Вход

Радиация

Реферат по биологии
Дата добавления: 23 января 2002
Язык реферата: Русский
Word, rtf, 158 кб
Реферат можно скачать бесплатно
Скачать
Не подходит данная работа?
Вы можете заказать написание любой учебной работы на любую тему.
Заказать новую работу
Радиация 1. Основные понятия , термины и определени я Радиация , прон икающая радиация , радиац ионная защита , защита от ионизирующих и ре нтгеновских излучений , нуклиды , радионуклиды и т.п. Многообразие этих терминов , которые в какой-то степени повторяют друг друга , нередко приводит к неоднозначному пониманию и то лкованию. С н екоторым допущением можно сказ ать , что радиация - это явление , происходящее в радиоактивных элементах , ядерных реакторах , при ядерных взрывах , сопровождающееся испускан ием частиц и различными излучениями , в рез ультате чего возникают вредные и опасные факт о ры , воздействующие на людей . Следовательно , термин “ионизирующие излучения” ес ть одна из сторон проявления физико-химически х процессов , протекающих в радиоактивных элем ентах. Термин “проникающая радиация” следует пон имать как поражающий фактор ионизирующих излучений , возникающих , например , при взрыве атомного реактора. Ионизирующее излучение - это любое излучен ие , вызывающее ионизацию среды , т.е . протекание электрических токов в этой среде , в т ом числе и в организме человека , что ч асто приводит к разрушению клеток , измен ению состава крови , ожогам и другим тяжелы м последствиям. 2.Источники и виды ионизирующих излучени й Источниками ионизирующих излучений являются радиоактивных элементы и их изотопы , ядер ные реакторы , ускорители заряженными частиц и др . рентге новские установки и высоков ольтные источники постоянного тока относятся к источникам рентгеновского излучения. Здесь следует отметить , что при нормал ьном режиме их эксплуатации радиационная опас ность незначительна . Она наступает при возник новении аварийног о режима и может дол го проявлять себя при радиоактивном заражении местности. Ионизирующие излучения разделяются на два вида : электромагнитное (гамма-излучение и рент геновское излучение ) и корпускулярное , представляю щее собой - и -частицы , нейтроны и др. По своим свойствам -частицы обладают малой проникающей способностью и не представляют оп асности до тех пор , пока радиоактивные вещ ества , испускающие -частицы , не попадут внутрь органи зма через рану , с пищей или вдыхаемым воздухом ; тогда они становятся чрезвычайно оп асными. -частицы могут проникать в ткани организма на г лубину один – два сантиметра. Большой прони кающей способностью обла дает -изл учение , которое распространяется со скоростью света ; его может задержать лишь толстая с винцовая или бетонная плита. 3. Понятие о нуклидах и радионуклидах Ядра всех изотопов химических элемент ов образуют группу “нуклидов” . Большинство нуклидов нестабильны , т.е . они в се время превращаются в другие нуклиды. Например , атом урана -238 время от времени испускает два протона и два нейтрона ( -частицы ). Уран превращается в торий -234, но торий также нестабилен . В конечном итоге эта цепочка превращений оканчивается стабильным ну клидом свинца. Самопроизвольный распад нестабильного нуклид а называется радиоактивным распадом , а сам такой нуклид - радионуклидом . При каждом рас паде высвобождается энергия , которая и п ередается дальше в виде излучения . Поэтому можно сказать , что в определенной степени испускание ядром частицы , состоящей из двух протонов и двух нейтронов , - это -излучение , испус кание электр она - -излучение , и , в некоторых сл учаях , возникает -излучение. Образование и рассеивание радионуклидов п риводит к радиоактивному заражению воздуха , п очвы , воды , что требует постоянного контроля их содержания и принятия мер по н ейтрализации. 4. Радиация вокруг нас Как все-таки действует радиация на чел овека и окружающую среду ? Это одна из многих сегодняшних проблем , которая приковывает к себе внимание огромного количества людей. Радиация действит ельно опасна : в б ольших дозах она приводит к поражению тка ней , живой клетки , в малых - вызывает раковы е явления и способствует генетическим изменен иям . Однако опасность представляют вовсе не те источники радиации , о которых больше всего говорят . Радиация, связанная с р азвитием атомной энергетики , составляет лишь малую долю , существенную часть облучения насе ление получает от естественных источников рад иации : из космоса и от радиоактивных вещес тв , находящихся в земной коре , от применен ия рентгеновских лучей в медицине , во время полета на самолете , от каменного угля , сжигаемого в бесчисленном количестве различными котельными и т.д. Сама по себе радиоактивность - явление не новое , как считают некоторые , связывая ее возникновение со строительством АЭС и появлени ем ядерных боеприпасов . Она сущес твовала на Земле задолго до зарождения жи зни . С тех пор как образовалась наша В селенная (порядка 20 миллиардов лет назад ), радиа ция постоянно наполняет космическое пространство. Многие удивляются , узнав , что человек , хотя в чрезвычайно малой мере , но то же радиоактивен . В его мышцах , костях и других тканях присутствуют мизерные количества радиоактивных веществ. Однако с момента открытия радиации ка к явления не прошло и ста лет. Так как основную часть дозы облучения население получает от естественных ист очников , то большинства из них избежать пр осто невозможно. Человек подвергается двум видам облучения : внешнему и внутреннему. Дозы облучения сильно различаются и зависят , г лавным образом , от того , где люди живут. 4.1. Источники внешнего облучения Радиоактивный фон , создаваемый космическими лучами (0,3 мЗв /год ), дает чуть меньше полов ины всего внешнего облучения (0,65 мЗв /год ), по лучаемого населением . Нет такого места на Земле , куда бы ни проникали космические лу чи . При этом надо отметить , что Север ный и Южный полюса получают больше радиац ии , чем экваториальные районы . Происходит это из-за наличия у Земли магнитного поля , силовые линии которого входят и выходят у полюсов. Однако более существенную роль играет место нахождения чело века . Чем выше поднимается он над уровнем моря , тем си льнее становится облучение , ибо толщина возду шной прослойки и ее плотность по мере подъема уменьшается , а следовательно , падают защитные свойства. Те , кто живет на уровне моря , в год получают дозу внешн его облучения приблизительно 0,3 мЗв , на высоте 4000 метров – уже 1,7 мЗв . На высоте 12 км доза облучени я за счет космических лучей возрастает пр иблизительно в 25 раз по сравнению с земной . Экипажи и пассажиры самолетов при переле те на расстояние 2400 км п олучают д озу облучения 10 мкЗм (0,01 мЗв или 1 мбэр ), при полете из Москвы в Хабаровск эта цифра уже составит 40 – 50 мкЗв . Здесь играет роль не только продолжительность , но и выс ота полета. Земная радиация , дающая ориентировочно 0,35 м Зв /год внешнего облу чения , исходит в основном от тех пород полезных ископаемы х , которые содержат калий – 40, рубидий – 87, уран – 238, торий – 232. Естественно , уровни земной радиации на нашей планете неодина ковы и колеблются большей частью от 0,3 до 0,6 мЗв /год . Есть такие м еста , гд е эти показатели во много раз выше. 4.2. Внутреннее облучение населения Внутренне облучение населения от естестве нных источников на две трети происходит о т попадания радиоактивных веществ в организм с пищей , водой и воздухом . В среднем человек пол учает около 180 мкЗв /год за счет калия – 40, который усваивается организмом вместе с нерадиоактивным калием , н еобходимым для жизнедеятельности . Нуклиды свинца – 210, полония – 210 концентрируются в рыбе и моллюсках . Поэтому люди , потребляющие м ного рыбы и других даров моря , получают относительно высокие дозы внутреннего облучения. Жители северных районов , питающиеся мясом оленя , тоже подвергаются более высокому о блучению , потому что лишайник , который употреб ляют олени в пищу зимой , концентрирует в себе знач ительные количества радиоактивн ых изотопов полония и свинца . Недавно ученые установили , что наиболее весомым из всех естественных источников ра диации является радиоактивный газ радон - это невидимый , не имеющий ни вкуса , ни зап аха газ , который в 7,5 раз т яжелее во здуха . В природе радон встречается в двух основных видах : радон – 222 и радон – 220. Основная часть радиации исходит не от самого радона , а от дочерних продуктов распада , поэтому значительную часть дозы об лучения человек получает от радионуклидов радона , попадающих в организм вместе с вдыхаемым воздухом. Радон высвобождается из земной коры п овсеместно , поэтому максимальную часть облучения от него человек получает , находясь в закрытом , непроветриваемом помещении нижних этаже й зданий , куда газ просач ивается через фундамент и пол . Концентрация его в з акрытых помещениях обычно в 8 раз выше , чем на улице , а на верхних этажах ниже , чем на первом. Дерево , кирпич , бетон выделяют небольшое количество газа , а вот гранит и железо - значительно больше . Очень ра диоактивны глиноземы . Относительно высокой радиоактивностью обладают некоторые отходы промышленности , испол ьзуемые в строительстве , например , кирпич из красной глины (отходы производства алюминия ), доменный шлак (в черной металлургии ), зольна я пыль (образ у ется при сжигании угля ). Другими источниками поступления радона в жилые помещения являются вода и природны й газ . Надо помнить , что в сырой воде его намного больше , а при кипячении р адон улетучивается , поэтому основную опасность представляет собой его попад ание в легкие с парами воды . Чаще всего это п роисходит в ванной комнате при приеме гор ячего душа. Точно такую же опасность радон предст авляет , смешиваясь под землей с природным газом , который при сжигании в кухонных пли тах , отопительных и других нагревател ьных приборах попадает в помещение . Концентрация его сильно увеличивается при отсутствии хороших вытяжных систем. Также нельзя забывать , что при сжигани и угля значительная часть его компонентов спекается в шлак или золу , где концентр ируются радиоактивные в ещества . Более лег кая из них часть - зольная пыль - уносится в воздух , что также приводит к дополнит ельному облучению людей. Из печек и каминов всего мира выл етает в атмосферу зольной пыли не меньше , чем из труб электростанции. За последние десятилетия чел овек усиленно занимался проблемами ядерной физики . Он создал сотни искусственных радионуклидов , научился использовать возможности атома в сам ых различных отраслях - в медицине , при про изводстве электро - и тепловой энергии , изготов лении светящихся цифербла т ов часов , множества приборов , при поиске полезных иск опаемых и в военном деле . Все это , есте ственно , приводит к дополнительному облучению людей . В большинстве случаев дозы невелики , но иногда техногенные источники оказываются во много тысяч раз интенсивне е , чем естественные. Медицинские процедуры и методы лечения , связанные с применением радиоактивности , внося т основной вклад в дозу , получаемую челове ком от техногенных источников . Так , при ре нтгенографии зубов человек получает местное р азовое облучение 0,03 Зв (3 бэр ), при при рентгенографии желудка - 0,3 Зв (30 бэр ), при флюор ографии – 3,7 мЗв (370 мбэр ). Ядерные взрывы тоже вносят свою лепту в увеличение дозы облучения человека . Рад иоактивные осадки от испытаний в атмосфере разносятся по всей планете , повы шая общий уровень загрязненности . Испытания эти проходили в два периода : · первый (1954 – 1958 гг .), когда взрывы проводили Великобритания , США и СССР ; · второй (1961 – 1962 гг .) – более значительный , когда взрывы проводили в основном США и СССР. Всег о ядерных испытаний в атмосфе ре произведено : Китаем – 193, СССР – 142, Франц ией – 45, США – 22, Великобританией – 21. После 1980 года взрывы в атмосфере практически пре кратились . Подземные же испытания продолжаются до сих пор. Атомная энергетика , хотя и вн осит в суммарное облучение населения незначительн ый вклад , является предметом интенсивных спор ов . Если ядерные установки работают нормально , то и выбросы радиоактивных материалов в окружающую среду очень малы. Каждому понятно , что доза облучения от ядерног о реактора зависит от времени и расстояния . Чем дальше человек живет от АЭС , тем меньшую дозу он получает . Дело в том , что большинство радионуклидов , выбрасываемых в атмосферу , быстро распадаютс я , и поэтому они имеют только местное значение . Конечно , есть и долгоживущие , которые могут распространяться по всему земному шару и оставаться в окружающей ср еде практически бесконечно. Другим источником загрязнения радиоактивными веществами служат рудники и обогатительные фабрики . В процессе переработки урановой ру ды образуется огромное количество отход ов - “хвостов” , которые остаются радиоактивными в течение миллионов лет . Они - главный до лгоживущий источник облучения населения . Подводя итог , надо сказать , что средние дозы о блучения от атомной энергетики весьма ма л ы по сравнению с дозами , полу чаемыми от естественных источников (более 1%). В промышленности и в быту из-за пр именения различных технических средств люди т оже получают дополнительное , хотя и небольшое , облучение . Например , работники , которые участв уют в пр оизводстве люминофоров с испо льзованием радиоактивных материалов , на заводах стройиндустрии и промплощадках , где используютс я установки промышленной дефектоскопии . Под з емлей повышенные дозы получают шахтеры , рудок опы , золотодобытчики . Достается и персона л у курортов с радоновыми источниками. Самым распространенным бытовым облучателем являются часы со светящимся циферблатом . Он и дают годовую дозу , в 4 раза превышающую ту , что обусловлена утечкой на АЭС . На расстоянии 1 метра от циферблата излучение , как прав ило , в 10000 раз слабее , чем в 1 сантиметре. Источник рентгеновского излучения - цветной телевизор . При просмотре , например , одного х оккейного матча человек получает облучение 0,1м кЗв (1мкбэр ). Если смотреть передачи в течен ии года ежедневно по 3 часа , то доза облучения составит 5 мкЗв. Таким образом , в современных условиях при наличии высокого естественного радиационного фона , при действующих технологических процес сах каждый житель Земли ежегодно получает дозу облучения в среднем 2 – 3 мЗв (200 – 300 мбэр ). 5. Воздействие и критерии о пасности ионизирующих излучений 5.1. Воздействие ионизирующих излучений Любой вид ионизирующих излучен ий вызывает биологические изменения в организ ме как при внешнем (источник находится вне организма ), так и при внутреннем обл учении (радиоактивные вещества , т.е . частицы , попадают внутрь организма с пищей , через органы дыхания ). Однократное облучение вызывает биологические нарушения , которые зависят от суммарной п оглощенной дозы . Так при дозе до 0,25 Гр в идимых нарушений нет , но уже при 4 – 5 Гр смертельные случаи составляют 50% от об щего числа пострадавших , а при 6 Гр и б олее - 100% пострадавших . (Здесь : Гр – грей ). Основной механизм действия связан с п роцессами ионизации атомов и молекул живой материи , в частности молекул воды, сод ержащихся в клетках . Они-то как раз и п одвергаются интенсивному разрушению . Вызванные из менения могут быть обратимыми или необратимым и и протекать в хронической форме лучевой болезни. 5.2. Критерии опасности ионизирую щих излучений Степень воздействия ионизиру ющих излучений на живой организм зависит от мощности дозы облучения , продолжительности этого воздействия и вида излучения и ради онуклида , попавшего внутрь организма . Для количественной оценки ионизирующего д ействия рентгеновского и -излучения в сухом атмосферн ом воздухе используется понятие экспозиционной дозы . За единицу экспозиционной дозы приним ают кулон на килограмм (Кл /кг ). Применяется также внесистемная единица - рентген (Р ): 1Р = 2,58*10 -4 Кл /кг. Количество эне ргии излучения , поглоще нное единицей массы облучаемого тела (тканями организма ), называется поглощенной дозой и измеряется в системе СИ в греях (1 Гр = 1 Дж /кг ). Применяется также прежняя единица – рад (1 рад = 0,01 Гр ). Но этот критерий не учитывает того, что при одинаковой поглощенной дозе -частицы гораздо опаснее -частиц и -излучения. Поэтому введена величина эквивалентной до зы , измеряемая в зивертах (1 Зв = 1 Дж /к г ). Зиверт представляет собой единицу поглощенной дозы , умноженную на коэффициент , у читывающий неодинаковую радиоактивную опасность для организма разных видов ионизирующего излу чения. Для оценки эквивалентной дозы применяется также единица БЭР (биологическ ий экви валент рада ): 1БЭР = 0,01 Зв. Эффективная эквивалентная доза – эквивал ентная доза , умноженная на коэффициент , учитыв ающий разную чувствительность различных тканей к облучению ; она также измеряется в зив ертах. В 1996 году , в соответствии с Законом РФ “О радиационной безопасности населения” , введены дозовые пределы : для персонала – 20мЗв (миллизиверт ) в год при производств енной деятельности с источниками ионизирующих излучений и 1 мЗв для населения . 6. Методы и средства защиты от ионизирующих излучен ий Включают в себя организационны е . Гигиенические , технические и лечебно-профилактич еские мероприятия , а именно : · увеличение расстояния между оператором и источником ; · сокращение продолжитель ности работы в поле излучения ; · экранирование источника изл учения ; · дистанционное управлени е ; · использование манипулят оров и роботов ; · полная автоматизация технологического процесса ; · использование средств индивидуальной защиты и предупреждение знаком радиационной опасности ; · постоянный контроль за уровн ем излучения и за дозами облучения персонала. Защита от в нутреннего облучения заключается в устранении непосредственного контакта работающих с радиоа ктивными и предотвращение попадания их в воздух рабочей зоны. Необходимо руко водствоваться нормами радиацио нной безопасно сти , в которых приведены категории облучаемых лиц , дозовые пределы и мероприятия по защите , и санитарными правилами , которые рег ламентируют размещение помещений и установок , место работ , порядок получения , учета и хр анения источников излучен и я , требован ия к вентиляции , пылегазоочистке , обезвреживанию радиоактивных отходов идр. 7. Краткий комментарий закона РФ “О радиационной безопасности населения” С начала 1996 года в РФ действует Зак он “О радиоактивной безопасности населения”. Принципиаль ная основа Закона РФ з аключается в новой стратегии радиационной защ иты , предусматривающей в качестве основного п оказателя оценки уровня радиационного благополуч ия населения среднюю эффективную дозу , получа емую им от всех источников ионизирующего излучения. Предусмотрено возмещение ущерба здоровью граждан , проживающих вблизи радиационно-опасных пр едприятий и на территории , где могут быть превышения дозовых пределов. В Законе указываются конкретные значения основных дозовых пределов , которые снижены для работ ающих с излучением в 2,5 раз а , а для населения – в 5 раз по сра внению с ранее действовавшими нормами. Проведение мероприятий , связанных с введением в действие новых основных доз овых пределов , предусматривается за счет собс твенных средств предприятий . Кроме того , за счет средств предприятий и средств эко логических фондов будет внедряться государственн ая система социально-экономической компенсации гр аждан за повышенный риск , связанный с прож иванием в районах расположения радиационно-опасны х объектов . За счет средств федера льного бюджета - осуществлять разработка единой государственной системы учета и контроля д оз облучения персонала , работающего с радиоак тивными источниками , и населения , подвергшегося воздействию источников излучения естественного и искусстве н ного происхождения , а также составление карт-схем , атласов радиоактив ного загрязнения и создание банка данных.
© Рефератбанк, 2002 - 2017