جرعة السقوط النووي

احسب معدل جرعة السقوط النووي بعد الانفجار D = D0 × t^(−1.2) بوحدة R/hr، حيث D0 هو معدل الجرعة المرجعي عند الساعة الأولى (H+1) وt الزمن بالساعات منذ الانفجار، مع معامل التناقص والجرعة المكافئة بالغرا؛ ويرفض الحساب لأي زمن أقل من ساعة لأن القانون معاير من H+1 فصاعدًا.

خطوات الاستخدام

أدخل معدل الجرعة الأولي (D0) بوحدة رونتجن في الساعة (R/hr) عند وقت مرجعي (عادة بعد ساعة واحدة من الانفجار). هذا المعدل يمثل شدة الإشعاع في نقطة زمنية معروفة بعد التفجير النووي.

أدخل الوقت المنقضي (t) بالساعات منذ لحظة التفجير النووي. الوقت عامل حاسم لأن النشاط الإشعاعي للسقوط النووي يتناقص بسرعة مع الزمن وفق قانون أسّي.

ستقوم الحاسبة بتطبيق قانون التناقص الإشعاعي: D = D0 × t^(-1.2). هذا القانون مستمد من قاعدة 7-10 الشهيرة والتي تقول أن معدل الجرعة يقل بمقدار عشرة أضعاف كلما زاد الوقت سبع مرات. الأس -1.2 هو تقريب موثوق لسلوك نواتج الانشطار. لاحظ أن D0 معاير عند الساعة الأولى (H+1)، وترفض الحاسبة أي زمن أقل من ساعة لأن القانون لا يُستقرى للخلف إلى فترة الإشعاع المباشر.

الأسئلة الشائعة

يعتمد هذا القانون على السلوك الإشعاعي لنواتج الانشطار بعد التفجير النووي. عند انفجار قنبلة نووية، يتم إنتاج مئات النظائر المشعة المختلفة بنصف عمر متفاوت. النشاط الإشعاعي الكلي لهذه النواتج يتناقص مع الزمن وفق علاقة قوة: A(t) = A₀ × t^(-1.2). هذه العلاقة تم استنتاجها تجريبياً ورياضياً، وتعتبر تقريباً جيداً للسقوط النووي المبكر (من بضع دقائق إلى عدة أسابيع). الرقم 1.2 ليس ثابتاً تماماً بل يتراوح بين 1.1 و1.3 حسب نوع السلاح والظروف، لكن 1.2 هو المعدل المقبول في التقديرات العسكرية والمدنية. قاعدة 7-10 الشهيرة مبسطة: بعد 7 أضعاف الوقت، يقل معدل الجرعة 10 مرات، وهي مشتقة من هذا القانون (7^1.2 ≈ 10).

للحصول على الجرعة الإجمالية المتراكمة (إجمالي التعرض خلال فترة زمنية)، يجب تكامل دالة معدل الجرعة على الزمن. على سبيل المثال، إذا كنت تريد الجرعة من t₁ إلى t₂، فاستخدم الصيغة: الجرعة التراكمية = ∫ D(t) dt = ∫ D₀ t^(-1.2) dt من t₁ إلى t₂. حل التكامل: = (D₀ / (-0.2)) [t^(-0.2)] من t₁ إلى t₂ = (5 D₀) (t₁^(-0.2) - t₂^(-0.2)) (لاحظ تغير الإشارة لأن (-1.2+1)=-0.2). مثال: إذا كنت معرضاً من ساعة إلى 7 ساعات مع D0=500 R/hr، فالجرعة = 5×500×(1^(-0.2) - 7^(-0.2)) = 2500×(1 - 0.677) ≈ 2500×0.323 = 807.5 R. هذه كمية خطيرة تحتاج إلى حماية فورية.

الإشعاع المباشر (prompt radiation) يأتي من الانفجار نفسه في اللحظات الأولى، ويتكون أساساً من نيوترونات وأشعة جاما شديدة، لكنه يستمر لجزء من الثانية فقط وينحسر بسرعة مع المسافة. أما السقوط النووي (fallout) فهو جسيمات مشعة تتصاعد إلى الغلاف الجوي ثم تهبط على الأرض على مدى ساعات أو أيام، وتستمر في إصدار إشعاع لأسابيع أو سنوات. حاسبة السقوط النووي تتعامل فقط مع هذا النوع. الجرعة من السقوط تعتمد على الوقت بعد الانفجار وموقعك النسبي بالنسبة لمساقط الغبار. إجراءات الحماية مثل الاحتماء في الطابق السفلي تقلل التعرض بشكل كبير.

نعم، يمكن استخدامها لتحديد الوقت الآمن نسبياً للإخلاء أو الخروج من المأوى. فمثلاً، إذا كان معدل الجرعة الأولي 1000 R/hr بعد ساعة، فإن الانتظار 24 ساعة يخفضه إلى حوالي 29 R/hr (باستخدام القانون). ومع ذلك، القرار يعتمد على عوامل أخرى مثل اتجاه الرياح، المسافة من مركز الانفجار، وتوفر الحماية. التوصية العامة هي البقاء في المأوى لمدة 24 ساعة على الأقل بعد انفجار نووي ما لم تكن هناك معلومات رسمية بالإخلاء. هذه الحاسبة تعطي تقديراً رقمياً لتطور معدل الجرعة، مما يساعد في تقييم المخاطر.

جرعة السقوط النووي

أدخل القيم

خطوات الاستخدام

أمثلة محلولة

أمثلة محسوبة

الأسئلة الشائعة

أدخل القيم

خطوات الاستخدام

حاسبات ذات صلة

1مثال 1: انفجار نووي ينتج معدل جرعة أولي 500 R/hr بعد ساعة واحدة. ما هو معدل الجرعة بعد 7 ساعات؟

2مثال 2: في حادث نووي، كان معدل الجرعة 200 R/hr بعد ساعتين من الانفجار. احسب معدل الجرعة بعد 24 ساعة.

أمثلة محسوبة

الأسئلة الشائعة