الأشعة وأنواعها

ما هي الأشعة

الأشعة هي انبعاثات من الطاقة يتم إرسالها من مصدر ما عن طريق وسط ناقل إلى جسم آخر فتؤثر فيه. وتختلف أنواع الأشعة حسب طاقتها، فالأشعة ذات الطاقة المنخفضة كأشعة ألفا وأشعة بيتا هي أشعة ذات تأثير مدمر على الكائن الحي، لذلك لا تستخدم في الفحوصات الطبية نتيجة لتطبيقات الذكاء الاصطناعي في الطب، بل يتم استخدام أشعة الطاقة العالية كأشعة إكس وأشعة غاما، فرغم أنها ذات طاقة عالية إلا أنها لا تسبب آثاراً جانبيةً مدمرة للكائن الحي. ويعبر عن الأشعة بعدد من الوحدات الفيزيائية أولها الروينتغن الذي يعبر عن قوة انبعاث الطاقة الإشعاعية إضافة إلى الراد الذي يعبر عن مدى امتصاص الكائن الحي للطاقة الإشعاعية، والرم الذي يقيس الأثر الذي يحدث في الكائن الحي من التعرض لهذه الطاقة الإشعاعية، والراد هو أكثر هذه الوحدات استخداماً.

تأثير الأشعة على الإنسان

عند تعرض الإنسان لقدر عال من الأشعة فان له تأثيرين، إما تأثير جسدي أو تأثير جيني، التأثير الجسدي يسبب أضراراً في جسد الإنسان كتعريض الحامل للإجهاض أو احتراق الخلايا الجسدية وموتها في منطقة التعرض للإشعاع، وهي غير متوارثة، بل تؤثر على الشخص وحده، ويدخل ضمن هذا النوع العلاج الإشعاعي لمرض السرطان، الذي يتم فيه تعريض المريض للإشعاع في منطقة محددة، وبمقدار معين، لقتل الخلايا السرطانية.

أما التأثير الثاني فهو التأثير الجيني، أي أنه يؤثر على DNA الشخص المتعرض للإشعاع، فتصبح لديه طفرات جينية تصيبه بالأمراض والسرطانات، ثم تنتقل هذه الطفرات في ال DNA إلى أبنائه عن طريق الوراثة، وهذا النوع هو الأخطر على البشرية لتناقله بين الأجيال.

وعندما يؤثر في ال DNA فإنه يؤثر بشكل مباشر على قدرة الخلية على التجدد والانقسام، فإذا كانت هذه الخلايا ضمن أعضاء تحتاج إلى التجدد بشكل دائم كخلايا الجهاز الهضمي، فإن أثر الإشعاع سيؤثر تأثيراً واضحاً على وظيفة العضو، أما إذا كانت الخلايا المتعرضة للإشعاع ضمن عضو لا يحتاج إلى التجدد فإن أثر الإشعاع لن يظهر بشكل كبير، ولن يؤثر على وظيفة العضو وأدائه لعمله.

الأشعة وأنواعها حسب تعرض الإنسان لها

تنقسم الأشعة حسب تعرض الإنسان لها إلى الاشعاع الكامل والإشعاع الجزئي، وحين يتعرض الناس للإشعاع الكامل بسبب الأسلحة والقنابل النووية فإن ذلك يتسبب في متلازمات وأعراض عديدة، وهو الأمر الذي قام علماء الفيزياء بدراسته وتحديد أقسامه والأعراض التابعة لكل درجة منه.

فعند تعرض الإنسان لإشعاع كامل يقدر امتصاصه منه بـ٣٠٠ راد فإنه يصاب بنقص حاد في مكونات الدم من كريات الدم الحمراء والبيضاء والصفائح الدموية، وتظهر عليه أعراض فقر الدم، ويصبح عرضة للميكروبات بسبب نقص كريات الدم البيضاء وربما سرطان الدم، ثم تتطور حالته خلال أسبوعين لتنتهي بالوفاة.

وعند تعرض الإنسان لإشعاع كامل يقدر امتصاصه منه بـ١٠٠٠ راد فإن الأثر الخطير ينتج من الجهاز الهضمي، فالخلايا المكونة لبطانة الأمعاء تصبح مدمرة مما يسبب الإسهال الحاد وجفاف الجسم نتيجة لفقد السوائل، اضافة إلى خروج البكتيريا الطبيعية التي تتواجد في الأمعاء إلى مختلف أنحاء الجسم مسببة التسمم الدموي، والذي يقود في نهاية الأمر إلى الوفاة في مدة لا تتجاوز الثلاثة أيام.

وعند تعرض للإشعاع يقدر امتصاصه منه بـ٢٠٠٠ راد فإن تأثيره يكون مباشراً على الجهاز العصبي المركزي، ويؤدي إلى الوفاة خلال ساعات فقط.

وعند تعرض المرأة الحامل للإشعاع الكامل فإن طفلها يولد بتخلف عقلي، وتأخر في النمو الجسدي، وضمور في المخ، وفي بعض الحالات ضعف البصر الذي قد يصل إلى العمى، والشفة الأرنبية.

أما الإشعاع الجزئي الذي يدخل ضمنه تعرض العاملين في المجالات الطبية والبحثية لمقادير بسيطة من الاشعاع بشكل يومي، والتي ينتج التأثير السيء عن طريق التراكم بمرور الوقت، ويدخل ضمنه أيضا الأشعة المستخدمة في الفحوصات الطبية وغيرها.

استخدامات الأشعة في المجالات المختلفة

تتنوع استخدامات الأشعة منها المجالات الطبية والغذائية والصناعية، فقد استفادت نواحي الحياة المختلفة من مميزات الإشعاع ليكون وسيلة من وسائل التطور، ومعيناً على تسهيل العمليات التي كانت تتم بشكل يدوي، وتستهلك الكثير من الوقت والجهد.

فتستخدم الاشعة في المجال الطبي في تعقيم الأدوات الطبية البلاستيكية، التي تنصهر إذا ما استخدم في تعقيمها الفرن الكهربائي الذي يستخدم في تعقيم الأدوات المعدنية، كما ان الفحوصات الطبية عن طريق الأشعة عاملاً مهماً في اكتشاف مسببات الأمراض، ومساعدة الكثير من المرضى على الشفاء.

فتعتمد تقنية المتتبع الإشعاعي على إدخال مادة مشعة إلى مسار الدم وتتبعها من خلال جهاز الرصد الإشعاعي، فاذا ظل قياس الاشعاع كما هو في الأوعية الدموية المختلفة فذلك كافيا لاستبعاد وجود انسداد في أحد الأوعية، أما في حال تغيرت قراءة الاشعاع في الجهاز بعد نقطة معينة فذلك يعني وجود انسداد في تلك المنطقة.

وتستخدم الاشعة في المجال الغذائي في حفظ الأطعمة وتعقيمها وتغليفها، مما يساعد على الاحتفاظ بالأغذية لفترات طويلة دون تلف.

استخدامات الأشعة في المجال الصناعي

تستخدم تقنية التتبع الاشعاعي في المجال الصناعي في التأكد من أن صناديق التعبئة في المصانع ممتلئة وليست فارغة، وأن المنتجات داخلها مكتملة ، ففي سير كهربائي يشبه سير الأمتعة في المطارات يتم وضع مصدر للإشعاع على الجانب الأيمن، وجهاز لقراءة الإشعاع على الجانب الأيسر، ويتم وضع الصناديق في السير الكهربائي، عندما يمر صندق مكتمل فإنه يسجل قراءة معلومة على جهاز الإشعاع في الجهة المقابلة، وفي حال كان الصندوق فارغا او ناقصا تختلف القراءة على الجهاز، فيقوم ذراع ملحق بالسير بسحب هذا الصندوق لتتم مراجعته، وإكمال تعبئته.

ويتم استخدام الأشعة في اختبار تجانس المواد، فلمعرفة ما إذا كانت حزمة من الأوراق قد صنعت بالكثافة نفسها، يتم تمرير كل ورقة بين مصدر إشعاع وجهاز قراءة، للتأكد من أن القراءة على الجهاز ستكون نفسها مع كل ورقه، وفي حال اختلفت فذلك يدل أن هذه الورقة ذات سمك مختلف، وينبغي اصلاحها، ويتم الأمر نفسه في اختبار تجانس الشوكولاتة، والحساء، ودهان الجدران وغيرها.

وللأشعة دوراً مهما في الكشف عن العملات المزورة، والأوراق الرسمية المختلفة عن أصولها.

إنتاج الإشعاع

تصنع المواد المشعة من خلال المسرعات النووية والتي تستطيع تصنيع نوع واحد من المواد المشعة في المرة الواحدة، وكذلك يتم تصنيعها عن طريق المفاعلات النووية والتي تتميز بقدرتها على إنتاج أنواع متعددة من الأشعة في المرة الواحدة، لذلك يعتبر اكتشافها هو البداية الحقيقية للاستخدام الواسع للأشعة في المجالات المتعددة.

ان من غير المقبول النظر للأشعة على انها سيئة فقط ومن الأسلحة المحرمة دوليا برغم الاستخدامات و المنافع الكثيرة فيجب النظر الى الجانب الإيجابي لها و فوائدها التي لا تعد ولا تحصى.