علوم

كيف تعمل بذلات الإشعاع

تمنع هذه الملابس هذا الشكل غير المرئي من الطاقة من الإضرار بجسم الإنسان

عمال لمكافحة التلوث يتعاملون مع مواد محتملة السمية

سواء‭ ‬ارتداها‭ ‬أول‭ ‬المستجيبين‭ ‬لتفجير‭ ‬إشعاعي،‭ ‬أو‭ ‬فنيي‭ ‬الأشعة‭ ‬الذين‭ ‬يجرون‭ ‬فحصاً‭ ‬بالأشعة‭ ‬السينية‭ ‬أو‭ ‬عمال‭ ‬محطة‭ ‬للطاقة‭ ‬النووية،‭ ‬يمكن‭ ‬أن‭ ‬تساعد‭ ‬الملابس‭ ‬المقاومة‭ ‬للإشعاع‭ ‬في‭ ‬منع‭ ‬الآثار‭ ‬الضارة‭ ‬التي‭ ‬تسببها‭ ‬المواد‭ ‬المشعة‭ ‬من‭ ‬خلال‭ ‬عملية‭ ‬تسمى‭ ‬التشعيع ‭.‬Irradiation‬ هناك ‭‬4‭‬ أنواع‭ ‬رئيسية‭ ‬من‭ ‬الإشعاع: ‬ألفا‭ ‬Alpha‭ ‬وبيتا ‭‬Beta‭‬ والنيوتروني ‭‬Neutron‭‬ والكهرومغناطيسي ‭‬Electromagnetic‭‬. لكل‭ ‬منها‭ ‬مخاطره‭ ‬الصحية‭ ‬الخاصة،‭ ‬من‭ ‬التسبب‭ ‬في‭ ‬حروق‭ ‬الجلد‭ ‬إلى‭ ‬طفرات‭ ‬الحمض‭ ‬النووي ‭‬DNA‭‬ وتلفه،‭ ‬مما‭ ‬قد‭ ‬يؤدي‭ ‬إلى‭ ‬الإصابة‭ ‬بالسرطان‭.‬

يسهل‭ ‬حجب‭ ‬بعض‭ ‬أنواع‭ ‬الإشعاع‭ ‬عن‭ ‬غيرها. ‬فمثلاً،‭ ‬يمكن‭ ‬حجب‭ ‬جسيمات‭ ‬ألفا،‭ ‬مثل‭ ‬تلك‭ ‬المنبعثة‭ ‬من‭ ‬اليورانيوم،‭ ‬بواسطة‭ ‬قطعة‭ ‬من‭ ‬الورق‭ ‬أو‭ ‬عبر‭ ‬جلدك. ‬لكن‭ ‬عند‭ ‬استنشاق‭ ‬هذه‭ ‬الجزيئات‭ ‬عبر‭ ‬الأنف،‭ ‬فقد‭ ‬تؤدي‭ ‬إلى‭ ‬الإصابة‭ ‬بسرطان‭ ‬الرئة. ‬ومن‭ ‬ناحية‭ ‬أخرى،‭ ‬تتطلب‭ ‬بعض‭ ‬الموجات‭ ‬الكهرومغناطيسية،‭ ‬مثل‭ ‬أشعة‭ ‬غاما ‭‬Gamma‭ ‬rays‬، طبقات‭ ‬سميكة‭ ‬من‭ ‬المواد‭ ‬مثل‭ ‬الرصاص‭ ‬لحجبها‭ ‬تماماً‭.‬

لمنع‭ ‬هذه‭ ‬الأنواع‭ ‬من‭ ‬الإشعاع‭ ‬من‭ ‬الدخول‭ ‬إلى‭ ‬جسم‭ ‬الإنسان‭ ‬والإضرار‭ ‬به،‭ ‬تُستخدم‭ ‬بذلات‭ ‬خاصة‭ ‬للوقاية‭ ‬من‭ ‬المواد‭ ‬الخطرة. ‬يستخدم‭ ‬مصطلح‭ ‬”بذلة‭ ‬المواد‭ ‬الخطرة“‭ ‬Hazmat‭ ‬suit‭ ‬لوصف‭ ‬مجموعة‭ ‬متنوعة‭ ‬من‭ ‬معدات‭ ‬الحماية،‭ ‬والتي‭ ‬تشمل‭ ‬بذلات‭ ‬مصممة‭ ‬لحماية‭ ‬مرتديها‭ ‬من‭ ‬المخاطر‭ ‬البيولوجية‭ ‬والتعرض‭ ‬للمواد‭ ‬الكيميائية‭ ‬والفيروسات،‭ ‬في‭ ‬حين‭ ‬يمكن‭ ‬استخدام‭ ‬البعض‭ ‬الآخر‭ ‬لحجب‭ ‬جزيئات‭ ‬الإشعاع‭ ‬الضار‭.‬

يمكن‭ ‬لبذلة‭ ‬الحماية‭ ‬من‭ ‬الإشعاع‭ ‬تنفيذ‭ ‬ذلك‭ ‬بطريقتين. ‬أولاً‭ ‬تعمل‭ ‬كحاجز‭ ‬مادي‭ ‬ضد‭ ‬الجسيمات‭ ‬المشعة،‭ ‬وثانياً‭ ‬بامتصاص‭ ‬الإشعاع‭ ‬قبل‭ ‬وصوله‭ ‬إلى‭ ‬الجسم. ‬تفتقر‭ ‬جسيمات‭ ‬ألفا‭ ‬وبيتا‭ ‬المشعة‭ ‬إلى‭ ‬الطاقة‭ ‬اللازمة‭ ‬للمرور‭ ‬عبر‭ ‬طيف‭ ‬من‭ ‬المواد‭ ‬التي‭ ‬يمكن‭ ‬استخدامها‭ ‬لصنع‭ ‬البذلة،‭ ‬مثل‭ ‬البلاستيك. ‬يمكن‭ ‬أيضاً‭ ‬تضمين‭ ‬عناصر‭ ‬معدنية‭ ‬ثقيلة‭ ‬مثل‭ ‬الرصاص‭ ‬Lead‭ ‬والبورون‭ ‬Boron‭ ‬في‭ ‬مواد‭ ‬البذلة‭ ‬لامتصاص‭ ‬طاقة‭ ‬بعض‭ ‬أنواع‭ ‬الإشعاع،‭ ‬مما‭ ‬يمنعها‭ ‬من‭ ‬الوصول‭ ‬إلى‭ ‬الجسم. ‬حالياً،‭ ‬يمكن‭ ‬لمعظم‭ ‬بذلات‭ ‬الإشعاع‭ ‬حجب‭ ‬أشعة‭ ‬ألفا‭ ‬وبيتا. ‬ومع‭ ‬ذلك،‭ ‬لا‭ ‬توجد‭ ‬بذلة‭ ‬لكامل‭ ‬الجسم‭ ‬يمكنها‭ ‬حماية‭ ‬مرتديها‭ ‬من‭ ‬الإشعاعات‭ ‬المؤينة‭ ‬القاتلة‭ ‬مثل‭ ‬أشعة‭ ‬غاما‭.‬


هل كنتَ تعلم؟ تلزم دروع من الرصاص لا تقل سماكتها عن 0.25 ملم لحجب الأشعة السينية
سترة أستروراد على متن محطة الفضاء الدولية في عام 2020

مكافحة الإشعاع‭ ‬الفضائي

للتحليق‭ ‬خارج‭ ‬الغلاف‭ ‬الجوي‭ ‬الواقي‭ ‬للأرض،‭ ‬يزوّد‭ ‬رواد‭ ‬الفضاء‭ ‬ببذلات‭ ‬مصممة‭ ‬لحمايتهم‭ ‬من‭ ‬آثار‭ ‬الإشعاع‭ ‬الضار‭ ‬عندما‭ ‬يخرجون‭ ‬من‭ ‬مركباتهم‭ ‬الفضائية. ‬والآن،‭ ‬في‭ ‬حين‭ ‬يخطط‭ ‬رواد‭ ‬الفضاء‭ ‬للعودة‭ ‬إلى‭ ‬القمر‭ ‬في‭ ‬برنامج‭ ‬أرتيميس‭ ‬Artemis‭ ‬التابع‭ ‬لوكالة‭ ‬ناسا،‭ ‬تُختبر‭ ‬تقنيات‭ ‬مكافحة‭ ‬الإشعاع‭ ‬في‭ ‬أحدث‭ ‬بعثة‭ ‬قمرية‭.‬

قد‭ ‬يسافر‭ ‬رواد‭ ‬فضاء‭ ‬بعثة‭ ‬أرتيميس‭ ‬المستقبليون‭ ‬إلى‭ ‬القمر‭ ‬وهم‭ ‬يرتدون‭ ‬قطعة‭ ‬جديدة‭ ‬من‭ ‬تقنيات‭ ‬مكافحة‭ ‬الإشعاع‭ ‬الجاري‭ ‬تجربتها،‭ ‬والمسماة‭ ‬أستروراد ‭‬AstroRad‭‬. طورت‭ ‬ستيم‭ ‬راد ‭‬StemRad‬، وهي‭ ‬شركة‭ ‬مطورة‭ ‬للبذلات‭ ‬المضادة‭ ‬للإشعاع،‭ ‬وشركة‭ ‬لوكهيد‭ ‬مارتن ‭‬Lockheed‭ ‬Martin‬، وهي‭ ‬شركة‭ ‬طيران،‭ ‬تقنية‭ ‬لحماية‭ ‬الأعضاء‭ ‬الحيوية‭ ‬لرواد‭ ‬الفضاء‭ ‬من‭ ‬أشعة‭ ‬غاما. ‬أستروراد‭ ‬هو‭ ‬درع‭ ‬إشعاعي‭ ‬شخصي‭ ‬مصنوع‭ ‬من‭ ‬البولي‭ ‬إيثيلين‭ ‬الذي‭ ‬يحمي‭ ‬أجزاء‭ ‬معينة‭ ‬منتجة‭ ‬للخلايا‭ ‬الجذعية‭ ‬في‭ ‬جسم‭ ‬الإنسان،‭ ‬مثل‭ ‬نخاع‭ ‬العظام،‭ ‬وهي‭ ‬الأكثر‭ ‬عرضة‭ ‬للطفرات‭ ‬التي‭ ‬يسببها‭ ‬إشعاع‭ ‬غاما‭.‬

ثبّتت‭ ‬درع‭ ‬أستروراد‭ ‬في‭ ‬صدور‭ ‬دمى (‬مانيكانات)‭ ‬Mannequins‭ ‬لرواد‭ ‬الفضاء‭ ‬على‭ ‬متن‭ ‬أول‭ ‬اختبارات‭ ‬أرتيميس‭ ‬في‭ ‬العام‭ ‬الماضي. ‬جمعت‭ ‬الدمى‭ ‬عالية‭ ‬التقنية‭ ‬بيانات‭ ‬حيوية‭ ‬حول‭ ‬مدى‭ ‬نجاح‭ ‬درع‭ ‬أستروراد‭ ‬في‭ ‬الفضاء،‭ ‬والتي‭ ‬يمكن‭ ‬للعلماء‭ ‬استخدامها‭ ‬لتحسين‭ ‬التكنولوجيا‭ ‬المستخدمة‭ ‬في‭ ‬البعثات‭ ‬المستقبلية‭.‬


هل كنت تعلم؟ بداخل القشرة الأرضية، اليورانيوم أكثر وفرة بنحو 500 مرة من الذهب.


5 حقائق

من‭ ‬الذي‭ ‬يحتاج‭ ‬إلى‭ ‬الحماية؟

1 الأطباء‭ ‬
يستخدم‭ ‬أفراد‭ ‬الطاقم‭ ‬الطبي‭ ‬المتعاملون‭ ‬مع‭ ‬الأجهزة‭ ‬الباعثة‭ ‬للإشعاع‭ ‬مثل‭ ‬أجهزة‭ ‬الأشعة‭ ‬السينية‭ ‬واقي‭ ‬الجسم‭ ‬الرصاصي‭ ‬لحماية‭ ‬أعضائهم‭ ‬الحيوية‭ ‬أثناء‭ ‬الإجراء‭.‬

2‬ رجال‭ ‬الإطفاء‭ ‬
يحتاج‭ ‬المستجيبون‭ ‬الأوائل‭ ‬للحرائق‭ ‬في‭ ‬المباني‭ ‬المحتوية‭ ‬على‭ ‬مواد‭ ‬مشعة،‭ ‬مثل‭ ‬بنوك‭ ‬الدم‭ ‬والمستشفيات‭ ‬ومحطات‭ ‬الطاقة،‭ ‬إلى‭ ‬بذلات‭ ‬إشعاعية‭ ‬لحمايتهم‭.‬

3 ‭‬أفراد‭ ‬الجيش‭ ‬
عند‭ ‬الاستجابة‭ ‬للمواقف‭ ‬الكيميائية‭ ‬والبيولوجية‭ ‬والإشعاعية‭ ‬والنووية‭ ‬أثناء‭ ‬الحروب‭ ‬أو‭ ‬الصراعات،‭ ‬يحتاج‭ ‬العسكريون‭ ‬إلى‭ ‬الحماية‭ ‬الجسدية‭ ‬من‭ ‬أي‭ ‬مصادر‭ ‬مشعة‭ ‬محتملة‭.‬

4 ‬موظفو‭ ‬المنشآت‭ ‬النووية‭ ‬
تستخدم‭ ‬المصادر‭ ‬المشعة‭ ‬لإنتاج‭ ‬الطاقة‭ ‬بتفاعلات‭ ‬الانشطار‭ ‬النووي. ‬في‭ ‬حالة‭ ‬وجود‭ ‬خطر‭ ‬مرتفع‭ ‬للتعرض‭ ‬الإشعاعي،‭ ‬يحتاج‭ ‬موظفو‭ ‬محطات‭ ‬الطاقة‭ ‬النووية‭ ‬إلى‭ ‬ارتداء‭ ‬ملابس‭ ‬واقية‭.‬

5 ‬الباحثون‭ ‬
يتطلب‭ ‬إجراء‭ ‬التجارب‭ ‬وفحص‭ ‬الخصائص‭ ‬الفيزيائية‭ ‬والتقنيات‭ ‬المحيطة‭ ‬بالمصادر‭ ‬المشعة‭ ‬استخدام‭ ‬بذلات‭ ‬إشعاعية‭ ‬في‭ ‬بعض‭ ‬الحالات‭.‬

بقلم:سكوت‭ ‬داتفيلد

اظهر المزيد
زر الذهاب إلى الأعلى