Главная

Популярная публикация

Научная публикация

Случайная публикация

Обратная связь

ТОР 5 статей:

Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия

Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века

Ценовые и неценовые факторы

Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка

Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы

КАТЕГОРИИ:






Источники радиации, естественная радиоактивность, радиоактивное заражение местности




 

Цель работы: Изучитьестественные и искусственные источники радиации, особенности поражающих факторов на АЭС, загрязнение радионуклидами растений

 

Радиоактивность и сопутствующие ей ионизирующие излучения существовали на Земле задолго до зарождения жизни. Название «ионизирующие излучения» объединяет разные по своей физической природе виды излучений. Сходство между ними в том, что все они обладают высокой энергией, реализуют свое биологическое действие через эффекты ионизации и последующее развитие химических реакций в биологических структурах клетки, которые могут привести к ее гибели.

Ионизирующее излучение состоит из заряженных частиц, к которым относятся также и фотоны.

С ионизирующими излучениями население в любом регионе земного шара встречается ежедневно. Это, прежде всего, так называемый радиационный фон Земли, который складывается из трех компонентов:

- космического излучения, приходящего на Землю из Космоса;

- излучения от находящихся в почве, строительных материалах, воздухе и воде естественных радиоактивных элементов;

- излучение от природных радиоактивных веществ, которые с пищей и водой попадают внутрь организма, фиксируются тканями и сохраняются в теле человека в течение всей его жизни.

Кроме того, человек встречается с искусственными источниками излучения, включая радиоактивные нуклиды, созданные руками человека и широко применяемые в экономике.

Открытие радиоактивности связано с именем французского ученого Анри Беккереля, обнаружившего в 1896 году излучение соли урана, которое засвечивало фотопластинку, закрытую черной бумагой. По аналогии со светом и открытыми в 1895 году рентгеновскими лучами, это явление послужило названию радиоактивности, т.е. способности излучать. В 1898 году Мария и Пьер Кюри обнаружили, что уран после излучения превращается в другие химические элементы. Некоторые из них — радий и полоний, они вывели в чистом виде. Оказалось, что излучение одного грамма радия в миллионы раз превосходит излучение одного грамма урана. Поэтому радий и получил свое название «излучающий».

Очень скоро было обнаружено, что радиоактивное излучение неоднородно и содержит три вида излучений, которые отличаются ионизирующей и проникающей способностью. Эти три вида излучений были названы первыми буквами греческого алфавита: альфа, бета и гамма. В дальнейшем было выяснено, что альфа-частицы – это атомные ядра гелия; бета-частицы – электроны; гамма-лучи представляют собой электромагнитное излучение.

Испускаемые при радиоактивном распаде частицы и гамма-кванты, взаимодействуя с веществом, расходуют свою энергию на ионизацию. Поэтому в качестве обобщающих терминов этих излучений применяются ионизирующие излучения, ионизирующая радиация или просто радиация.

Ионизирующее излучение – излучение, состоящее из потока элементарных частиц (электронов, протонов, нейтронов, позитронов) и квантов электромагнитного излучения, взаимодействие которого с веществом приводит к образованию в этом веществе разнополярных ионов.

Радионуклид – атомы радиоактивного вещества с данным атомным весом и атомным разрядом. Атомы, имеющие одинаковый заряд, но разный атомный вес, называются изотопами данного элемента.

Кроме продуктов распада радионуклидов к ионизирующей радиации относятся космические лучи, приходящие на Землю из глубины Вселенной, и излучения искусственных источников, преобразующих электрическую энергию в ионизирующие излучения таких установок, как рентгеновские аппараты, ускорители элементарных частиц и т.д.

Разная проникающая способность ионизирующих излучений оказалась связанной с различной скоростью потерь энергии. Альфа-частицы при взаимодействии с веществом производят сильную ионизацию вдоль пути своего движения и, соответственно, быстро теряют энергию. Поэтому пробег альфа-частиц в большинстве веществ невелик. В воздухе они проходят 3-8 см, в металле – 10 микрон и даже лист плотной бумаги полностью задерживает альфа-частицы.

Большей проникающей способностью обладают бета-частицы. В воздухе они проходят путь до 20 метров, а для поглощения их металлом требуется слой толщиной в несколько миллиметров.

Гамма-кванты практически в воздухе не поглощаются, а ослабление их потока сильно зависит от энергии гамма-квантов и материала поглотителя. Например, для ослабления гамма-излучения цезия — 131 в тысячу раз необходим слой алюминия толщиной около 30 см или свинца толщиной около 8 см. С другой стороны, гамма-кванты (так же как альфа и бета-частицы) испускаются источником с равной вероятностью по всем направлениям. Поэтому их интенсивность уменьшается обратно пропорционально расстояния, т.е. интенсивность облучения на расстоянии в один метр будет в сто раз меньше, чем на расстоянии 10 см.

К естественным источникам радиации, в первую очередь, относятся радиоактивные элементы, мигрирующие в земном шаре, природных водах, воздухе, попадающие туда в результате геохимических процессов.

Во многих случаях уран, содержащийся в горных породах, переходит в поверхностные воды, которые переносят его на значительные расстояния. Во всех природных водах содержится какое-нибудь количество урана и если на пути воды встречаются геологические образования, хорошо адсорбирующие уран, он может там накапливаться и, учитывая большую продолжительность геологических процессов (десятки и сотни тысяч лет), концентрация урана в этих местах может достигать значительных величин.

Уран сам по себе даже при попадании в организм не представляет большой радиационной опасности, поскольку его удельная активность (т.е. активность, рассчитанная на один грамм) невелика, он быстро выводится из организма.

Гораздо большую радиационную опасность представляют продукты распада урана. На первом месте из них находится радон, являющийся бесцветным газом, не имеющий вкуса и запаха, в 7,5 раз тяжелее воздуха. Это продукт распада радия. Радон освобождается из земной коры повсеместно, но его концентрация в наружном воздухе существенно различается для различных точек земного шара. Кроме эмиссии (испускания) из грунта источником радона могут быть строительные материалы минерального происхождения: щебень, цемент, кирпич и т.д. В строительных материалах радон образуется при распаде радия, часть образовавшегося радона по микротрещинам попадает в помещение. Если помещение плохо проветривается, а строительные материалы и грунт под зданием содержат относительно большие концентрации урана и радия, то концентрация радона может оказаться достаточно большой. И, учитывая, что человек проводит в помещении значительное время, эффективная доза облучения, которую он получает, может превосходить дозовые нагрузки, получаемые профессионалами. Во многих случаях дозовые нагрузки, связанные с радоном, можно значительно уменьшить. Герметизация и вентиляция подвалов значительно уменьшают проникновение радона из грунта. При повышенном содержании естественных радиоактивных элементов в стенах уменьшение концентрации радона может быть достигнуто покрытием стен герметической краской и хорошим проветриванием.

К естественным источникам радиации относятся и космические лучи. Они составляют почти половину дозы, получаемую от естественных источников радиации. Для космических лучей характерен быстрый рост дозы с высотой.

Наибольшую дозу облучения от искусственных источников люди получают при рентгеновском обследовании. Общая тенденция развития медицины направлена на уменьшение числа рентгеновских обследований. Однако, в странах с большим числом больных туберкулезом (в т.ч. в Казахстане) массовые обследования необходимы.

Радиационная авария — авария, связанная с выбросом радиоактивных продуктов и (или) выходом ионизирующих излучений за предусмотренные проектом для нормальной эксплуатации радиационно-опасного объекта территории.

Последствия радиационных аварий обусловлены их поражающими факторами. Основными поражающими факторами радиационных аварий являются радиационное воздействие и радиоактивное загрязнение. Аварии могут начинаться и сопровождаться взрывами и пожарами. Наиболее тяжелыми последствиями сопровождаются аварии на атомных станциях с разрушением ядерного реактора. Последствия радиационных аварий в основном оцениваются масштабами и степенью радиационного воздействия и радиоактивного загрязнения, а также составом радионуклидов и количеством радиоактивных веществ в выбросе.

В ходе и после аварии на уровень и долговечность последствий, а также на радиационную обстановку значительное влияние оказывают:

- естественный распад радиоактивных веществ, миграция этих веществ в окружающей среде;

- метеорологические и климатические факторы;

- результативность работ по ликвидации аварий, в том числе дезактивация и водоохранные мероприятия.

В начальный период после аварии наибольший вклад в общую радиоактивность вносят радионуклиды с коротким периодом полураспада (обычно до 2-х месяцев). Таким радионуклидом, в частности, является радиоактивный йод (йод-131).

В последующем спад радиоактивности определяется нуклидами с большим периодом полураспада от нескольких сот суток до тысяч лет. Из них долгое время основную долю в динамику радиационной обстановки вносят биологически опасные радионуклиды цезий-137, стронций-9, плутоний-239 и другие.

Радиационному воздействию подвергаются люди, сельскохозяйственные животные, растения и приборы, чувствительные к излучениям.

Радиоактивному загрязнению подвергаются сооружения, коммуникации, технологическое оборудование, транспортные средства, имущество, материалы и продовольствие, сельскохозяйственные угодья и природная среда. Значительный отрицательный эффект несут хозяйственному комплексу такие последствия аварий на радиационно-опасных объектах, как выход их из строя, что вызывает прекращение производства ядерного топлива, электрической и тепловой энергии, а также переработки отработанных элементов с ядерным горючим и захоронение радиоактивных отходов.

Опасность облучения для человека

Для ионизирующих излучений в человеческом организме нет барьеров. Попадая в организм и отдавая свою энергию, они ионизируют любые молекулы вещества тела, разрывают их химические связи, что приводит к нарушению нормального течения биохимических процессов и обмена веществ в организме. Это, в свою очередь, приводит к прекращению функционирования таких важных органов, как костный мозг, желудок, щитовидная железа, центральная нервная система и др.

Степень тяжести заболевания человека лучевой болезнью зависит от дозы облучения и классифицируется как крайне тяжелой, тяжелой, средней и легкой степени.

Лучевая болезнь I (легкой) степени — при дозе излучения 100 - 200 рад. Скрытый период 3-5 недель, после чего появляются недомогание, общая слабость, тошнота, головокружение, повышение температуры. Болезнь излечима.

Лучевая болезнь II (средней) степени — при дозе излучения 200-400 рад. Скрытый период 3-4 недели. Признаки заболевания уже выражены более ярко. Выздоровление при активном лечении наступает через 2-3 месяца. Смертельный исход в 20% случаев.

Лучевая болезнь III (тяжелой) степени - при дозе излучения 400-600 рад. Первичная реакция резко выражена — уже в первую неделю возможны поражения слизистой рта, гиперемия (местное увеличение количества крови при усиленном притоке ее к какому-либо органу или Участку ткани, или затрудненном ее оттоке), эрозия слизистой рта и зева, эритема кожи (ограниченное или разлитое покраснение кожи). Скрытый период 10-20 суток. Затем сильные головные боли, понос, потеря сознания. В случае благоприятного исхода выздоровление может наступить через 3-6 месяцев. Смертельный исход в 20-70% случаев.

Лучевая болезнь IV (крайне тяжелой) степени — при дозе излучения свыше 600 рад. Через 20-30 минут начало проявления первичной реакции - жидкий стул, температура тела свыше 38°С, эритема кожи. Без лечения смерть наступает в течение 2-х недель. Болезнь, как правило, приводит к смертельному исходу.

Загрязнение радионуклидами сельскохозяйственных растений, продовольствия и воды.

Радиоактивная пыль загрязняет почву и растения. В зависимости от величины частиц на поверхности растений может задерживаться от 8 до 25% выпавшей на землю радиоактивной пыли. В частности, на поверхности растений задерживается до 25% частиц размером менее 44 микрон (при густом травостое), более 25% частиц размером менее 1-2 микрон и до 50% глобальных осадков. Показатели эти зависят как от густоты травостоя на единице площади (чем гуще травостой, тем больше удерживается радиоактивных осадков), так и от формы листа и характера его поверхности (на опушенную или с восковым налетом поверхность листа прилипает больше радиоактивной пыли, чем на голую поверхность).

В естественных условиях радиоактивная пыль с поверхности растения сдувается ветром и смывается дождем. В результате этого, а также прироста вегетативной массы радиоактивность пастбищных растений уменьшается через две недели в среднем в 2 раза. Указанный период называется периодом полуочищения.

Поражающий эффект на растения оказывают гамма-лучи и бета-частицы, особенно содержащиеся на поверхности. Хотя проникающая способность бета-частиц невелика, она все же вполне достаточна, чтобы вызвать поражение листьев и. органов размножения растений. При поражении растений доля бета-излучения в поглощенной дозе примерно в 10-20 раз больше доли гамма-лучей. Поэтому на следе радиоактивного облака дозу облучения, рассчитанную по гамма-облучению, необходимо увеличить для растений в 10-20 раз.

Порядок действий и правила поведения людей в зараженном районе определяются органами ГО и ЧС, которые сообщают о характере радиационной обстановки и разъясняет как нужно действовать.

 






Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:

vikidalka.ru - 2015-2024 год. Все права принадлежат их авторам! Нарушение авторских прав | Нарушение персональных данных