أحد صفحات التقدم العلمي للنشر
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

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى