Кіріспе
Адамды және қоршаған ортаны иондаушы және иондаушы емес сәулелердің зиянды әсерінен қорғау. Радиациялық қорғау, сондай-ақ радиологиялық қорғау деп те аталады, Халықаралық атом энергиясы агенттігі (МАГАТЭ) тарапынан "иондаушы сәулелерге ұшыраудың зиянды әсерінен адамдарды қорғау және осы мақсатқа жету құралдары" деп анықталған. Сәулелену көзі адам ағзасының сыртында немесе радиоактивті заттарды жұту нәтижесінде ішкі сәулеленуден болуы мүмкін. Иондаушы сәулелену өнеркәсіп және медицинада кеңінен қолданылады және тірі тіндерге микроскопиялық зақым келтіру арқылы денсаулыққа қауіп төндіруі мүмкін. Иондаушы сәулеленудің денсаулыққа әсерінің екі негізгі категориясы бар. Жоғары дозада "тіндік" әсерлер, сондай-ақ олардың пайда болуының сөзсіздігіне байланысты "детерминистік" әсерлер туындауы мүмкін, бұл әдетте грей бірлігімен көрсетіледі және жедел сәулелену синдромына әкеледі. Төмен дозадағы сәулеленуден радиациямен шақырылған қатерлі ісікке ұшырау тәуекелінің статистикалық жоғарылауы мүмкін, олар "стохастикалық әсерлер" деп аталады, себебі олардың пайда болуы белгісіз, және әдетте сиверт бірлігімен көрсетіледі. Радиациялық қорғаудың негізі – дозаны болдырмау немесе азайту, осы үшін уақыт, қашықтық және қорғаныш сияқты қарапайым шаралар қолданылады. Сәулелену ұзақтығы қажетті деңгейде шектелуі керек, сәулелену көзінен алыстау қашықтық максималды болуы керек, ал көз немесе нысана мүмкіндігінше қорғалуы тиіс. Кәсіби немесе төтенше жағдайларда жеке дозаны өлшеу үшін сыртқы сәулеленуге жеке дозиметрлер, ал радиоактивті заттарды жұтуға байланысты ішкі дозаға – биологиялық әдістер қолданылады. Радиациялық қорғау және дозиметриялық бағалау үшін Халықаралық радиациялық қорғау жөніндегі комиссия (ICRP) және Халықаралық радиациялық өлшем бірліктері және өлшемдері жөніндегі комиссия (ICRU) радиацияның белгілі бір деңгейлерінің адам ағзасына тигізетін биологиялық әсерін есептеу үшін қолданылатын ұсыныстар мен деректерді жариялайды, соның нәтижесінде қабылданатын дозаның шекті мөлшерлері туралы кеңес береді.
Негізгі қағидалар
ICRP радиациялық қорғаудың халықаралық жүйесін ұсынады, әзірлейді және қолдайды. Бұл жүйе, қолжетімді ғылыми зерттеулерді бағалауға негізделген, алынған доза деңгейімен тәуекелді салыстыруды қамтиды. Жүйенің денсаулық сақтау мақсаттары – "иондаушы сәулеленуге ұшырауды басқару және бақылау арқылы детерминистік әсерлердің алдын алу, ал стохастикалық әсерлердің қауіп-қатерлерін мүмкіндігінше азайту". ICRP ұсыныстары ұлттық және аймақтық реттеуші органдарға беріледі, олар оларды өздерінің заңнамасына енгізуге құқылы; бұл процестің схемасы қоса берілген блок-диаграммада көрсетілген. Көптеген елдерде ұлттық реттеуші орган, ICRP ұсыныстарына негізделген дозалық шектеу талаптарын белгілеу арқылы қоғамда қауіпсіз сәулелену ортасын қамтамасыз етуге жұмыстейді.
Дозаның мөлшерін реттеу
ICRP барлық бақыланатын әсер ету жағдайлары үшін келесі жалпы принциптерді қолданады. Негіздеме: сәулеленуді қажетсіз пайдалануға рұқсат етілмейді, яғни пайдасы зиянынан басым болуы керек. Шектеу: Әрбір адам аса жоғары тәуекелден қорғалуы тиіс, бұл жеке радиациялық доза шектеулерін қолдану арқылы қамтамасыз етіледі. Оптимизация: Бұл процесс негізделген деп танылған жағдайларға қолданылады. Ол «әсер ету мүмкіндігінің деңгейі, әсер етуге ұшыраған адамдардың саны және олардың жеке дозаларының шамасы» ALARA немесе ALARP (практикалық мүмкіндік деңгейінде) барынша төмен болуын қамтамасыз етуді білдіреді. Бұл экономикалық және қоғамдық факторларды ескереді.
Сыртқы дозаны қабылдау факторлары
Бір көзден алынатын сәулеленудің мөлшерін немесе дозасын анықтайтын үш фактор бар. Сәулеленуге ұшырауды осы факторлардың үйлесімі арқылы басқаруға болады: Уақыт: Сәулелену уақытын қысқарту тиімді дозаны пропорционалды түрде азайтады. Операторларды оқытуды жақсарту арқылы радиоактивті көзді пайдалану уақытын қысқарту, сәулелену дозасын азайтудың мысалы болып табылады. Қашықтық: Қашықтықты арттыру кері квадрат заңына сәйкес дозаны азайтады. Қашықтық, мысалы, көзді саусақпен емес, пинцетпен ұстау сияқты қарапайым нәрсе болуы мүмкін. Мысалы, флюороскопиялық процедура кезінде қиындық туындаса, мүмкіндігі болса, науқастан алыстаңыз. Қорғау: Сәулелену көздерін сәулелену энергиясын жұтатын қатты немесе сұйық материалмен қорғауға болады. Ядролық реактордың немесе сәулеленудің басқа көздерінің айналасына адамдар үшін қауіпсіз деңгейге дейін сәулеленуді азайту үшін орналастырылған жұтатын материалды "биологиялық қалқан" деп атайды. Қорғау материалдары – екіншілік сәулелену үшін 0,25 мм, ал біріншілік сәулелену үшін 0,5 мм қалыңдықтағы бетон және қорғасын қалқандар.
Time: Reducing the time of an exposure reduces the effective dose proportionally. An example of reducing radiation doses by reducing the time of exposures might be improving operator training to reduce the time they take to handle a radioactive source. Distance: Increasing distance reduces dose due to the inverse square law. Distance can be as simple as handling a source with forceps rather than fingers. For example, if a problem arise during fluoroscopic procedure step away from the patient if feasible. Shielding: Sources of radiation can be shielded with solid or liquid material, which absorbs the energy of the radiation. The term 'biological shield' is used for absorbing material placed around a nuclear reactor, or other source of radiation, to reduce the radiation to a level safe for humans. The shielding materials are concrete and lead shield which is 0.25mm thick for secondary radiation and 0.5mm thick for primary radiation
ALARP және ALARA
ALARP сәулелену және басқа да еңбекке байланысты денсаулыққа қауіп төндіретін маңызды принциптің аббревиатурасы болып табылады. Ұлыбританияда бұл «практикалық тұрғыдан мүмкіндігінше төмен» дегенді білдіреді. Мақсаты – радиоактивті әсер ету немесе басқа да қауіптерді барынша азайту, сонымен бірге кейбір әсер етулер қолдағы жұмысты ілгерілету үшін қабылданатынын ескере отырып. Ұлыбританиядан тыс жерлерде «мүмкіндігінше қол жетімді деңгейде» (ALARA) деген эквивалентті термин жиі қолданылады. Бұл компромисс радиологияда жақсы көрсетілген. Сәулеленуді қолдану дәрігерлерге және басқа да денсаулық сақтау мамандарына медициналық диагноз қою арқылы науқасқа көмектесе алады, бірақ науқасқа түсетін сәулеленудің мөлшері қатерлі ісіктер немесе саркомалардың (стохастикалық әсерлер) статистикалық ықтималдығын қабылданатын деңгейден төмен ұстауға және детерминистік әсерлерді (мысалы, терінің қызаруы немесе катаракта) болдырмауға жеткілікті болуы керек. Стохастикалық әсерлердің қабылданатын деңгейі жұмыскер үшін, әдетте қауіпсіз деп есептелетін басқа радиациялық жұмыстардағы қауіп деңгейімен теңестіріледі. Бұл саясат сәулеленудің кез келген мөлшері, қаншалықты аз болса да, қатерлі ісік сияқты теріс биологиялық әсерлердің пайда болу мүмкіндігін арттырады деген қағидатқа негізделген. Сондай-ақ, сәулеленудің теріс әсерінің пайда болу ықтималдығы өмір бойы жинақталған дозамен бірге артады деген қағидатқа да негізделген. Бұл идеялар сызықтық, шексіз модельді құрайды, ол дозаның артуымен стохастикалық әсерлердің пайда болу жиілігінің артуына алып келетін шектік деңгей жоқ екенін көрсетеді. Сонымен қатар, радиология және иондаушы сәулеленуді қолданатын басқа да тәжірибелер пайдалы, сондықтан сәулеленуді азайту медициналық практиканың тиімділігін төмендетуі мүмкін. ALARP принципін қолдану кезінде, мысалы, сәулеленуден қорғау үшін кедергілерді орнату сияқты экономикалық шығындарды да ескеру қажет. Компьютерлік томография, әдетте КТ немесе КАТ сканерлері деп белгілі, медицинаға зор үлес қосты, бірақ ол толығымен қауіпсіз емес. КТ сканерлерінде қолданылатын иондаушы сәулелену сәулеленуден туындаған қатерлі ісіктерге әкелуі мүмкін. КТ сканерлерімен байланысты қауіптерде жас маңызды фактор болып табылады, сондықтан балаларға жасалатын процедураларда және кең көлемді бейнелеуді қажет етпейтін жүйелерде төмен дозалар қолданылады.
Бөлшектер сәулеленуі
Бөлшектік сәулелену зарядталған немесе бейтарап бөлшектер ағынынан тұрады, оның ішінде зарядталған иондар мен субатомдық элементарлық бөлшектер бар. Бұған күн желi, ғарыштық сәулелену және ядролық реакторлардағы нейтрондық ағын жатады. Альфа бөлшектерi (гелий ядролары) ең аз тереңдетуге ие. Тіпті өте жоғары энергиялы альфа бөлшектерiн де бiр қағаз парағымен тоқтатуға болады. Бета бөлшектерi (электрондар) көбiрек тереңдетуге ие, бiрақ олар да бiрнеше миллиметр алюминиймен сiңiрiледi. Дегенмен, жоғары энергиялы бета бөлшектер шығарылған жағдайларда, қорғау атомдық салмағы төмен материалдармен, мысалы, пластик, ағаш, су немесе акрил шынысымен (плексиглас, люцит) жасалуы керек. Бұл Bremsstrahlung рентген сәулелерiнiң пайда болуын азайту үшiн қажет. Бета+ сәулелену (позитрондар) жағдайында электрондар мен позитрондардың жойылған кезде пайда болатын гамма сәулелену қосымша алаңдау тудырады. Нейтрондық сәулелену зарядталған бөлшектердің сәулеленуiне қарағанда оңай сiңiрiлмейдi, бұл оны өте тереңдетуге ие етедi. Нейтрондық активтену деп аталатын процесте, нейтрондар атом ядроларымен ядролық реакция кезінде сiңiрiледi. Бұл көбiнесе екіншiлiк радиациялық қауiптi тудырады, себебi сiңiретiн ядролар келесi ауыр изотопқа айналады, олардың көпшiлiгi тұрақсыз. Ғарыштық сәулелену Жерде жиi кездесетiн мәселе емес, себебi Жер атмосферасы оны сiңiредi, ал магнитосфера қалқан рөлiн атқарады. Бiрақ ол жер серiктерi мен ғарышкерлер үшiн маңызды проблеманы құрайды, әсiресе Ван Аллен белдеуi арқылы өтетін немесе Жер магнитосферасының қорғаныш аймақтарынан толығымен тыс жерде болғанда. Жиi ұшатындар атмосфераның жұқаруынан сiңiру төмендегенi салдарынан сәл жоғары қауiпке тап болуы мүмкiн. Ғарыштық сәулелену өте жоғары энергиялы және өте тереңдетуге ие.
Электромагниттік сәулелену
Электромагниттік сәулелену – электромагниттік толқындардың шығарылуынан тұрады, олардың қасиеттері толқын ұзындығына байланысты. Рентген және гамма сәулелерін ауыр ядролары бар атомдар жақсы сіңіреді; ядро неғұрлым ауыр болса, сіңіру де соғұрлым жақсы болады. Кейбір арнайы қолданыстарда кемітілген уран немесе торий қолданылады, бірақ қорғасын әлдеқайда көп қолданылады; көбінесе бірнеше сантиметр қажет болады. Барий сульфаты да кейбір жағдайларда қолданылады. Дегенмен, егер шығын маңызды болса, кез келген материалды пайдалануға болады, бірақ ол әлдеқайда қалың болуы тиіс. Көптеген ядролық реакторлар ішкі суытқыштан кеуекті бетонды қорғау үшін ішкі жағынан сумен салқындатылатын қалың қорғасын қабаты бар биоқорғаныш жасау үшін қалың бетон қалқандарын қолданады. Бетонның қорғаныш қасиеттерін арттыру үшін барит немесе магнетит сияқты ауыр иірімдер де қосылады. Гамма сәулелерін жоғары атомдық саны және жоғары тығыздығы бар материалдар жақсы сіңіреді, бірақ гамма сәулесінің жолындағы ауданға шаққандағы жалпы массаға қарағанда ешқайсысы да маңызды емес. Көп еңісті ультракүлгін (УК) сәулеленуі ең қысқа толқын ұзындығында иондалады, бірақ тегіс өтпейді, сондықтан оны күннен қорғайтын крем, киім және қорғаныш көзілдірігі сияқты жұқа, мөлдір емес қабаттармен қорғауға болады. УК сәулесінен қорғану жоғарыда аталған сәулеленудің басқа түрлеріне қарағанда оңайрақ, сондықтан оны көбінесе жеке қарастырады. Кейбір жағдайларда тиісті қорғаныш болмауы жағдайды нашарлатуы мүмкін, себебі сәулелену қорғаныш материалмен өзара әрекеттесіп, организмдерде оңай сіңірілетін екіншілік сәулеленуді тудырады. Мысалы, жоғары атомдық санды материалдар фотондарды қорғауда өте тиімді болғанымен, оларды бета бөлшектерді қорғау үшін пайдалану Бремсштраулунг рентген сәулелерінің пайда болуына байланысты сәулеленудің көбеюіне әкелуі мүмкін, сондықтан төмен атомдық санды материалдар ұсынылады. Сондай-ақ, нейтрондарды қорғау үшін жоғары нейтрондық белсенділік қимасы бар материалды пайдалану қорғаныш материалының өзі радиоактивті болуына және осылайша оның болмауына қарағанда қауіпті болуына әкеледі.
Жеке қорғаныш құралдары
Жеке қорғаныш құралдары (ЖҚҚ) – радиоактивті материалға ұшырау нәтижесінде туындайтын ауыр сырқаттану мен жарақаттардың алдын алуға арналған барлық киім-кешек пен аксессуарларды қамтиды. Оларға SR100 (1 сағатқа қорғаныс), SR200 (2 сағатқа қорғаныс) жатады. Радиация адамға ішкі және сыртқы ластану арқылы әсер етуі мүмкін болғандықтан, түрлі көздерден шығатын сәулеленудің зиянды әсерінен қорғау үшін әртүрлі стратегиялар жасалған. Ішкі, сыртқы және жоғары энергиялы сәулеленуден қорғануға арналған осы стратегиялардың кейбіреуі төменде сипатталған.
Сыртқы енетін сәуле
Төмен энергиялы рентген сәулелері сияқты төмен энергиялы сәулеленуден қорғанудың көптеген тәсілдері бар. Қорғасын алжапқыштар сияқты қорғасыннан қорғайтын киімдер пациенттерді және дәрігерлерді күнделікті медициналық тексерулердің зиянды сәулелену әсерінен қорғай алады. Дененің үлкен бөлігін төменгі энергия спектріндегі сәулеленуден қорғау өте мүмкін, себебі қажетті қорғаныс үшін өте аз материал қажет. Жақындағы зерттеулер мыс қорғанышының қорғасыннан әлдеқайда тиімді екенін және оны сәулеленуден қорғау үшін стандартты материал ретінде алмастыруы мүмкін екенін көрсетіп тұр. Гамма сәулелері сияқты жоғары энергиялы сәулеленуден жеке қорғану өте қиын, өйткені бүкіл денеді тиісті түрде қорғау үшін қажетті үлкен қорғаныш материалының массасы функционалдық қозғалысты дерлік мүмкін емес етеді. Сондықтан, радио сезімтал ішкі мүшелерді ішінара қорғау ең тиімді қорғау стратегиясы болып табылады. Жоғары энергиялы гамма сәулеленуіне күшті әсер етудің тікелей қаупі – сүйек миының қайта келмейтін зақымдануының салдары болатын жедел сәулелену синдромы (ЖСС). Селективті қорғау тұжырымы сүйек миындағы гематопоэтикалық шешек жасушаларының жаңару әлеуетіне негізделген. Шешек жасушаларының жаңару қабілеті, сәулеленуден кейін денеде зақымдалмаған шешек жасушаларымен қайта толтыру үшін жеткілікті мөлшерде сүйек миын қорғауды қажет етеді: бұл гематопоэтикалық шешек жасушаларын трансплантациялауда (ГШЖТ) қолданылатын ұқсас тұжырымдама, ол лейкемиямен ауыратын науқастарды емдеудің кең таралған тәсілі. Бұл ғылыми жетістік, сүйек миының жоғары концентрациясын қорғайтын, салыстырмалы түрде жеңіл қорғаныш жабдықтарының жаңа класын жасауға мүмкіндік береді, бұл жедел сәулелену синдромының гематопоэтикалық субсиндромын әлдеқайда жоғары дозаларға ықпалдастыруға мүмкіндік береді. Бір техника – белдегі және басқа да радио сезімтал органдардағы сүйек миының жоғары концентрациясын қорғау үшін селективті қорғауты қолдану. Бұл алғашқы көмекшілерге радиоактивті ортада қажетті міндеттерді орындаудың қауіпсіз жолын ұсынады.
Радиациялық қорғау құралдары
Калибрленген радиациялық қорғау құралдарын қолданып радиацияны өлшеу, қорғау шараларының тиімділігін бағалау және адамдардың алдынан келетін сәулелену дозасын анықтау үшін маңызды. Радиациялық қорғауға арналған өлшеу құралдары орнатылған (бекітілген) және көшпелі (қолда ұсталатын немесе тасымалданатын) болып бөлінеді.
Орнатылған аспаптар
Орнатылған құралдар аймақтағы жалпы радиациялық қауіпті бағалауда маңызды деп танылған орындарға бекітіледі. Мысалдарға "аймақтық" сәулелену мониторлары, гамма-бұғаттағыш мониторлары, персоналдың шығу мониторлары және ауадағы бөлшектер мониторлары жатады. Аймақтық сәулелену мониторы әдетте рентген сәулелері, гамма немесе нейтрондар болатын қоршаған ортаның сәулеленуін өлшейді; бұл сәулеленулер көзінен ондаған метрден астам қашықтықта жоғары радиация деңгейлерін тудыруы мүмкін және кең аумақты қамтиды. Гамма сәулеленуінің "бұғаттағыш мониторлары" жоғары радиация деңгейі бар аймаққа персоналдың кіруіне кедергі келтіріп, жұмысшылардың қабылданатын дозадан кездейсоқ әсер етуін болдырмау үшін қолданылады. Олар процеске тікелей бұғат қояды. Ауадағы ластану мониторлары қоршаған ауадағы радиоактивті бөлшектердің концентрациясын өлшейді, бұл персоналдың радиоактивті бөлшектерді жұтып алуына немесе олардың өкпелеріне сіңірілуіне қарсы қорғаныш шарасы болып табылады. Бұл құралдар әдетте жергілікті дабыл сигналдарын береді, бірақ көбінесе кешенді қауіпсіздік жүйесіне қосылады, осылайша өсімдік аймақтарын эвакуациялауға және персоналдың жоғары ластанған ауаға кіруіне жол бермеуге мүмкіндік береді. Персоналдың шығу мониторингі (PEM) "ластануды бақылаудағы" немесе ықтимал ластанған аймақтан шығып бара жатқан жұмысшыларды бақылау үшін қолданылады. Бұл қол мониторлары, киімді тексеру зондтары немесе толық дене мониторлары түрінде болуы мүмкін. Олар жұмысшылардың денесі мен киімінің бетінде радиоактивті ластанудың бар-жоғын анықтау үшін тексеру жүргізеді. Бұл құралдар әдетте альфа, бета немесе гамма сәулелерін немесе олардың комбинацияларын өлшейді. Ұлыбританияның Ұлттық физикалық зертханасы иондаушы сәулелер метрологиясы форумы арқылы мұндай жабдықтарды қамтамасыз ету және қолданылатын дабыл деңгейлерін есептеу әдістемесі туралы жақсы тәжірибелерге қатысты нұсқаулықты жариялайды.
Тасымалданатын аспаптар
Портативті аспаптар қолмен ұсталатын немесе тасымалданатын болады. Қолмен ұсталатын аспаптар көбінесе затты немесе адамды егжей-тегжейлі тексеру, не орнатылған құралдар жоқ жерді бағалау үшін дозиметр ретінде қолданылады. Оларды персоналдың шығуын бақылауға немесе далада персоналдың зарарлануын тексеруге де пайдалануға болады. Бұл аспаптар әдетте альфа, бета немесе гамма сәулесін, не олардың комбинацияларын өлшейді. Тасымалданатын аспаптар әдетте тұрақты орнатылатын, бірақ қандай да бір қауіп болуы мүмкін жерде үздіксіз бақылау үшін уақытша орналастырылатын құралдар болып табылады. Мұндай құралдар көбінесе оңай орнату үшін тіреулерге бекітіледі және уақытша жұмыс жағдайларымен байланысты. Ұлыбританияда HSE тиісті қолдану үшін радиацияны өлшеу құралын қалай таңдау керек деген нұсқаулық жариялаған. Бұл нұсқаулық барлық радиациялық құралдардың технологиясын қамтиды және салыстыруға көмектесетін пайдалы материал болып табылады.
Сәулеленумен байланысты мөлшерлер
Төмендегі кестеде радиациямен байланысты негізгі шамалар мен өлшем бірліктері көрсетілген.
Ғарыш кемелерінің радиациялық проблемалары
Ғарыш кемелері, роботтық және экипаждық, ғарыш кеңістігінің жоғары радиациялық ортасымен күресуі тиіс. Күн мен басқа галактикалық көздерден шығатын және радиациялық "белдеулерге" түсірілген радиация, медициналық рентген сәулелерінен немесе Жердегі әдеттегі ғарыштық радиациядан жүздеген есе қауіпті және күшті. Ғарыштағы күшті иондаушы бөлшектер адам тіндеріне тиген кезде жасушалар зақымданып, соңында қатерлі ісікке алып келуі мүмкін. Радиациядан қорғанудың әдеттегі тәсілі – ғарыш кемесі мен жабдық құрылымдарымен (әдетте алюминийден) материалдық қорғау, ал адамдармен ғарышқа ұшу кезінде жоғары энергиялы протондар мен ғарыш сәулелері иондарына қатысты негізгі мәселе болғандықтан полиэтиленмен күшейтілуі мүмкін. Юпитер миссиялары сияқты жоғары электрондық дозалы ортадағы немесе орташа Жер орбитасындағы (MEO) ұшқышсыз ғарыш кемелерінде жоғары атомдық санды материалдармен қосымша қорғау тиімді болуы мүмкін. Ұзақ мерзімді экипаждық миссияларда сұйық сутегі отыны мен судың жақсы қорғау қасиеттерін пайдалануға болады. NASA ғарыш радиациялық зертханасы протондар немесе ауыр иондардың сәулелерін шығаратын бөлшектер үдеткішін пайдаланады. Бұл иондар ғарыш көздерінде және Күнде үдетілетін иондарға ұқсас. Иондық сәулелер 100 м (328 фут) көліктік туннель арқылы 37 м² (400 шаршы фут) қоршалған нысана залына өтеді. Олар биологиялық үлгі немесе қорғау материалы болатын нысанаға тиеді. Бұл "пассивті қорғау" әдісінің мәселесі – материалдағы радиациялық өзара әрекеттесу екіншілік радиацияны тудырады. Активті қорғау, яғни радиацияны баяулату немесе бұру үшін магниттерді, жоғары кернеуді немесе жасанды магнитосфераларды пайдалану, радиациямен күресудің тиімді жолы ретінде қарастырылған. Бірақ қазірге дейін жабдықтың құны, қуаты және салмағы активті қорғау жабдықтарының артықшылықтарын басып озады. Мысалы, активті радиациялық жабдыққа оны орналастыру үшін тұруға жарамды көлем қажет, ал магниттік және электростатикалық конфигурациялар көбінесе біртекті емес, нәтижесінде жоғары энергиялы бөлшектер магниттік және электр өрістерінің әлсіз бөліктерінен, мысалы, Жердің дипольдік магниттік өрісінің кустарынан өтіп кетуі мүмкін. 2012 жылдан бастап NASA потенциалды активті қорғау қолданулары үшін суперөткізгіш магниттік архитектураны зерттеп жатыр.
Радиациялық қауіптердің алғашқы кезеңдері
Радиоактивтілік пен радиацияның қауіптілігі бірден анықталмады. 1895 жылы рентген сәулелерін ашу ғалымдардың, дәрігерлердің және өнертапқыштардың кеңінен тәжірибелер жүргізуіне әкелді. 1896 жылдың басында көптеген адамдар күйік шарулар, шаш түсіру және одан да нашар жағдайлар туралы техникалық журналдарда айта бастады. Сол жылдың ақпан айында Вандербильт университетінің профессоры Дэниел мен доктор Дадли, Дадлидің басын рентген сәулесімен түсіріп тәжірибе жасады, нәтижесінде шашы түсті. Колумбия колледжінің түлегі доктор Х.Д. Хоукс, рентген сәулесін көрсету кезінде қол және кеудесінің күйіп қалғаны туралы хабарлады, бұл Electrical Review журналында жарияланған көптеген хабарлардың біріншісі болды. Томас Эдисонның зертханасындағы Елиу Томсон, Уильям Дж. Мортон және Никола Тесла сияқты көптеген тәжірибешілер де күйік шарулар туралы хабарлады. Элиу Томсон мақсатты түрде бір саусағын рентген түтігіне белгілі бір уақыт бойы ұсынды және ауырсыну, ісіну және көпіршіктерді сезінді. Кейде зақымның себебі ультракүлгін сәулелер мен озон сияқты басқа да факторлар деп есептелді. Көптеген физиктер рентген сәулесінің ешқандай әсері жоқ деп мәлімдеді. Ол сондай-ақ "жануарлардың X сәулесінің сыртқы әсеріне сезімталдығы әртүрлі" екенін атап өтті және пациенттерді X сәулесімен емдеген кезде осы айырмашылықтарды ескеру қажеттігін ескертті. Радиацияның биологиялық әсері белгілі болмай тұрып, көптеген физиктер мен компаниялар радиоактивті заттарды жарқырау пигменттері түрінде патенттелген дәрі ретінде сатуға кірісті. Мысалдарға радий клизмасымен емдеу және тоник ретінде ішуге арналған радийлі сулар жатады. Мари Кюри мұндай емге қарсы шығып, радиацияның адам ағзасына тигізетін әсері толыққанды түсінілмегенін ескертті. Кейіннен Кюри иондаушы сәулеленуге ұшырағаннан туындаған апластикалық анемиядан қайтыс болды. 1930 жылдарға қарай, сүйек некрозының бірнеше жағдайлары мен радиймен емдеуге құмар адамдардың өлімінен кейін, радийлі дәрілік өнімдер көбінесе нарықтан алынып тасталды (радиоактивті шарлатандық).