض السنتمترات
عشرات السنتمترات بعض كيلومترات
بعض كيلومترات
بعض السنتمترات
بعض السنتمترات
مصــادر الإشعاعيــــة
مقدمة :
إن المحيط الذي نعيش فيه يحتوي بصفة عامة على الإشعاعات التي تصدر من مصادر مختلفة طبيعية كانت أم إصطناعية.
الإشعاعات الطبيعية :
كما لاحظنا فيما سبق أن الطبيعة تحتوي مواد مشعة تتمثل في الأشعة الكونية الناتجة عن إرسال الكواكب كالشمس و القمر و غيرها من الكواكب الأشعة تسمى الأشعة الكونية كما نجد أن الغلاف الجوي يتكون من عنصر الوجود الذي يتمثل في عنصر الوجود الذي يتمثل في عنصر الرادون بالإضافة إلى هذا هناك مواد مشعة موجودة على سطح الكرة الأرضية .
الإشعاعات المرسلة من مواد البناء :
الغرانيت – القرميد الأحمر – الإسمنت – الجبس و بعض الأدجار تحتوي على مواد مشعة .
الإشعاعات الطبية :
مثل فحص الصدر بأشعة X و ليكوغرافي و بعض الأجهزة التي تستعمل في الكشف و المعالجة على السواء في ميدان الطب .
التشعع المهني :
يصدر من إستعمال العناصر المشعة و الإشعاعات في الميدان الصناعي سواء في الحاويات أو المولدات الإشعاعية و كل تسرب يسبب إصابة خارجية للإشعاعات إما الإصابة الداخلية تكون في المناجم أو في المخابر أي يوجد تلوث المحيط الإشعاعي .
مثال : عند تلحيم الأنابيب الناقلة للبترول يستعمل جهاز قاما غرافي حتى لا تترك الثقوب لتسرب المحروقات
التشعع المهني النووي :
يحدث أثناء عملية الصيانة و التطهير لأجهزة المراكز النووية و كذا أثناء إستغلال المناجم ( المناجم الإشعاعية ) و يحدث كذلك أثناء التسربات الفجائية للمصانع أو المناجم أو من جراء إنفجار ذري أو نووي بحيث تنتقل المواد المشعة على شكل غبار تأخذه الرياح إلى الأماكن المختلفة .
مثال : الحريق الذي نشب في المفاعل النووي للإتحاد السوفياتي سابقا أين تم كشف غبار مشع في الحدود السويدية
الأخطار الناجمة عن التشعع :
إن الزيادة في العناصر المشعة صناعيا و كذا كثرة إستخدامها في المجالات المختلفة مثل : الطب – الزراعة – البحث العلمي ... أدى إلى زيادة الإصابة بالتشعع .
أنواع مخاطر الإشعاعية :
هناك ثلاثة أنواع هي :
1- التشعع الخارجي :
يحصل هذا التشعع الخارجي عند التعرض لمصدر إشعاعي دون لمسه أي مصدر مرسل عن بعد إشعاعي مثلا : δ . β . α.
2- التشعع الداخلي :
نقصد به إنتقال الإشعاعات إلى داخل الجسم عبر مسامات الجلد أو التنفس أو الأكل أو جرح .
3- العدوى :
هو إنتقال الجزيئات من وسط ملوث إشعاعيا إلى وسط غير ملوث أي جسيمات مرسلة تدخل الجسم و هذه العدوى عن طريق 3 إتجاهات :
1- عن طريق البشرة :
يدخل عن طريق المسامات الموجودة في الجلد
2- عن طريق التنفس :
يدخل عن طريق إستنشاق الهواء المشع
3- عن طريق الهضم :
يدخل عن طريق شرب المياه ، الأكل ، تناول السجائر
وسائـل الحمايــة مـن أخطــار التشعـــع
مقدمة :
إن الحماية من الإشعاعية تتحقق بالتعامل مع الإشعاعات أو منابع هذه الإشعاعات أو الإثنين معا .
التعامل مع الإشعاعات :
الهدف هو التقليل أو الحد من الكميات المستقبلة لذا هناك ثلاثة عوامل هامة تقلل من خطر التعرض للإشعاعات و هي :
1- عامل الوقت :
معناه كلما بقينا أمام المنبع أو وسط إشعاعات تكون الكمية الممتصة كبيرة لذا فالجرعة الممتصة متناسبة طردا مع مدة البقاء لذا يجب .
إختزال مدة العمل
إستعمال وسائل الحماية
2- عامل المسافة :
معناه كلما إبتعدنا عن المنبع أو الإشعاعات تقل الكمية و هناك قاعدة تقول أن صبيب الجرعة تتناقص بصفة عكسية تتناسب مع مربع المسافة .
D1 م1 المنبع المشع
D2 م2 المنبع المشع
D1 × ( X1 )2 = D2 × ( X2 )2
مثال :
لنا صبيب الجرعة 20 راد/ سا على مسافة 4 م من المنبع فما هو صبيب الجرعة على بعد 8 م
الحل :
( X1 )2×D1 20 ×( 4 )2
D2 = ، D2 = = 5 راد / سا
( X2 )2 ( 8 )2
3- عامل الحاجز :
معناه أنه كلما وجد حاجز بين المنبع و التعرض يمنع أو يقلل نسبة مرور الأشعة .
مثال : حاجز من الرصاص أو حاجز من الماء أو حاجز من الخرسانة
إن سمك الحاجز يتعلق بطبيعة المنبع أو النموذج أو الطاقة و هناك :
- الحاجز أو السمك النصفي :
و هو سمك الحاجز الذي يقسم صبيب الجرعة بعد مروره من الحاجز إلى (2) و يسمى النصفي 2/1 .
- الحاجز ذو السمك العشري :
هو سمك الحاجز الذي يقسم صبيب الجرعة بعد مروره من الحاجز على (10) و يسمى السمك العشري .
S
10 rad / h
حاجز
S الحاجز النصفي
5 rad / h
حاجز
S الحاجز العشري
1 rad / h
ملابس الحماية :
الألبسة الخفيفة لا تكون حاجزا ضد الإشعاع هناك ألبسة مخصصة لمنع العدوى الداخلية و الخارجية و لا تستعمل إلا في حالة خطر العدوى .
التركيب :
combinison مع copuche من القماش لحماية الملابس الداخلية
لباس بلاستيكي بقبعة لحماية البذلة combinison القماشية غير نافذة
عازلة للسوائل
تحفظ من المطر
فوق الحذاء بلاستيكي لحماية الحذاء
قفازات بلاستيكية لحماية اليدين و المعصمين
تحت القفازات قفازات قماشية
شريط عازل
فوق الألبسة أو الألبسة الساخنة sur vettement للإستعمال بعد التدخلات
جهاز التنفس المصفاة لمنع غاز و غبار الأشعة
جهاز التنفس المنعزل في حالة حريق بحضور مواد مشعة
10- قلم دوزيماتر
ملاحظة 1 :
في إصابة بعدوى خارجية فإن عامل الإزالة يتمثل في المواد المضادة لها و المتمثلة في : الماء ، المنظفات ، الفوسفات ، مواد محللة ، ملح الصوديوم .
كما توجد هناك وسائل ميكانيكية مزيلة للعدوى الخارجية مثل المكنسة الهوائية ( ماصة ) .
ملاحظة 2 :
إن تقنية اللبس أو النزع بالنسبة لوسائل الحماية يجب مراعاتها في جميع الحالات لذا يجب أن يراعى في عملية نزع اللباس عدم نقل أو تجنب كل عدوى للجلد أو الألبسة الأخرى مع تجنب نفض الغبار لكل هذا يجب أن تحترم بعض التقنيات و إتباع بعض الأوامر في نزع أو لبس أجهزة الحماية .
ملاحظة 3 :
التعامل مع المنبع : نجعل المواد في معزل لمنع توسعها أو ملامستها مع إستعمال صناديق خاصة مع مراقبة و تصفية المواد من الإشعاعية قبل رميها في البيئة .
ملاحظة 4 :
التعامل مع الإشعاعات و المنبع معا : مثل حالة حاويات النقل .
تخزيــن و نقــل المـواد المشعــة
مقدمة : يتم تخزين و نقل و تحضير وصيانة المواد المشعة في مراكز الطاقة .
1- التخزين : إن تخزين المواد المشعة لا يتطلب عناية كبيرة مثل النقل ما دامت أماكن التخزين مخصصة و مطابقة للقوانين المعمول بها و لكن من الضروري معرفة القواعد الأساسية المتمثلة في :
أ- تخزين المواد المشعة يتم داخل صناديق موضوعة في أماكن مصنفة حسب عدد المواد المشعة ، النشاط الأقصى ، الأشعة السامة ، طريقة الإنتشار ( غازية أو صلبة ) .
ب- المكان الذي يتم فيه التخزين يكون منعزلا عن المارة ، الحيوانات الأليفة ، سيلان الماء في الحقول الزراعية .
ج- المكان الذي يتم فيه التخزين يجب أن يكون بعيدا عن الإدارة و أماكن العمل .
د- المحل يجب أن يكون محاط بسياج يحتوي على علامات بيانية و لا تحتوي إلا على مخرج واحد .
هـ- المحل يجب أن يكون مصفح .
و- الحراسة يجب أن تكون من طرف عمال مدربين جيدا ( ذوي الخبرة في الميدان ) .
ي- يجب إتخاذ الإجراءات الأمنية من أجل مراقبة العدوى عن طريق شقوق في المحل .
2- النقل :
لنقل مثل هذه المواد يجب توفر بعض الشروط الأساسية أهمها أن المواد المشعة تنقل داخل صناديق خاصة بحيث لا تنجر عنها خطورة لا على العمال و لا على المواطنين .
مختلف أنواع الصناديق :
صناديق أو الحوايا من النوع "B" :
مهيأة لمقاومة آثار الحوادث أثناء النقل بحيث تخضع لبعض التجارب ترمى من علو 9 م و توضع في النار بدرجة 800 ْم لمدة نصف ساعة و توضع في الماء لمدة 8 ساعات على عمق 15 م .
صناديق أو حوايا من النوع "A" :
مهيأة لنقل المواد المشعة في الحالات العادية حيث تخضع للتجربة التالية : ترمى من علو 102 م و توضع في الماء لمدة ساعة
العلامات المميزة التي توضع على الصناديق :
- لافتات تحمل العلامة أ و ب .
- وضع علامات مميزة للمواد المشعة على السيارة و في كل الحالات يجب أن تكون على الجانب و من الجهة الخلفية .
- علامة المواد المشعة .
مركبـة نقـل المـواد المشعـة ( شاحنـة ، سيـارة )
مقدمة :
إن عمليات نقل المواد المشعة تتطلب عناية كبيرة و ذلك بما قد ينجر عنها من أ×طار في حالة حادث و التفادي الأخطار بشرط أن تخضع عمليات النقل لبعض الإجراءات الأمنية ، و إن تنقل هذه المواد في مركبات خاصة و مجهزة في مثل هذه العمليات .
مركبة نقل المواد المشعة ( شاحنة أو سيارة ) :ليس كل مركبة صالحة لنقل المواد المشعة بل يجب أن يخضع لبعض الإجراءات نذكر منها :
- يجب أن تكون المركبة مغطاة و مناسبة لنقل المواد المشعة .
- يجب أن تكون مهيأة بحيث غرفة القيادة معزولة عن الصحن التي تحمل فيه المواد المشعة .
- يجب أن تحمل علامات و إشارات " خطر مواد مشعة " .
المركبة التي تحمل المواد المشعة ترسل أشعة إلى العمال الموجودين بالسيارة لذا يجب أن تكون بين الطرود و العمال 2 متر و عند الحاجة يتم وضع حواجز إضافية من المواد المناسبة بإتجاه الأشعة بحيث لا تتجاوز الجرعة الممتصة بالنسبة للعمال يجب أن تكون المركبة مجهزة بعتاد البحث و الحماية إضافة إلى المطفآت الغبارية سعة 2 كلغ حيث يمكن للعمال التدخل بسرعة في حالة حادث مرور أو كارثة .
مركبات نقل الأجهزة أو المصادر المشعة توضع تحت وصايا مباشرة لشخص مكلف بالحراسة ليلا نهارا تعليمات عامة لمراقبة الحماية من الإشعاعية و متابعة النقل :
ت1 : كل طرد يحتوي على مواد مشعة يجب أن يحمل على الأقل العلامتين الأولى توضع الرمز الدولي للمادة المحمولة و الثانية تدل على تسمية المادة ، يوضع مقياس كيري و كذلك تاريخ قياس هذا النشاط و نوع الصندوق
ت2 : يتعين على المرسل أن يفحص مقياس الجرعة الإشعاعية و يلزم عليه أن يصادق فوق تسريح الإرسال بأن الصندوق مطابق للمواد المبرمجة للنقل
ت3 : كل صندوق فارغ يجب أن يحمل العلامة المنسبة لجرعة الإشعاع
ت4 : الصناديق الداخلية تكون مغلقة و موضوعة في حالة منع كل تدفق و إنتشار كل محتويات و لو يتعرض الطرد إلى إصابة قوية
ت5 : اصغر قياس لكل صندوق الذي يحمل المواد المشعة يجب أن لا يقل عن 15 سم و كل طرد يزيد وزنه عن 5 كلغ يجب ا، يزود بمقبض للحمل
ت6 : كل طرد لا يجب أن يكون ملون على مساحة خارجية على طريق أثر المواد المشعة و يمكن أن يحمل على نفس الوقت مواد مشعة مختلفة من عدة أصناف و لكن لا يمكن أن يسمح بأي حال من الأحوال إحتواء الصندوق خطيرة متفجرة أو سريعة الإلتهاب و الإنفجار
ت7- يجب أن لا تحمل السيارة أكثر من " أربعة طرود " و مواد سريعة الإلتهاب
ت8 – يجب أن تكون الطرود على متن مركبة موضوعة بطريقة أمنية لكي ل تتحرك و تنقلب في داخل المركبة أثناء السير
ت9 – الأجهزة و المصادر المشعة تكون محمولة على مركبة بريد مغطاة و مناسبة لنقل المواد المشعة و تضم إشارات و علامات خطر المواد المشعة في التهيئة الداخلية يجب أن تكون غرفة القيادة معزولة عن المكان الموجودة به الأشعة .
ت10 – العمال الذين يعملون بالمصادر المشعة يجب أن يملكوا أقلام قياس الجرعة " الدوزمتر " لمراقبة الإشعاع و العدوى في حالة التسرب
ت11 – نقل الأجهزة و مصادر الأشعة تتم تحت مسؤولية شخص له كفاءة عالية و مختص في الحماية من الإشعاعية و في حالة الضرورة يقوم بالإتصال بالمصالح العمومية
ت12 – لتجنب أخطار حوادث المرور يجب أن تكون معززة بموكب أمني
ت13 – كل سرقة أو ضياع أو فساد للمواد المشعة يجب أن يصرح من طرف المسؤول خلال 24 سا للسلطات المحلية المعنية للقطاع
ت14 – التصريح عن السرقة يجب أن يتضمن نوع المادة المشعة ، نشاطها ، رقم التعريف ، الممون ، المظهر ، التاريخ و الظروف المفصلة للحادث
ت15 – إذا تم تغيير تاريخ النقل لأسباب معينة أو تغيير إتجاه المسلك أو ساعة النقل يجب إعلام مديرية الحماية المدنية القريبة
ت16 – مديريات الحماية المدنية ، الأمن الوطني ، الدرك الوطني ، مكلفين بمراقبة و إحترام و تطبيق هذه التعليمات .
وصايا في حالة حادث :
- لا تدخل إلا بعد إرتداء لباس الحماية و الأجهزة الخاصة
- لا تتدخل لوحدك بل مع مجموعة
- المجموعة يجب أن تكون مصحوبة بمختص في الميدان عارفا لعملية الكشف و عارفا لإستعمال أجهزة الكشف و
قراءة ( الدوزمتر ) .
- يجب على كل متدخل أن يتزود بقلم الدوزمتر
- يجب إحترام الجرعات القصوى المسموح بها دوليا
- يجب إتباع الحماية النموذجية و المتمثلة في المسافة و الحاجز و الوقت و العزل بالنسبة للمحيط المشع
- في حالة إنعاش يجب إستعمال أنبوب النفخ أو أجهزة تمنع من إصابة المسعف من إستنشاق أو هضم المواد المشعة
- يجب تغيير الفرق ( المناوبة )
- يجب ضمان التطهير أو التخلص من العدوى تنقية المستخدمين و العتاد و الأجهزة المستعملة في المنطقة الملوثة إشعاعيا
- تنقل الضحية بعيدا عن المنبع أو وراء الحاجز للتقليل من الكمية أو جرعة التشعع
- إستعمال منديل مطوي موضوع فوق الأنف و الفم يحد من العدوى الداخلية
- تجنب نقل العدوى
- يجب أن توضع العينات في أكياس غير نافذة
- عتاد النقل يبقى داخل المنطقة الملوثة إلى غاية تطهيره و تنقيته
أجهــــزة الكشـــــف
مقدمة :
هي أجهزة تستعمل لكشف الإشعاعات و كذا مقياس الجرعات الممتصة و تنقسم إلى ثلاثة أقسام :
1- أجهزة الكشف الفردية :
أ- قلم دوز متر :
خاص بالمراقبة المستمرة الفردية للجرعات الممتصة من طرف الأنسجة لحساسية الجسم التي تسببها الفوطونات الإشعاعات الكهرومغناطيسية δ و التي لها طاقة أكبر أو تساوي 10 كيلو إلكتروفولط K.E.V .
ب- دازال :
جهاز يكشف و يقيس الجرعة الممتصة لأشعة X.B.δ التي تكون طاقة فوطوناتها أكبر من 80 كيلو فولط و كذا الإلكترونات 12 إلى 5.2 إلكترو فولط .
ج- قاما ( δ ) :
هو جهاز له نفس مميزات دازال لكنه يختلف عنه في كمية الطاقة المكتشفة .
د- ميني كونراب :
هو جهاز مصغر لقياس الجرعة الممتصة الفردية لأشعة δ و α و هو يحمل على حزام .
2- أجهزة الكشف عن الإشعاع في المحيط :
أ- بابلين 71 BABLIN :
هو جهاز مخصص لقياس التشعع في المحيط بحيث يسمح لنا بتحديد المحيط الأمني كما يمكن أن نستعمله في قياس الجرعة الممتصة من طرف أنسجة الجسم في حالة غياب أجهزة الكشف الفردية أي أنه ملحق أو مكمل لأجهزة الكشف الفردية التي تتراوح طاقتها من 3 إلى 10 كيلو إلكترو فولط .
ب- تيلكثور TELECTOOR :
هو جهاز مخصص لقياس صبيب الجرعة للأشعة الممتصة من طرف الجسم و التي تعدى طاقتها بالنسبة للإلكترونات 0.5 ميغا إلكترو فولط و بالنسبة للفوطونات طاقتها أكبر من 60 كيلو إلكترو فولط و يكشف أيضا β . α و مزود بقناة 4 متر أي يمكن من الحماية عن بعد .
ج- بريز دلارم PRISE D`ALARME :
إشارة إمتداد كامل و تسمى برا 11 و هو محمول و منفصل يحتوي بالداخل كاشف يمكن إستعماله في مكان ثابت و يعطي إشارة إنذار .
د- جهاز كشف النيترونات :
هذا الجهاز يستعمل لقياس الجرعة المستوعبة ( الممتصة ) .
3- أجهزة الكشف ذات الطاقة الضعيفة :
- باب PAB :
هو عبارة عن آلة محمولة و مستقلة مخصصة للكشف و قياس الأشعة بواسطة قناة خاصة بالإشعاعات α . β. X النيترونات بمخرج المساحات المعدية أو منيع ضعيف المستوى كما يعتبر جهاز الكشف عن الطاقة و هو ثقيل جدا و هذا من سلبياته و يكشف عن الإشعاعات ذات الطاقة الضعيفة و من إيجابياته أنه حساس و يمكنه أن يكشف من نوعين من الإشعاعات في آن واحد α . δ كما يمكن أن نستعمله أثناء التدخل لقياس صبيب الجرعة .
فرقة الكشف : L`EQUIPE DE DETECTION
- تركيبها :
- رئيس الفرقة :
- يقوم بجمع المعلومات
- أخذ الإحتياطات الأمنية
- تحديد محيط الأمن
- يراقب السير الزمني للعمليات
- يعتبر بمثابة كاشف
- مساعد المستكشف :
يساعد رئيس الفرقة في أبحاث الكشف
- المطوق :
يتكلف بتطويق المحيط
- المطهر من العدوى :
يتكلف بمراقبة الوسائل المستعملة و الأشخاص المتخلين في المخرج
نصائـح في حالـة تدخـل و في حالـة حريـق
نصائح في حالة تدخل :
عند الإنطلاق : AU D`EPART
حاول الحصول على أكبر عدد من المعلومات الشاملة حول الحادث كما يجب المراقبة السريعة و الجيدة لتشغيل أجهزة الكشف مثل قلم دوز متر الذي يكون مشار إلى الصفر (0) درجة و مراقبة بطارياته و حمل جميع أجهزة الكشف و أخذ جميع المعلومات عن الأحوال الجوية ( حرارة ، رياح ، مطر ، ... إلخ ) و يجب كذلك أخذ العتاد الخاص بالمحيط الأمني و لباس الحماية من الإشعاعية و إستغلال مخطط تدخل المقدم من طرف مركز القيادة .
أثناء الوصول :
دراسة الحالة و الوضعية الخاصة بالحادث .
جمع المعلومات و مراقبتها .
مراقبة أجهزة الكشف .
توزيع المهام حسب المخطط ( فوج الكشف ، فوج التدخل ، وج المراقبة ) و بعد ذلك أخذ مقياس الكشف .
بعد التدخل :
مراقبة المتدخلين ، العتاد ، السيارات ، الأماكن .
يجب قراءة أقلام القياس ( جميع أجهزة الكشف ) .
تقديم تقرير عام حول سير العملية .
نصائح في حالة تدخل :
في حالة حريق فإن النار يمكن أن تغير مجرى الأمور للإشعاع و تحولها إلى غاز أو بخار في هذه الحالة يجب :
الهجوم على النار يكون من أبعد نقطة ممكنة و الأشخاص المتدخلين يجب عليهم إرتداء ألبسة الحماية و إستعمال الجهاز التنفسي العازل لتفادي الدخان و الغازات .
إستعمال المياه يجب أن يكون بأقل كمية ممكنة لتجنب الإنتشار و التلوث و تلوث المحيط .
إستعمال المياه مهم جدا لتخفض درجة الحرارة ، منع الغبار ، و بذلك تجنب خطر التلوث .
إستعمال نفاثة كاملة خطير في حالة تكون الصناديق الحاملــة للمــواد المشعـة مكسرة أو فيها شقوق ( تسمح بخروج المواد المشعة في الجو أو مع الماء ) لكن هذه النفاثات ضرورية للتبريد الجدران الخارجية للمحلات (إستعمال الموزعة).
إستعمال المطفآت الغبارية و مطفأة CO2 أو الماء أو الرغوة إن وجدت .
يجب التقليل من التنقلات بين الأفراد و مختلف الأفواج للتقليل من نسبة التعرض .
التلوث الخارجي للجسم ( البذلة ) أو أشياء أخرى يمكن أن تشكل خطر في حالة وجود حروق أو جروح تتسرب منها المواد المشعة إلى داخل الجسم .
لتجنب التلوث فإن إرتداء لباس الحماية و الجهاز التنفسي المنعزل ضروري و يجب عدم تناول مأكولات أو مشروبات أو التدخين .
يجب تغطية مصادر الإشعاعية و كل الأشياء الملوثة كل شيء ملوث أو شخص أو مشكوك فيه بالتلوث يجب مراقبته و عزله بعد نهاية العملية و قبل مغادرة المكان .
مخطط التدخل ضد الإشعاعية :
الوسائل :
مخطط القطاع .
وسائل الكشف.
وسائل الحماية .
وسائل الإتصالات .
حالة أو نوع الكارثة :
وجود ضحايا .
عدم وجود ضحايا .
حادث داخل الموقع :
فوج الكشف .
فوج التدخل .
فوج الحراسة و المراقبة .
حادث خارج الموقع :
فوج الكشف .
معلومات حول الأحوال الجوية .
معرفة إمتداد الحادث أو الخطر .
الإجـــراءات الإداريــة الخاصــة بالمـــواد المشعــة
مقدمة :
إن الإشعاعات المؤينة سواء الذرية منها أو النووية ذات تأثير كبير على حياتنا و لقد دخلت كثير من المجالات كالطب و البحث العلمي فالزراعة و الصناعة و البحث عن مصادر المياه و مصادر الطاقة إلى غير ذلك من المجالات و نظرا لأهمية ظاهرة النشاط الإشعاعي في حياتنا اليومية فكرت الكثير من الهيئات التشريعية في سن القوانين بتنظيم طريقة الإستعمال و التخزين و النقل فمثلا على هذه الهيئات الدولية ( وكالة الطاقة الذرية الدولية ) IAEA و بما أن الجزائر ضمن هذه الأعضاء الإتفاقية الدولية حول الطاقة النووية فكرت كذلك بوضع تنظيمات و تشريعات وطنية تنظم طريقة الإستعمال و كيفية الحيازة على المواد المشعة و كيفية نقل و تخزين هذه المواد .
- المرسوم 86/132 المؤرخ في 27/05/1986 المحدد بقواعد حماية العمال من أخطار الإشعاعية الأيونية و القواعد المتعلقة بمراقبة حيازة المواد الإشعاعية و الأجهزة التي تولد عنها إشعاعات أيونية و إستعمالها
- و بناءا على المادة 41 من نفس المرسوم يجب على المشغل أن يعد للمؤسسة الموضوعة تحت مسئوليته خطة عمل و إسعافات إستعجالية تنحى على الضرورات التالية :
أن يكون قادرا في حدود وسائله على مواجهة أي خلل أو حادث يمكن أن يقع في المؤسسة
أن يتأكد من مساعدات السلطات العمومية و الهيئات الوطنية لمواجهة الحوادث الكبيرة التي قد تحدث في المؤسسة و لا يكون لها أي تأثير خارجي
ج- أن يخبر فورا السلطات المختصة لا سيما مصالح الحماية المدنية و المحافظة السامية للبحث في جميع الحوادث خاصة التي تمتد آثارها أو يمكن أن تمتد إلى خارج المؤسسة .
د- أن يقدم المساعدة إلى السلطات العمومية إذا إقتضى الأمر
هـ- أن يعد تقريرا و يقوم بتحليل أي حادث يمكن أن يطرأ
- المرسوم التنفيذي رقم 90/79 المؤرخ في 27/02/1990 المتضمن التنظيمات الخاصة بنقل المواد الخطيرة و خاصة المواد 03 ، 04 ، 05 ، 06 ، 07 ، 18 ، 19 ، 21 ، 22 ، 23 ، 27 ، 29 ، 30 ، 31 ، 32 ، 33
- القرار الوزاري المشترك المؤرخ في 10/02/1988 و المتضمن تحديد طرق المراقبة في ميدان إستعمال المواد المشعة لا سيما المواد : 06 ، 07 ، 09 ، 10 ، 16 ، 18 ، 19 ، 21 ، 22 ، 23 .
- القرار الوزاري المشترك المؤرخ في : 10/02/1988 و المتضمن التصنيف الأساسي للمواد المشعة لا سيما المادتين : 01 ، 02
- القرار الوزاري المشترك المؤرخ في : 10/02/1988 المحدد بحدود المناطق و الإشارات الخاصة بالمناطق المنظمة و الممنوعة لا سيما المواد من 01 إلى 08
- القرار الوزاري المشترك المؤرخ في : 10/02/1988 المتضمن للحدود المشتقة للتركيز في الهواء و الحدود المتدرجة سنويا و كذلك القيم التكافئية و كذلك صبيب حزمة النيترونات
- القرار الوزاري المشترك المؤرخ في : 10/02/1988 المتضمن كيفية الحيازة و الإستغلال للمواد المشعة
التنظيمات الدولية :
الرسوم 86/1103 المؤرخ في 02/10/1986 المتعلق بحماية العمال ضد الإشعاعات المؤينة .
المرسوم 75/306 المؤرخ في 28/04/1975 المتعلق بحماية العمال ضد الإشعاعات المؤينة في المنشآت القاعدية النووية INP
ملاحظة : هذا المرسوم عدل و تمم بمرسوم رقم 88/662 المؤرخ في 06/05/1988
القرار المؤرخ في 15/04/1945 المتعلق بنقل المواد الخطيرة
القرار المؤرخ في : 01/07/1966 المتعلق بنقل المواد المشعة لا سيما المادة 791 منه المحددة لمجموعات و أصناف المواد حسب المقاييس الخاصة بها
القرار المؤرخ في : 28/08/1978 المتعلق بنقل الأجهزة الراديولوجية ( δ ) داخل سيارات مهيأة خاصة
القرار المؤرخ في 10/01/1974 يمنع حركة السيارات المخصصة لنقل المواد المشعة و الحاملة للإشعاعات البرتقالية أو علامات المواد الخطيرة
أيام العطل الأسبوعية و الأعياد من 00 سا إلى 24 سا
أول يوم عطلة أسبوعية من الساعة 00 سا .