ما هى الوقاية الاشعاعية ؟

الوقاية من الإشعاعات المؤينة ، (درع الاشعاع أو التدريع shielding الإشعاعي) هو إنشاء درع واقي من الإشعاع النووي والأشعة السينية المستخدمة في الصناعة والطب الضارة للبشر إلا إذا كانت كميات محدودة بعناية . والتدريع هو نظام معين يحوي مواد ذات سماكة محددة تعمل على توهين الأشعة إلى الحد الذي يكفل عدم المساس بالصحة العامة.

أنواع الاشعاعات الضارة

الإشعاعات المؤينة تقسم إلى نوعين الأولى الإشعاعات الجسمية ومن أمثلتها دقائق الفا وبيتا والنيوترونات والبروتونات والثاني الإشعاعات الكهرومغناطيسية مثل أشعة جاما والأشعة السينية وهي عبارة عن فوتونات وتشتمل على عدد كبير من الموجات المختلفة الطول مبتدئة بالموجات الطويلة كموجات اللاسلكي حتى موجات الأشعة الكونية.

مصادر الإشعاع

• الإشعاعات الطبيعية :

o      الإشعاعات الصادرة من التربة : تحتوي القشرة الخارجية للكرة الأرضية على كميات ضئيلة من عناصر مشعة مثل اليورانيوم والثوريوم ونواتجهما الوليدة و يختلف تركيز هذهِ العناصر في التربة باختلاف نوعها ،  فنجد أن تركيزها يزداد بالصخور الجرانيتيه ويقل في التربة الرملية .  الجرعات الإشعاعية الناتجة عن التربة وهي مكونة من إشعاعات جاما الصادرة عند تفكك الأنوية، كذلك تحتوي التربة على على نظائر مشعة مثل البوتاسيوم -40 والربيديوم -87  و الكالسيوم -40 وغيرها .

•  الإشعاعات الصناعية :

o      الطب: يستعمل الأشعة في عملية التشخيص والعلاج وبذلك يتعرض المريض والفنيين لهذهِ الإشعاعات.

o      التفجيرات النووية : وهي أكثر المصادر خطراً على البيئة فكل تفجير نووي يؤدي إلى زيادة تلوث عناصر البيئة

o      المفاعلات النووية : وهي تستخدم لتوليد الطاقة الكهربائية.

o      الاستعمالات الأخرى: يدخل استعمال المواد المشعة في بعض البحوث الفيزيائية والكيميائية والأحياء والطب والصيدلة.

مبادئ الحماية من الإشعاعات المؤينة

التعرض للإشعاع بالنسبة للعاملين في المجالات النووية تحكمه التعليمات الحكومية ، وهي تحدد الحدود القصوى للأنواع المختلفة للأشعاعات ، وتحتم احترامها من قبل العاملين ، وذلك للحفاظ سلامتهم أولا وللحفاظ على الآخرين أيضا. تحفظ المواد المشعة الصلبة في خازنة من الرصاص.

وهناك ثلاثة عوامل لضبط كمية الإشعاع أو الجرعة الإشعاعية التي يتعرض لها شخص من مصدر مشع ، ويمكن ضبط كمية التعرض بتطبيق عدة عوامل :

•  الزمن : خفض زمن التعرض يقلل الجرعة المأخودة ، ونسبة الانخفاض تتناسب طرديا مع الزمن ،
• المسافة : كلما زاد بُعد الشخص عن مصدر الإشعاع كلما قلت الكمية المأخودة ، وطبقا لها تنخفض الكمية المأخوذة عكسيا مع مربع المسافة من المصدر،
• الدرع الواقي : وتستخدم دروع توهن الإشعاعات وتمتصها ، وتستخدم بالقدر المناسب لخفض كمية الإشعاع خلفها . من أهم المواد المستخدمة لحجب الأشعة الرصاص والنحاس  والحديد و لخرسانة وبالنسبة لحجب النيوترونات البرافين والماء.

اعتبارات التصميم

أ- يجب أن يكون مكان غرفة الأشعة معزولاً ويسهل الوصول إليه ( مثلا في "قبو" المستشفيات مع طبقة عازلة سميكة من ألواح الرصاص ). ب- يجب أن تكون أبواب ونوافذ غرف الأشعة محدودة، لإتاحة الدخول والخروج، والتهوية فقط. ج- يجب الأخذ بالاعتبار أن الأجهزة ستعمل بأعلى طاقاتها عند تحديد سمك التدريع. د- يجب خلو مادة التدريع من الثقوب أو التصدعات قبل وبعد التركيب. هـ- يجب تمييز المناطق الخاضعة للتحكم بالعلامات التحذيرية المتعارف عليها، بحيث توضع بشكل واضح وملائم عند مداخلها ومخارجها. و- تدريع غرف الأشعة لأغراض تشخيصية أو علاجية أو طب الأسنان. في الشكل أدناه أفكار لوقاية الممرات الموصلة لغرفة الأشعة بجعل أبواب الدخول غير مباشرة .

التطبيقات المعمارية

• تدريع الأرضيات والحوائط والأسقف (بألواح الرصاص أو بمكافئ للرصاص .
• الزجاج الواقي لشبابيك المراقبة ( المرصص أو بمكافئ للرصاص )
• تبطين الأبواب بألواح الرصاص أو بمكافئ للرصاص .

مواد التدريع الاشعاعي

•  الواح الرصاص
• معدن الباريوم
• الفولاذ المقاوم للصدأ
• سبائك التنغستن Tungsten لديه سلوك ممتاز جدا في التدريع ضد الأشعة السينية وأشعة غاما. التنغستن لديه 60٪ أفضل في التدريع ضد الأشعة السينية وأشعة غاما (لهذا، فإنه يمكن أن تقلل من عنصر التدريع ). 
• الواح جبسية مبطنة بالرصاص واقية من الاشعه .
• خشب الأبلكاج (الخشب الرقائقي) المبطن بالرصاص Lead Lined Plywood
• الحوائط الخرسانية العالية الكثافة
• وحدات من الطوب أو البلوك الواقي من الاشعة لبناء الحوائط
• مونة بناء الحوائط التي تحتوى علي الباريوم .
• المحارة الواقية من الاشعة التى تحتوي على الباريوم
• الزجاج المرصص
• الواح بوليمر البولي ايثيلين التي تحتوي عى البورون 5 ٪ بالوزن لتوهين الاشعه . و أيضا البولي اثيلين منخفض الكثافة ( LDPE) مع أي محتوى البورون حسب قوة الاشعاع. وتمتاز بخواص ميكانيكية عالية، اضافة الى خواصها الاخرى مثل خفة الوزن وسهولة التصنيع والنقل وسلاسة التركيب والقولبة الى الشكل المطلوب .
• الواح بوليمر البولي يوريثان (الرغوة الاسفنجية) التي تمتاز بالقابلية على توهين وامتصاص الاشعاع النووي .