Dispositivo personal para dejar de envenenarse por radiación

Estoy buscando algún tipo de forma basada en la ciencia para que las personas en un futuro cercano puedan caminar en un área irradiada sin sufrir efectos adversos, estaba buscando específicamente usar imanes para desviar la radiación alfa y beta, ¿sería esto? plausible y, si no, ¿habría otras formas de lograr este objetivo?

Vale la pena señalar que las partículas alfa no son una amenaza a menos que se emitan dentro del cuerpo. Las partículas beta son más importantes, pero pueden bloquearse con láminas de metal. Los mayores problemas en términos de caminar a través de áreas irradiadas son los rayos gamma y la radiación de neutrones, los cuales son ionizantes y no están sujetos a la desviación de los campos magnéticos.
Iba a agregar esto como un comentario, pero es demasiado largo, así que disculpas si no es una respuesta completa. La respuesta de Ash toca un efecto secundario, es decir, la contaminación con una fuente radiactiva. Si hay un kilogramo de material radiactivo frente a ti, quieres protegerte de la radiación, y estos trajes, mantas, etc. son geniales. Si pone algo de ese material en nuestra piel o lo ingiere, eso es otra cosa, y en esa situación la radiación alfa y beta son significativas. Lo más importante será eliminar el material de su cuerpo. Las tabletas de yoduro de potasio evitarán (hasta
Solo como nota al margen, usar un imán como dispositivo de protección personal es bastante inviable. La dirección de las partículas y los problemas de orientación del campo (combinación de la regla de la mano derecha y el hecho de que no hay monopolos) no solo harían que su protección magnética solo funcione desde ciertos ángulos, sino que contra las partículas que viajan a la velocidad de la luz, desviarlas lleva mucho tiempo. Cualquier campo magnético debe ser realmente grande para desviar la radiación en una escala macro y un imán que sea lo suficientemente potente como para proyectar un campo lo suficientemente grande como para hacer eso no solo sería probablemente letal, sino que también sería muy inconveniente estar cerca.
Una historia que recuerdo se centró en las "niñeras Rad" que dieron a las personas tolerancia contra la exposición a la radiación.
Usted (y mucha gente con usted) parece no entender todavía el problema de la radiación. (especialmente alfa y un poco beta). No es la radiación de las partículas alfa lo que en realidad es mortal en su mayor parte. -- Las partículas alfa son detenidas en su gran mayoría por la piel, la mayoría en las capas "muertas" que se reponen de todos modos. El problema es que tienes partículas anchas (ultrafinas) (como el cesio 137), y esas partículas emiten radiación por sí mismas, directamente en tus pulmones y otros órganos. Así que ahí es donde tienes que mirar.
(No estoy seguro de este comentario, pero) Tenga en cuenta que su campo magnético probablemente no puede cubrirlo por completo. Debido a que el campo magnético no tiene divergencias, cualquier campo magnético estático no puede reducir la radiación total absorbida por usted, simplemente la moverá. Esta es la misma razón por la que la Tierra tiene protección contra la radiación en la mayoría de las partes, pero tiene un alto contenido de radiación cósmica en los polos (comúnmente llamada aurora boreal)
Me sorprende que nadie haya mencionado RadAway de la serie de juegos Fallout. Ese no es preventivo, pero podría tener un suero que revierta los efectos de la radiación después del hecho o mejore la capacidad del cuerpo para desviarla. Esta respuesta deja un poco fuera la ciencia, pero tal vez le brinde otra vía para seguir.
Supongo que no está interesado en varias soluciones de SFish como comer en exceso las vitaminas C y E con la esperanza de que sus efectos antioxidantes capturen todos los radicales libres en su sangre antes de que se adhieran a su ADN.
En realidad no, pero realmente no conocía aquellos en los que los métodos reales
No son de mi conocimiento. Al menos no fuera de algunos experimentos con ratones.

Respuestas (5)

Emisores de partículas alfa que solo necesita mantener fuera de su cuerpo en su mayor parte. Un respirador para empezar, una forma de beber sin exponerse durante períodos más prolongados, y luego una forma de evitar que entre en contacto con la piel y una forma de limpiar cualquier cosa que se manche después.

El aire bloquea la radiación alfa: https://en.wikipedia.org/wiki/Alpha_particle

Curva de pérdida de energía de la radiación alfa en el aire

Las partículas beta pueden bloquearse con materiales gruesos o unos pocos milímetros de aluminio (esto puede emitir bremsstrahlung, básicamente radiación gamma al bloquear la radiación beta). Múltiples cm de materiales menos densos, como el plástico, evitan eso.

La radiación gamma es más difícil de detener. Los materiales densos son los mejores para bloquearlo; aquí es donde entra en juego el blindaje de plomo. Como se señaló anteriormente, el blindaje contra la radiación beta puede producir radiación gamma.

El neutrón también es malo. Aquí quieres muchos átomos ligeros, como el hidrógeno, y tienes que preocuparte de que el material absorba los neutrones y se vuelva radiactivo a su vez (el hidrógeno es relativamente seguro contra esto). El agua se puede usar para protegerse contra la radiación de neutrones; o materiales ricos en agua, como el hormigón, que también ofrece una protección decente contra la radiación gamma (en masa). Tenga en cuenta que los imanes no hacen nada con los neutrones. Pero la radiación de neutrones pesados ​​fuera de los reactores nucleares activos es poco probable.

Finalmente, tienes cosas como las píldoras de radiación, las píldoras de yoduro de potasio (KI). El yodo radiactivo es absorbido por su cuerpo y concentrado en su tiroides, donde lo mata.

Al tomar una pastilla de KI, su tiroides se satura (en exceso) con yodo, y los procesos biológicos de nuestro cuerpo "no más yodo", y no absorben las sustancias radiactivas casi al mismo ritmo.

Entonces, si lo toma antes de la exposición al yodo radiactivo, obtiene cierta protección. Después es demasiado tarde.

La cuestión es que esos 4 sabores de radiación son muy diferentes. Un área irradiada, como en un área expuesta a la radiación, no es un problema; la radiación en el pasado no es lo que normalmente te mata. Por otro lado, un área radiactiva, donde hay sustancias que emiten radiación fuerte, es un problema. Algunos tipos de radiación (como los neutrones) pueden hacer que las sustancias sean radiactivas.

Piense en qué tipo de sustancias radiactivas tiene el área, que a su vez proviene de cuál es la fuente de las sustancias radiactivas. Además, lo malo que es.

Ropa gruesa que desecha (o lava) después, una capa de papel de aluminio, un respirador que filtre el polvo y pastillas de KI antes de la exposición; todo reduciría el impacto de la radiación. Finalmente, un sensor para detectar las zonas más difíciles de proteger de la radiación (gamma y neutrones) para evitar esas áreas; la radiación cae en el cuadrado inverso de la distancia.

Pero, para ser claros, un área saturada con "cantidades decentes" de sustancias radiactivas que emiten neutrones es simplemente letal. Necesitarías un súper tanque radiactivo con protección en todas partes.

Gamma es el siguiente peor. Aquí, un traje forrado de plomo de cuerpo completo (que incluye un puerto de cámara o algún tipo de ventana de visualización basada en plomo). Los imanes tampoco ayudarán aquí, ya que la radiación gamma no está cargada.

La radiación alfa es el material que bloquea bastante bien un trozo de papel, unos pocos centímetros de aire o la piel. Son pesados ​​y cargados (son núcleos de helio de alta velocidad). El peligro aquí proviene del polvo radiactivo, donde las partículas radiactivas ingresan a su cuerpo. Los imanes funcionarían horriblemente contra esto, ya que su relación carga/masa es realmente baja.

Tenga en cuenta que esto es muy peligroso : el hecho de que el papel o la piel bloqueen esta radiación no significa que no mate a las personas realmente bien. El polvo radiactivo es un gran problema y, una vez dentro del cuerpo, la radiación alfa es extremadamente peligrosa.

Beta está cargada y es liviana, y los imanes en teoría podrían ayudar aquí, aunque dudo en la práctica. Pero unos pocos centímetros de plástico o una fina capa de papel de aluminio (que a su vez corre el riesgo de emitir radiación gamma) lo bloquean bastante bien.

Ropa gruesa.

overoles dickies

Las partículas alfa... son relativamente pesadas y solo viajan alrededor de una pulgada en el aire. Las partículas alfa pueden protegerse fácilmente con una sola hoja de papel y no pueden penetrar la capa externa muerta de la piel, por lo que no representan ningún peligro cuando su fuente está fuera del cuerpo humano.

Las partículas beta son esencialmente electrones emitidos desde el núcleo de un átomo radiactivo. ... Las partículas beta muy energéticas pueden penetrar hasta media pulgada a través de la piel y el cuerpo. Se pueden proteger con menos de una pulgada de material, como plástico...

fuente

Las partículas alfa y beta podrían ser desviadas por un imán. Creo que si insistes en usar tu leotardo ceñido a la piel, los imanes podrían ser una buena opción. Seguro que llamarías la atención. Mi leotardo no es muy favorecedor estos últimos años, así que tomaré prestado el mono Dickies de mi hermano. Un paño grueso puede detener esas molestas partículas. No estoy seguro de que una máscara de lucha libre mexicana sea lo suficientemente gruesa como para proteger mi cara, pero tengo varias y las usaré todas. Puedes tener algunos también.

Si hay rayos gamma alrededor, llenaré mi leotardo con Krugerrands doradas. Lo tengo debajo del mono. Eso también funcionaría para ti, pero estropearía la estética.

Asegúrate de incluir una máscara con filtro y gafas protectoras en tu atuendo para evitar que se acumule polvo en lugares inadecuados. Y tome una ducha profunda una vez que haya abandonado el área.
Espero que estés en buena forma, todos esos Krugerrands te van a agobiar.
Ahora que estás completamente protegido contra los rayos gamma por tu leotardo lleno de oro, eres una elección agradable, lenta y fácil para cualquier oso mutado que esté deambulando.
@RossPresser viajan en parejas y van armados.

Los trajes y mantas de mitigación de radiación son una cosa:

https://www.dhs.gov/sites/default/files/publications/RadMitBlankets_TN_0912-508.pdf

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Estos están hechos con relleno de lana de plomo y pueden reducir o detener la radiación de algo radiactivo que pasa a través de ellos. Envuelva las mantas alrededor de los desechos más radiactivos, o alrededor de lo que desea proteger (es decir, usted).

Dependiendo de la cadena de desintegración (p. ej., ¿por qué la tierra es radiactiva? ¿Se fusionó? ¿Se destruyó?) el yodo 131 radiactivo puede estar siendo creado por los elementos en descomposición. Si eso sucede, también se deben tomar tabletas de yoduro de potasio .

Las tabletas de yoduro de potasio solo deben tomarse de forma aguda, ya que pueden causar problemas graves de tiroides si se toman a largo plazo. Para algo que puede hacer de manera segura a largo plazo, considere agregar ciertos alimentos como cebada, arándanos y cardo mariano a su dieta para ayudar a purgar naturalmente los metales pesados ​​de su sistema... ya que el OP no está claro si se trata de una zona irradiada o una condición global a largo plazo, ambos deben ser considerados en función de la situación.

Como puede ver en las otras respuestas, no hay un solo dispositivo que bloquee todas las formas de radiación ionizante. Se requeriría una estrategia multidispositivo en capas.

Las radiaciones alfa y beta (núcleos de helio y electrones de alta energía) son las más fáciles de tratar. Como dice @Willk, la ropa gruesa será suficiente.

La radiación gamma solo es detenida por el plomo o materiales similares que están compuestos de átomos grandes. El plomo tiende a ser fácil de obtener y es relativamente barato. Como dice @Ash, la ropa de mantas de lana de plomo ayudará.

Los neutrones están protegidos por agua . Durante las misiones lunares Apolo, los astronautas que caminaron sobre la luna usaron prendas de enfriamiento líquido como la que se muestra a continuación. Esto produjo un "efecto de cebra" en el que los astronautas tenían rayas cálidas y frías.

Dichas prendas podrían fabricarse para reducir el "efecto cebra" al tener tubos de relleno y, por lo tanto, brindar más cobertura al cuerpo. Tal traje, lleno de agua, podría proteger el cuerpo contra los neutrones.

El truco con todo esto es el orden de las capas.

Más cerca del cuerpo, una persona requeriría un traje de agua con protección de neutrones lleno de agua y ácido bórico. Luego, esto se cubriría con una prenda de lana de plomo para protegerse contra la radiación gamma y algo de radiación de neutrones. Cubrir esta capa sería una ropa gruesa para protegerse contra la radiación alfa y beta.

Con algunas capas de mayo sería muy engorroso moverse, pero podría hacerse.

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esa imagen es una completa mierda. La radiación de neutrones no es una cosa: se desintegra tan rápido a electrón-protón, donde el protón se combina con los neutrones para formar radiación alfa. Tendrías que estar cerca de un haz de partículas para que la radiación de neutrones sea más problemática que la beta/alfa/gamma.
Y luego las imágenes en sí: son muy, muy engañosas. Sin espesores o mejor explicación no vale nada. (¿Por qué necesitaríamos plomo cuando primero tratamos de bloquear con cadmio y luego con agua, pero no cuando hacemos lo contrario? Eso no es un problema). Los términos también son tontos que son "neutrones rápidos" y "neutrones térmicos".
Ah, y deseo agregar: una superficie de plomo que bloquea la radiación gamma, también bloqueará para igualar la radiación de neutrones.
@ paul23, si bien estoy de acuerdo con el resto de sus críticas, los "neutrones rápidos" y los "neutrones térmicos" son una gran cosa y tienen diferentes propiedades de absorción. Los denominados moderadores de neutrones pueden convertir neutrones rápidos en neutrones térmicos y se utilizan en la mayoría de los reactores nucleares. Es posible construir reactores nucleares sin moderador de neutrones, pero necesitan combustibles más ricos en fisionables y actualmente son una minoría.
Del NWSS: "El espesor de tierra de 3 pies que se muestra (o un espesor de hormigón de 2 pies) proporcionará una barrera eficaz, atenuando (absorbiendo) alrededor del 99,9% de todos los rayos gamma de la lluvia radiactiva". No podrá caminar mientras lleva a su alrededor losas de hormigón de 2 pies de espesor (o incluso losas de plomo de 10 cm de espesor).
@ paul23 Tengo varios emisores de neutrones diferentes en mi laboratorio. Puede hacer accidentalmente un emisor de neutrones si desmonta un detector de humo. Son absolutamente un peligro de radiación y son más graves que otras formas porque activan el interior de su cuerpo. Y el plomo no es muy bueno para detener los neutrones rápidos, solo los difunde.
No solo necesita "plomo" y "agua" para bloquear la radiación gamma y de neutrones, necesita capas gruesas de plomo y agua. 70 cm de agua deberían ser suficientes, al igual que 10 cm de plomo.

Como otros han señalado, las partículas alfa y beta se pueden bloquear con bastante facilidad. Si desea un material más flexible que también pueda bloquear la radiación gamma y de neutrones, ¡puedo sugerirle hongos!

Cladosporium sphaerospermum

Ha habido algunas investigaciones recientemente sobre hongos radiotróficos que viven en las ruinas de los reactores de Chernobyl. Un estudio en la ISS analizó el bloqueo de la radiación usando estos mismos hongos y mostró resultados prometedores: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.07.16.205534v5

Los hongos podrían sobrevivir allí, pero ¿tiene alguna indicación de que bloqueen la radiación? Va en contra de todo lo que sé de física.
los hongos no son mejores para bloquear la radiación que una capa de cuero.
Buena solución lista para usar. Sin embargo, mirando los números... ~2.17% de reducción de la radiación ionizante, aparentemente debido principalmente al contenido de melanina del material, no es particularmente significativo. El ~98% que pasa aún necesita ser tratado.
@om La mayoría de las cosas bloquean la radiación ionizante en un pequeño grado. Este hongo (Cladosporium sphaerospermum) hace un mejor trabajo que algunos otros materiales livianos porque tiene mucha melanina, aparentemente alrededor del 8,6% en masa. El principal interés es que la masa de elevación es pequeña, ya que se puede hacer crecer en el lugar.
Dispositivo personal para dejar de envenenarse por radiación
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