Влияние природных и антропогенных источников радиации. Источники радиации

Источники радиации: естественные, искусственные

Радиация (лат.) «сияние», «излучение» — физико-химический процесс образования энергии в процессе превращения веществ в результате воздействия ионизирующего излучения. Потоки элементарных частиц (фотонов, протонов, атомов и др.), способные ионизировать вещество. Источники радиации не имеют вкуса, запаха, цвета, их нельзя потрогать руками. Естественный (природный) радиационный фон был на планете с момента ее сотворения, благодаря и вопреки ему эволюционировала жизнь до сегодняшнего дня. Проходили мутации, все живое адаптировано к жизни в таких условиях.

Источники радиации не имеют вкуса, запаха, цвета, их нельзя потрогать руками

Источники радиоактивного излучения

Существуют разные источники радиоактивного излучения. Выделяют естественные источники радиации и искусственные. Естественные источники ионизирующего излучения разделяют на космические и земные по их происхождению. Космогенные приходят на Землю из просторов галактики в результате процессов, происходящих в ней. Поступают благодаря высокой солнечной активности, вспышек на звезде. По способу образования излучение бывает: первичное, вторичное.

Первичное проникновение лучей происходит со скоростью света, попадая на земную поверхность, это поток высокоэнергичный, содержащий протоны и альфа-частицы. На него действует магнитное поле, часть его при контакте с атмосферой планеты, частично нейтрализуется на высоте 20 км. Преобладает на высоте 40 — 45 м от уровня моря Земли.

Вторичное радиоактивное излучение представлено множеством элементарных частиц, образуется при взаимодействии первичного с элементами атмосферы планеты. Происходят ядерные превращения. Преобладает на высоте 20–25 км. Солнечная радиация усиливается в период активности вспышек, она характеризуется более низкими энергиями, их принимают на себя защитные слои атмосферы.

Вспышки на солнце — один из природных источников радиации

Природные источники радиации привычны для всего живого, проникающая способность связана с высотой над уровнем моря, защитными функциями атмосферы земли, ее положением на орбите.

Радиация земного   происхождения 

На земле есть несколько природных источников радиоактивной ионизации. Находятся в глубинах недр земли, на ее поверхности. Входят в состав воды, воздуха, живых организмов и растений. Природный радиоактивный фон достаточно стабилен, не приносит существенного вреда и действует на все живое, населяющее планету. По влиянию на человеческий организм, ионизирующее излучение можно разделить на:

• внешнее;
• внутреннее.

Внешнюю дозу радиации человек приобретает от воздействия факторов извне, это космическое, солнечное влияние. Радиация, поступающая из недр земли, продуцируемая горными породами и природными газами, содержащаяся в воздухе. Основные радиоактивные изотопы, присутствующие в недрах земли это семейства урана-238 и тория-232.

Техногенные источники радиации

Искусственные факторы — на строительстве, в жилых домах и помещениях, при авариях на АС, испытаниях ядерного потенциала, использовании в сельскохозяйственном производстве фосфатных удобрений и т. п. Внутреннее облучение происходит в человеческом организме, поступая туда с водой, пищей, через дыхательные пути с воздухом. Избыточное облучение вредит человеку, это известно всем. Пережив техногенную трагедию на Чернобыльской АС, не так давно, люди знают о пагубном воздействии больших доз радиации на здоровье человека.

Природа ионизирующего облучения

Ионизирующие излучения классифицируют на электромагнитные и корпускулярные исходя из их природы. Электромагнитные радиоактивные:

• гамма-излучение;
• рентгеновские лучи.

Имеют волновое происхождение, схожее с видимым светом. Диапазон волн сверх коротковолновой. Обладают высокой способностью к проникновению, распространяются со скоростью света. Корпускулярная радиация распространяется:

• альфа-частицы;
• бета-лучи;
• нейтроны.

Альфа-излучение имеет мощную ионизирующую способность, но невысокую проникающую. Состоит из потока альфа-частиц. Оно практически безопасно при внешнем облучении, но при внутреннем угрожающе. Бета-излучение, поток бета-частиц, имеющих меньшую ионизирующую, но большую проникающую способность.

Любое ионизирующее облучение влияет на человека и все живое

Нейтронное излучение, обусловлено потоком нейтронов, имеет сильную проникающую способность и опасно при внешнем облучении. Любое ионизирующее облучение влияет на человека и все живое. Воздействие на организм напрямую зависит от дозы полученной радиации, ее проникающей и ионизирующей способности. На этих принципах строятся технологии защиты от облучения.

Искусственные источники 

Человек в результате своей жизнедеятельности придумал дешевые источники энергии, построил атомные станции, изобрел ядерное оружие, подводные атомные лодки и большие корабли. Он внес свой вклад в усиление природного радиоактивного фона. Ядерные отходы нужно утилизировать, их не выбросишь в мусорный ящик, страны с сильной экономикой, утилизируют их на территории бедных стран.

Производство фосфатных удобрений тоже связано с радиоактивным излучением. Военная промышленность проводит испытание ядерного оружия, выпуская в атмосферу, в воду и под землю дополнительные порции радиации. Мирный атом помогает человеку, но и скрывает опасность для его жизни.

Испытание ядерного оружия

В строительстве используют материал, повышающий радиоактивный фон жилища. Многие страны отказываются от такого, но он дешево стоит, его продолжают использовать.

Радиоактивный газ Радон, входит в строительные материалы, проходит сквозь земную поверхность, в местах, где он концентрируется строить дома не желательно. Он очень опасен в закрытых жилищах, где присутствует, человек вдыхает его с парами при кипячении воды, получая дозу облучения.

Нужна циркуляция воздуха, возможность проветривать помещение. В медицине применяется Рентгеновское излучение. Рентгеновские снимки помогают диагностике. Флюорография, используется в профилактических осмотрах, современные МРТ (магнито — резонансная томография), КТ (компьютерная томография), рентгеноскопия и др. Являются эффективными диагностическими средствами, но вредят здоровью человека. Для лечения онкологических заболеваний, применяется облучение. В этом случае, из двух зол выбирают меньшее.

Контрольные источники

Жизнь заставила человека изобрести приборы, измеряющие уровень радиации, дозу, полученную при облучении. Контрольный источник – это объект ионизирующего излучения, необходимый для проверки работы приборов, измеряющих радиацию. Они бывают:

• закрытые;
• открытые.

Закрытый контрольный источник – это устройство, не допускающее попадания радиоактивных веществ, содержащихся в нем, в окружающую среду. Открытый источник допускает при его использовании попадание радиации вовне. Они имеют сроки годности и государственные стандарты.

Контрольный источник от радиометра

Контрольные источники подлежат строгому учету. Без ограничений разрешено использовать источники, не представляющие опасности в зависимости от доз облучения. Предприятия и организации, использующие контрольный источник, должны иметь лицензию. На них накладывается ответственность по хранению, использованию и списанию.

Недопустимо их утрата и бесконтрольное использование. Все действия контролируются и документируются. Учет приборов и радиоактивного вещества, содержащегося в нем, идет отдельно. Документируется любое действие, производимое с контрольным источником, вплоть до его утилизации.

Приборы для измерения ионизирующего излучения

Существуют приборы для измерения уровня радиации, и дозы облучения. Выделяют:

• radiometricheskie;
• дозиметрические;
• электронные устройства для ядерно-физических измерений.

Счётчик Гейгера—расположен в выносном блоке

Радиометр – это прибор, измеряющий активность источников излучения и плотность потока ионизирующих частиц. Бывает двух видов, определяет загрязнение поверхности и воздуха. Широко используется в геологии, на производствах и в быту. Дозиметр (рентгенометр) – это прибор, измеряющий дозы радиации и их мощность. Дозиметры делятся на:

• стационарные;
• переносные;
• для индивидуального контроля. 

Дозиметром для контроля измеряют уровень естественного фона, затем измерение уровня радиации предполагаемого объекта излучения. Выпускается множество современных приборов, удобных в применении. Бытовые дозиметры компактны и просты в использовании. Ионизационные камеры, пропорциональные счетчики, счетчик Гейгера – Мюллера используются в промышленности, исследовательских институтах, где необходимы точные, масштабные измерительные данные.

Приборы, меряющие уровень радиации нацелены предупредить человека об опасности. Принять необходимые меры для ликвидации угрозы и защиты человеческой жизни.

otravilsja.ru

Источники радиации

Реферат

Тема:Источники радиации

План:

1. Естественные источники радиации

1.1 Космические лучи

1.2 Земная радиация

2. Искусственные источники радиации

2.1 Излучение в медицине

2.2 Ядерные взрывы

2.3 Энергетика

3. Альтернативные источники энергии

Литература

1. Естественные источники радиации

Естественными радиоактивными веществами принято считать вещества, которые образовались и воздействуют на человека без его участия.

Земная кора, вода, воздух всегда содержат радиоактивные элементы. Человек, как обитатель этой среды, также немного радиоактивен, так как основную часть облучения он получает от естественных источников радиации. Избежать облучения от естественных источников радиации совершенно невозможно. На протяжении всей истории существования Земли, излучения из космоса, облучают земную цивилизацию, которая адекватно адаптировалась к ней.

1.1 Космические лучи

Радиационный фон, от космических лучей, ответственен за половину всего облучения, получаемого населением от естественных источников радиации.

Космические лучи представлены высокоэнергетическими потоками (примерно 90%), альфа-частицами (около 9%), нейтронами, фотонами, электронами и ядрами легких элементов (1%). Однако планета Земля, входящая в Солнечную систему, имеет свои защитные механизмы от радиационных воздействий, иначе жизнь на Земле была бы невозможна.

На расстоянии от одного до восьми земных радиусов космические частицы отклоняются магнитным полем Земли. Магнитное поле Земли создаёт мощную защиту для человека от космической радиации, хотя и не абсолютную. Часть высокоэнергетических частиц прорывается через магнитное поле и достигает верхних слоев атмосферы. Немногие из них проникают через всю атмосферу и достигают поверхности Земли. Большинство же, сталкиваясь с атомами азота, кислорода, углерода атмосферы, взаимодействуют с ядрами этих атомов, разбивая их, рождая множество новых частиц протонов, нейтронов, мезонов, мезонов, образующих вторичное космическое излучение.

Защититься от этого невидимого "космического душа" невозможно. Но одни участки земной поверхности более подвержены его действию, чем другие. Северный и Южный полюсы получают больше космической радиации, чем экваториальные области, так как влияние магнитного поля Земли здесь меньше. Уровень облучения существенно растет с высотой, так как уменьшается слой воздуха, играющего защитную роль Космические лучи, проходя сквозь атмосферу, вызывают появление космогенных радионуклидов, которых сегодня насчитывается около 20. Однако более значительными из них являются изотоп водорода — тритий и углерод-14.

Заряженные частицы, попадая в магнитное поле Земли, образуют так называемые радиационные пояса Земли. Выходу заряженных частиц из радиационных поясов Земли мешает особая конфигурация направлений линий магнитной напряженности, создающих магнитную ловушку. Радиационные пояса Земли были открыты американским ученым Дж. Ван Алленом и русскими физиками С.Н. Верновым и А.Е. Чудановым.

Заряженные частицы в магнитном поле движутся по-разному в зависимости от соотношения плотностей магнитной кинетической энергии. Примерно на расстоянии 10-ти земных радиусов поток заряженных частиц встречает сильное магнитное поле и под действием силы Лоренца изменяется направление их движения. Движение потока заряженных частиц можно представить, как колебательное движение но спиральной траектории вдоль силовых линий магнитного поля из Северного в Южное полушарие и обратно.

Одно колебание вдоль силовой линии из Северного в Южное полушарие протон с энергией 100 МэВ совершает приблизительно за 3 секунды, а время его нахождения в магнитном поле составляет около 100 лет. При этом совершается до 1010 колебаний. В зависимости от энергии и заряда, частицы совершают полный оборот вокруг Земли за время от нескольких минут до суток, двигаясь в западном и восточном направлениях.

Радиационные пояса Земли можно подразделить на внутренний и внешний. Во внутреннем радиационном поясе находятся протоны высоких энергий и электроны. На нижней границе внутреннего пояса на расстоянии 200-300 км от поверхности Земли заряженные частицы испытывают столкновения с атомами и молекулами атмосферы и меняют свою энергию, поглощаясь атмосферой. Во внешнем радиационном поясе находятся электроны с энергией до 100 КэВ и временем «жизни» 105 -107 с.

Пояс протонов малых энергий (до 10 МэВ) находится между внутренним и внешним поясами Земли. Зона квазизахвата расположена за внешним поясом и имеет сложную конфигурацию, зависимую от плотности потока космических лучей солнечного ветра.

В годы активного солнца плотность потока энергии солнечного ветра усиливается, граница радиационных поясов отодвигается дальше и становится большим препятствием для космических лучей.

В результате этого, с временной задержкой около года происходит возрастание интенсивности космических лучей на Земле. Время задержки определяется расстоянием, которое проходит солнечный ветер до границ магнитосферы. Радиационные пояса Земли представляют серьезную опасность для экипажей космических кораблей при длительных полетах в околоземном пространстве, если их орбита проходит через область радиационных поясов. Длительное пребывание космических кораблей в радиационном поясе приводит к переоблучению экипажей, выходу из строя оптических приборов и солнечных батарей, находящихся на корабле. В связи с этим проводятся интенсивные исследования при помощи спутников, специальных зондов по определению координат радиационных поясов Земли, а также рассчитываются орбиты космических кораблей для снижения действия радиационного фактора.

1.2 Земная радиация

Как описано выше, земная радиация была открыта более 100 лет назад.

В основном, ответственность за естественную земную радиацию несут три семейства радиоактивных элемента — уран, торий и актиний. Указанные радиоактивные элементы нестабильны и, в результате физических превращений, переход в стабильное состояние, сопровождается выделением энергии или ионизирующим излучением.

Главными источниками земной радиации являются радиоактивные элементы, содержащиеся в горных породах, которые образовались в результате геофизических процессов. Наибольшее содержание радиоактивных элементов содержится в гранитных породах и вулканических образованиях. Средняя концентрация радиоактивных изотопов калия-40, Ra-226, Th-232 колеблется у них от 102 до 103 Бк/кг. В течение эволюционных процессов радиоизотопы мигрируют, участвуя в метрологических и геохимических формированиях окружающей среды. В результате соединения со стабильными элементами они участвуют в обменных реакциях живых организмов, тем самым создавая естественную радиоактивность обитателей Земли. К наиболее значимым элементам, обеспечивающим жизнедеятельность живой материи относятся изотопы калия, углерода и трития, а всего в биосфере находится значительно больше радиоактивных элементов, что обуславливает общую радиоактивность человека.

Основную роль в радиоактивность человека вносит калий-40 — около 20 • 103 Бк или 0,2% от общей массы человека, углерод-14 — около 30 • 102 Бк или 18% от общей массы человека, которые поступают в организм человека в основном по пищевой цепочке.

Основные радиоактивные изотопы, встречающиеся в Земной коре — калий-40, рубидий-87 и члены двух радиоактивных семейств, берущих начало соответственно от урана-238 и тория-232.

Уровни земной радиации неодинаковы и зависят от концентрации радионуклидов в том или ином участке земной коры. В местах проживания основной массы населения мощность дозы облучения в среднем составляет 0,3-0,6 микрозиверта в год.

Основной естественный радиоактивный элемент на территории Белорусского Полесья с периодом полураспада 1,32 х 109 лет, как дозообразующий фактор — это калий-40, который находится в почвах в виде солей и в живых организмах.

К-40 — слаборадиоактивный элемент, экологически мало опасен, он усваивается организмом вместе с нерадиоактивными изотопами калия, необходимыми для жизнедеятельности. В среднем человек получает около 180 мкЗв в год от К-40.

В малых концентрациях естественные источники радиоактивности содержатся в любой почве. Однако, в зависимости от структуры почвы, их больше в гранитных породах, глиноземах и меньше в песчаных и известковых почвах.

Половину годовой индивидуальной эффективной эквивалентной дозы облучения от земных источников радиации человек получает от невидимого, не имеющего вкуса и запаха тяжёлого газа радона. В природе радон встречается в двух основных формах: радон-222, член радиоактивного ряда, образуемого продуктами распада урана-238, и радон-220, члена радиоактивного ряда тория-232.

Радон в 7,5 раза тяжелее воздуха и является альфа-радиоактивным с периодом полураспада 3,8 суток. После альфа-распада ядро радона превращается в ядро полония. Это также альфа-радиоактивный изотоп с периодом полураспада 3 минуты и наличием дополнительного электрического заряда. Следующие элементы этой цепочки радиоактивных распадов имеют такие же характеристики. Заканчивается ряд стабильным изотопом свинца. Концентрация радона в различных точках земного шара неодинакова.

Основную часть дозы облучения от радона человек получает, находясь в закрытом, непроветриваемом помещении, где повышена его концентрация

Радон может проникать сквозь трещины в фундаменте, через пол из поверхности Земли и накапливается в основном на нижних этажах жилых помещений, создавая там повышенную радиацию. Одним из источников радоновой радиации могут быть конструкционные материалы, используемые в строительном производстве. К ним в первую очередь относятся материалы с повышенной радиоактивностью — гранит, пемза, глинозём, фос-фогипс.

mirznanii.com

Источники радиации вокруг нас

Многие люди обеспокоены радиационным фоном вокруг, они опасаются мобильных телефонов и микроволновок, но даже не подозревают о действительно опасных предметах.

 

Что мы называем радиацией или излучением?

Радиацией называют потоки энергии, которые распространяются вокруг в виде электромагнитных волн. Радиоволны, микроволновое излучение, обычный свет и рентгеновские лучи - все это имеет отношение к радиации. Но радиоактивными могут быть и природные элементы, которые распадаются в течении десятилетий, излучая частицы энергии - электроны (бета-лучи), протоны (альфа-лучи) и нейтроны. Чтобы определить уровень негативного влияния радиации на организм, надо учесть два фактора: силу электромагнитного (сколько энергии сосредоточено в источнике) и "энергетического уровня" волн, она напрямую связана с частотой колебаний (высокая частота - больше энергии). Волны или частицы (в физике это одно и то же), которые способны повредить ДНК и ткани организмов называют ионизирующим излучением. Когда люди обнаружили негативное влияние радиации, они захотели знать на сколько она плохая. Для сравнения были созданы специальные единицы измерения зиверт ( Зв, Sv ), характеризующие равную дозу ионизирующего излучения, поглощенную тканями организма. С точки зрения биологии один зиверт равен 5,5% предполагает вероятность заболеть раком. Восемь зиверт вряд оставят вас в живых. Пока вы осмысливаете эту информацию у себя в голове, рассмотрим некоторые источники радиации, с которыми вы встречаетесь каждый день.

 

ТОП-13 источников радиации

Бананы

Любой продукт, который имеет температуру, излучает электромагнитные волны, и бананы - не исключение. Но между прочим, бананы содержат природные радиоактивные атомы, а их эквивалентная доза по подсчетам ученых составляет до 0,1 мкЗв или 0,0000001 Зв. Подробней.

 

 

 

 

Сканер в аэропорту и полет на самолёте

В поисках контрабанды эти машины сканируют вас с применением рентгеновских волн, которые достигают 0,015 – 0,88 мкЗв.  С другой стороны, человеку придется пройти через сканер безопасности где-то 1000 или 2000 раз, чтобы получить дозу, как при медицинском снимке грудной клетки. В дополнение, следующее путешествие на самолете обойдется вам примерно в  0,04 мкЗв космической радиации ежеминутно, подробней в статье радиация в самолете.

 

 

Рентген грудной клетки

В зависимости от того, каким устройством у вас будут снимать радиограмму, в клинике вы можете получить дозу примерно в 20 мкЗв.

 

 

 

 

 

Старые телевизоры с ЭЛТ кинескопом

Все экраны являются источником электромагнитного излучения. Нетрудно догадаться, что вы, сидя весь день за монитором, поглощаете часть этой радиации. Но только малая часть излучения (рентгеновские лучи) действительно опасна, и только тогда, когда речь идет о мониторах со старыми кинескопами (ЭЛТ). Экраны на жидких кристаллах и плазменные панели не могут излучать рентгеновский спектр.

Но, если вы все еще используете старую модель с ЭЛТ, то каждый год получаете до 10 мЗв радиации.

 

Вода

Вода - источник жизни, но и она содержит радиоактивные частицы. Наиболее распространенный среди них тритий - изотоп водорода, он формируется в атмосфере под влиянием космической радиации. Однако тритий не представляет никакой угрозы жизни: за год с питьевой водой мы получаем примерно 50 мкЗв.

 

 

 

Цемент

Любите прогулки на свежем воздухе? Если вы живете в городе, то обязательно облучаетесь от окружающих бетонных зданий и дорог. Поскольку цемент занимает второе место по распространению радиации после воды, каждый год от него поступает около 30 мкЗв.

 

 

 

Фоновая радиация Вселенной

Материя пространства-времени заполнена рдеющей энергией. Реликтовое излучение идет с самого момента Большого взрыва, который дал жизнь всему, что мы видим во вселенной. Наша атмосфера останавливает большую часть потока реликтового излучения космоса, однако кое-что все же попадает на землю. Наши тела ежегодно получают от него 0,3 мЗв радиации - это примерно 10 посещений рентген-кабинета.

 

 

 

Мое собственное тело

Наше тело тоже производит достаточно естественной радиации! В основном речь идет о распаде калия (это все бананы!) и изотопов углерода-14. В теле среднестатистического человека можно найти около 30 миллиграммов изотопа калия-40, он распадаясь излучает поток электронов. В результате мы облучаем сами себя дозой в 0,39 мЗв в год.

 

 

 

Матушка Земля

Естественная радиоактивность нашей планеты ответственна почти за 50% тепловой энергии, которую она производит. Все дело в длительных сроках полураспада изотопов урана в коре, а также мантии Земли.

Благодаря этой энергии на планете есть жизнь, а материки продолжают дрейфовать, и в то же время это приводит к ежегодному облучению в 0,48 мЗв.

 

 

Чернобыль

Мир еще долго будет помнить о чернобыльской катастрофе, ведь она привела к невероятным выбросам радиации в окружающую среду. Однако не стоит беспокоиться. На самой станции при участии международного сообщества уже завершается сооружение укрытия, а вокруг, украинские власти планируют открыть экологический заповедник для туристов.

Но если вы все же окажетесь неподалеку, то рискуете получить дозу от 1,7 до 192 мЗв. Просто не задерживайтесь возле мест с повышенным уровнем радиации и следуйте рекомендациям ваших экскурсоводов.

 

 

Ядерный реактор

Если на атомной электростанции вблизи не произошло самое страшное, а именно расплавление активной зоны, считайте, что ничего не случилось. Регламенты ядерной безопасности обеспечивают почти естественный радиационный фон даже во дворе АЭС.

 

 

Открытый космос

Космос, как мы его знаем, не является дружественным для жизни средой. За пределами защитного озонового слоя планеты, уровень космической радиации и ультрафиолетового излучения многократно превышает норму. Шесть месяцев на борту МКС дадут примерно 80 мЗв дополнительной дозы, а шестимесячный перелет на Марс - 250 мЗв (эти данные основаны на исследовании миссии NASA Кьюриосити).

Космическая радиация остается самой большой угрозой для астронавтов в планируемых миссиях.

 

 

Сигареты

Всем нам известно, что сигареты - причина заболевания раком, но знали ли вы, что это также связано с их радиоактивностью?

Ученые говорят, что свинец, который при курении скапливается в легких, приводит к годовой дозе в 160 мЗв. Это тоже самое, если бы вы провели целый год на орбите под космическими лучами.

На самом деле, объем радиации несколько различен и зависит от того, ярый вы курильщик, или только начинаете.

 

Опасные смартфоны и Wi-Fi?

Вы, наверное, заметили, что в наш рейтинг не попали сотовые телефоны, Wi-Fi роутеры и другое беспроводное оборудование. Дело в том, что излучение от этих устройств не имеет прямого деструктивного воздействия на организм человека. Они имеют дело с низкоэнергетическими радиоволнами, которые не способны повредить живой ткани.

www.quarta-rad.ru

Искусственные и естественные источники радиации

Содержание статьи

На сегодняшний день источники радиации присутствуют в атмосфере Земли, в ее почве, воздухе и всех живых организмах, населяющих планету. Жизнь, зародившаяся на ней, началась в условиях естественного ионизирующего излучения, которое имело постоянный характер.

Однако с того момента многое изменилось. Человек научился создавать искусственные источники радиации, которые ежедневно выбрасывают в атмосферу тонны вредоносных радионуклидов. Такая обстановка непосредственно сказывается на мутации живых организмов, провоцирует появление множества новых болезней.

Естественные источники радиации

Естественные источники радиации – это вид облучения, который производятся самой природой, а именно космосом. Он образует радиационный фон планеты, формируясь из трех постоянных составляющих. В зависимости от того, откуда берется источник излучения, оно делится на внешний и внутренний. Первый поступает в организм из космоса и окружающей среды, второй являет собой радионуклиды, которые находится в теле человека.

Излучение из космоса

Космос – это самый главный естественный источник радиации. Излучение извне поступает на Землю на постоянной основе. Его образуют магнитные частицы, которые попадают под гравитацию планеты, после чего уже не могут выбраться. Наиболее сильное влияние оказывает Солнце. Его радиационный фон состоит из протонов, электронов, а также альфа-частиц.

Данный вид облучения нельзя назвать равномерным. Интенсивность постоянно меняется, что происходит из-за солнечной активности, которая регулярно варьируется. Чем выше находится точка на Земле, тем больше это местоположение подвергается радиационному воздействию. Наибольшая интенсивность зарегистрирована на Южном и Северном полюсе, самое малое количество радиации попадает на экватор.

Вредоносные вещества образуются из-за вспышек на солнце, после чего они достигают поверхности планеты в течение 15 минут.

Космогенные радионуклиды

Также естественным источником ионизирующего излучения является скопление радиоактивных элементов, которые до настоящих времен сохранились на поверхности Земли. Среди них уран, калий, индий, торий и другие. Время полураспада этих веществ составляет миллиарды лет.

Внешнее облучение

Эти вещества поступают в организм человека с продуктами питания, его излучают все постройки на планете, однако данный факт не представляет никакой опасности. Количество, которое получает живой организм, не превышает предельно допустимые нормы.

Облучение, которому подвергаются здания из камня, плит или кирпича, в несколько раз выше, чем строения из дерева.

Внутреннее облучение

Внутренним облучением называется то состояние, когда радиация берется непосредственно из человеческого организма. Радионуклиды, которые попали в тело, сделав этот через пищеварительную и дыхательную систему, начинают облучать другие органы и ткани. Наибольшую часть такого вредоносного воздействия человек получает, находясь в помещении, которое длительное время не проветривалось.

Такая концентрация радионуклидов в жилых помещениях – заслуга радона. Он поступает в квартиры вместе с газом, водой, а также со стройматериалами, из которых возводился дом.

Искусственные источники радиации

Существуют также искусственные источники радиации. Они представляют собой вредоносные вещества, которые произвел сам человек. И если концентрация естественного облучения контролируются природными законами, то его искусственный аналог порой выбрасывается в атмосферу в непредсказуемых количествах, когда различные испытания проходят не так, как изначально планировалось.

Существует несколько искусственных производных радиационного фона:

• испытания ядерного оружия;
• рентген-лучи, используемые в медицине;
• атомные электростанции;
• некоторые произведенные человечеством материалы.

На количество получаемых радионуклидов влияют даже некоторые вредные привычки. Именно благодаря искусственным источникам облучения человек получает ударные дозы вредоносного воздействия, которые провоцируют различные смертельные болезни.

Ядерное оружие

Ядерное оружие очень опасный искусственный источник излучения. Во время таких взрывов колоссальное количество энергии распространяется на огромные расстояния, поражая все живое, что попадается на пути. Первый взрыв был произведен в 1945 году, после чего последовала огромная череда мощных ударов в разных точках Земли. Вещества, которые освобождаются во время таких учений или войн, остаются в атмосфере и почве еще долгие годы, провоцируя мутацию и гибель множества живых организмов.

Медицина

Периодически человеку приходится подвергаться облучению при столкновении с диагностикой и лечением некоторых заболеваний. Существуют нормы, ограничивающие использование приспособлений для просвечивания организма. Если соблюдать все правила, такое воздействие не является вредоносным, находясь в допустимых пределах.

Как можно получить дозу радиации в больнице:

• во время проведения рентген-диагностики или компьютерной томографии;
• введение радиоактивных изотопов для обнаружения локализации злокачественной опухоли;
• проведение химиотерапии для лечения рака.

Конечно, введение радиации для лечения гораздо вреднее, чем проведение ежегодного диагностического мероприятия. Однако процент людей, которым приходится ощущать на себе последствия химиотерапии, не так высок, в сравнении с численностью всего человечества, населяющего планету.

Атомные электростанции

Атомная энергетика также очень опасна. Во время работы с ядерным топливом выброс ядовитых веществ может возникнуть на любой стадии. Опасность подстерегает при добыче урановой руды, производстве такого топлива, на стадии его обработки для извлечения плутония и урана, а также при утилизации путем захоронения.

К счастью, редко, но все же бывают аварии на атомных электростанциях. Огромный выброс энергии во время этого поражает все живое на сотни километров в окружности.

Ударная доза провоцирует неизбежную смерть от лучевой болезни, маленькая концентрация облучения провоцирует мутацию клеток ДНК на несколько поколений вперед.

Другие источники

Также существуют менее масштабные, но не менее вредоносные источники радиационного вещества. Они не так вредны, как атомные электростанции, но и полезными их назвать тоже нельзя.

К этой группе можно отнести:

• тепловые электростанции, которые сжигают уголь;
• различные электронные товары, без которых невозможна сегодняшняя жизнь человечества;
• фосфатные залежи.

Отдельно следует поговорить про курение, так как это вредная привычка наиболее опасна из всех возможных источников радиации, поскольку встречается повсеместно. Во-первых, процесс горения образует выход вредоносного вещества цезия, более того, регулярное прикладывание к сигарете способствует усугублению действия радиации, которая попадает в организм извне.

Приборы, помогающие измерить уровень радиации

Чтобы мониторить естественные и искусственные источники радиации, а также выяснить мощность их потока, существует множество приборов. Они бывают стационарные, которые используются на крупных предприятиях, переносные предназначены для разовой диагностики и предполагающие личное использование.

Радиометр позволит выявить плотность излучаемого потока. Дозиметр измеряет мощность и дозу радиации.

Они существенно облегчают жизнь человеку, предостерегают о надвигающейся опасности. Благодаря таким приборам можно своевременно выявить угрозу и сразу же ее устранить.

Влияние на организм человека

Радиационное излучение очень пагубно для человеческого организма. Проникая во все клетки и ткани, оно приводит к их разрушению или мутации, вызывая тем самым развитие страшных смертельных заболеваний.

Воздействие вредоносных веществ можно поделить на 2 типа:

1. Вызывающие соматические проявления, то есть, происходит разрушение непосредственно того организма, в который попал радионуклид.
2. Генетические мутации заметны спустя некоторое время, когда человек обзаводится потомством, которое имеет дефекты многих органов.

Очень часто человек, подвергшийся немалой дозе радиации, становится бесплодным, что в таком случае наименее печально, чем видеть своих детей, которые рождены с различными уродствами.

Чаще всего заболеваниям подвержены именно те органы, через которые поступила доза радионуклидов. Стоит отметить, что возникновение болезни скорее наступит при единичном облучении ударной дозой, чем хроническом, но в малых количествах. Это объясняется процессом регенерации, который постоянно осуществляется в организме.

Патологии, возникающие после излучения:

• лейкоз, а также злокачественные новообразования в органах;
• лучевая болезнь;
• генные мутации, сказывающиеся на дальнейшем потомстве;
• изменения в структуре хромосом.

Такие состояния очень тяжело поддаются лечению, поэтому следует пытаться максимально оградиться от попадания в организм высоких доз радионуклидов. Конечно, излучение повсюду. Это один из главных и неизбежных процессов, которые происходят в космосе. Однако большую его часть все же создал человек, от чего он страдает по сей день.

otravlenye.ru

Естественные источники радиации

Естественный радиационный фон — космическое излучение и излучение, создаваемое природными радионуклидами, содержащимися в земле, воде, воздухе, др. элементах биосферы, в пищевых продуктах, в организме человека и животных.

Радиоактивность – самопроизвольное превращение (распад) ядер элементов, приводящее к изменению их атомного номера или массового числа.

Радиоактивное излучение как самопроизвольное испускание лучей – это естественный процесс, существовавший задолго до образования Земли.

Радиоактивное излучение является частью более общего понятия – ионизирующее излучение.

Ионизирующее излучение – это поток корпускулярной (α-частиц, электронов, протонов, нейтронов и др.) и (или) электромагнитной (рентгеновские, γ-лучи) энергии, связанной с прямым или косвенным возникновением ионов.

α-лучи были идентифицированы как ядра атома гелия, β-лучи представляют поток электронов, а γ-лучи – это поток квантов большой энергии, характеризуемых частотой соответствующего волнового процесса.

γ-лучи отличаются от рентгеновских, возникающих при торможении быстрых электронов в рентгеновских трубках и ускорителях, лишь механизмом образования. Основными свойствами ионизирующих излучений являются проникающая и ионизирующая способность.

Ионизирующая способность характеризует количество ионов, образующихся при движении частицы в среде на единицу расстояния. Она, напротив, максимальна для тяжелых α-частиц и минимальна для γ-излучения.

Интенсивность радиоактивного распада характеризуется активностью.

Основную часть облучения население земного шара получает от естественных источников радиации. Большинство из них таковы, что избежать облучения от них совершенно невозможно. На протяжении всей истории существования Земли разные виды излучения падают на поверхность Земли из космоса и поступают от радиоактивных веществ, находящихся в земной коре. Человек подвергается облучению двумя способами. Радиоактивные вещества могут находиться вне организма и облучать его снаружи; в этом случае говорят о внешнем облучении. Или же они могут оказаться в воздухе, которым дышит человек, в пище или в воде и попасть внутрь организма. Такой способ облучения называют внутренним. Облучению от естественных источников радиации подвергается любой житель Земли, однако одни из них получают большие дозы, чем другие. Это зависит, в частности, от того, где они живут. Уровень радиации в некоторых местах земного шара, там, где залегают особенно радиоактивные породы, оказывается значительно выше среднего, а в других местах -. соответственно ниже. Доза облучения зависит также от образа жизни людей. Применение некоторых строительных материалов, использование газа для приготовления пищи, открытых угольных жаровень, герметизация помещений и даже полеты на самолетах все это увеличивает уровень облучения за счет естественных источников радиации. Земные источники радиации в сумме ответственны за большую часть облучения, которому подвергается человек за счет естественной радиации. В среднем они обеспечивают более 5/6 годовой эффективной эквивалентной дозы, получаемой населением, в основном вследствие внутреннего облучения. Остальную часть вносят космические лучи, главным образом путем внешнего облучения. В этой главе мы рассмотрим вначале данные о внешнем облучении от источников космического и земного происхождении. Затем остановимся на внутреннем облучении, причем особое внимание уделим радону радиоактивному газу, который вносит самый большой вклад в среднюю дозу облучения населения из всех источников естественной радиации. Наконец, в ней будут рассмотрены некоторые стороны деятельности человека, в том числе использование угля и удобрений, которые способствуют извлечению радиоактивных веществ из земной коры и увеличивают уровень облучения людей от естественных источников радиации.

1.1   Космическая радиация

Радиационный фон, от космических лучей, ответственен за половину всего облучения, получаемого населением от естественных источников радиации.

Космические лучи представлены высокоэнергетическими потоками (примерно 90%), альфа-частицами (около 9%), нейтронами, фотонами, электронами и ядрами легких элементов (1%). Однако планета Земля, входящая в Солнечную систему, имеет свои защитные механизмы от радиационных воздействий, иначе жизнь на Земле была бы невозможна.

На расстоянии от одного до восьми земных радиусов космические частицы отклоняются магнитным полем Земли. Магнитное поле Земли создаёт мощную защиту для человека от космической радиации, хотя и не абсолютную. Часть высокоэнергетических частиц прорывается через магнитное поле и достигает верхних слоев атмосферы. Немногие из них проникают через всю атмосферу и достигают поверхности Земли. Большинство же, сталкиваясь с атомами азота, кислорода, углерода атмосферы, взаимодействуют с ядрами этих атомов, разбивая их, рождая множество новых частиц протонов, нейтронов, мезонов, мезонов, образующих вторичное космическое излучение.

Защититься от этого невидимого "космического душа" невозможно. Но одни участки земной поверхности более подвержены его действию, чем другие. Северный и Южный полюсы получают больше космической радиации, чем экваториальные области, так как влияние магнитного поля Земли здесь меньше. Уровень облучения существенно растет с высотой, так как уменьшается слой воздуха, играющего защитную роль Космические лучи, проходя сквозь атмосферу, вызывают появление космогенных радионуклидов, которых сегодня насчитывается около 20. Однако более значительными из них являются изотоп водорода — тритий и углерод-14.

Заряженные частицы, попадая в магнитное поле Земли, образуют так называемые радиационные пояса Земли. Выходу заряженных частиц из радиационных поясов Земли мешает особая конфигурация направлений линий магнитной напряженности, создающих магнитную ловушку. Радиационные пояса Земли были открыты американским ученым Дж. Ван Алленом и русскими физиками С. Н. Верновым и А. Е. Чудановым.

Заряженные частицы в магнитном поле движутся по-разному в зависимости от соотношения плотностей магнитной кинетической энергии. Примерно на расстоянии 10-ти земных радиусов поток заряженных частиц встречает сильное магнитное поле и под действием силы Лоренца изменяется направление их движения. Движение потока заряженных частиц можно представить, как колебательное движение но спиральной траектории вдоль силовых линий магнитного поля из Северного в Южное полушарие и обратно.

Одно колебание вдоль силовой линии из Северного в Южное полушарие протон с энергией 100 МэВ совершает приблизительно за 3 секунды, а время его нахождения в магнитном поле составляет около 100 лет. При этом совершается до 1010 колебаний. В зависимости от энергии и заряда, частицы совершают полный оборот вокруг Земли за время от нескольких минут до суток, двигаясь в западном и восточном направлениях.

Радиационные пояса Земли можно подразделить на внутренний и внешний. Во внутреннем радиационном поясе находятся протоны высоких энергий и электроны. На нижней границе внутреннего пояса на расстоянии 200-300 км от поверхности Земли заряженные частицы испытывают столкновения с атомами и молекулами атмосферы и меняют свою энергию, поглощаясь атмосферой. Во внешнем радиационном поясе находятся электроны с энергией до 100 КэВ и временем «жизни» 105-107 с.

Пояс протонов малых энергий (до 10 МэВ) находится между внутренним и внешним поясами Земли. Зона квазизахвата расположена за внешним поясом и имеет сложную конфигурацию, зависимую от плотности потока космических лучей солнечного ветра.

В годы активного солнца плотность потока энергии солнечного ветра усиливается, граница радиационных поясов отодвигается дальше и становится большим препятствием для космических лучей.

В результате этого, с временной задержкой около года происходит возрастание интенсивности космических лучей на Земле. Время задержки определяется расстоянием, которое проходит солнечный ветер до границ магнитосферы. Радиационные пояса Земли представляют серьезную опасность для экипажей космических кораблей при длительных полетах в околоземном пространстве, если их орбита проходит через область радиационных поясов. Длительное пребывание космических кораблей в радиационном поясе приводит к переоблучению экипажей, выходу из строя оптических приборов и солнечных батарей, находящихся на корабле. В связи с этим проводятся интенсивные исследования при помощи спутников, специальных зондов по определению координат радиационных поясов Земли, а также рассчитываются орбиты космических кораблей для снижения действия радиационного фактора.

Нет такого места на Земле, куда бы не падал этот невидимый космический душ. Но одни участки земной поверхности более подвержены его действию, чем другие. Северный и Южный полюсы получают больше радиации, чем экваториальные области, из-за наличия у Земли магнитного поля, отклоняющего заряженные частицы (из которых в основном и состоят космические лучи). Существеннее, однако, то, что уровень облучения растет с высотой, поскольку при этом над нами остается все меньше воздуха, играющего роль защитного экрана. Люди, живущие на уровне моря, получают в среднем из-за космических лучей эффективную эквивалентную дозу около 300 микрозивертов (миллионных долей зиверта) в год; для людей же, живущих выше 2000 м над уровнем моря это величина в несколько раз больше. Еще более интенсивному, хотя и относительно непродолжительному облучению, подвергаются экипажи и пассажиры самолетов. При подъеме с высоты 4000 м (максимальная высота, на которой расположены человеческие поселения: деревни шерпов на склонах Эвереста)до 12000 в (максимальная высота полета трансконтинентальных авиалайнеров) уровень облучения за счет космических лучей возрастает примерно в 25 раз и продолжает расти при дальнейшем увеличении высоты до 20000 м (максимальная высота полета сверхзвуковых реактивных самолетов) и выше. При перелете из Нью-Йорка в Париж пассажир обычного турбореактивного самолета получает дозу около 50 мкЗв, а пассажир сверхзвукового самолета на 20% меньше, хотя подвергается более интенсивному облучению. Это объясняется тем, что во втором случае перелет занимает гораздо меньше времени. Всего за счет использования воздушного транспорта человечество получает в год коллективную эффективную эквивалентную дозу около 2000 чел-Зв.

1.2   Земная радиация

В основном, ответственность за естественную земную радиацию несут три семейства радиоактивных элемента — уран, торий и актиний. Указанные радиоактивные элементы нестабильны и, в результате физических превращений, переход в стабильное состояние, сопровождается выделением энергии или ионизирующим излучением.

Главными источниками земной радиации являются радиоактивные элементы, содержащиеся в горных породах, которые образовались в результате геофизических процессов. Наибольшее содержание радиоактивных элементов содержится в гранитных породах и вулканических образованиях. Средняя концентрация радиоактивных изотопов калия-40, Ra-226, Th-232 колеблется у них от 102 до 103 Бк/кг. В течение эволюционных процессов радиоизотопы мигрируют, участвуя в метрологических и геохимических формированиях окружающей среды. В результате соединения со стабильными элементами они участвуют в обменных реакциях живых организмов, тем самым создавая естественную радиоактивность обитателей Земли. К наиболее значимым элементам, обеспечивающим жизнедеятельность живой материи относятся изотопы калия, углерода и трития, а всего в биосфере находится значительно больше радиоактивных элементов, что обуславливает общую радиоактивность человека.

Основную роль в радиоактивность человека вносит калий-40 — около 20 • 103 Бк или 0,2% от общей массы человека, углерод-14 — около 30 • 102 Бк или 18% от общей массы человека, которые поступают в организм человека в основном по пищевой цепочке.

Основные радиоактивные изотопы, встречающиеся в земной коре — калий-40, рубидий-87 и члены двух радиоактивных семейств, берущих начало соответственно от урана-238 и тория-232.

Уровни земной радиации неодинаковы и зависят от концентрации радионуклидов в том или ином участке земной коры. В местах проживания основной массы населения мощность дозы облучения в среднем составляет 0,3-0,6 микрозиверта в год.

Основной естественный радиоактивный элемент на территории Белорусского Полесья с периодом полураспада 1,32 х 109 лет, как дозообразующий фактор — это калий-40, который находится в почвах в виде солей и в живых организмах.

К-40 — слаборадиоактивный элемент, экологически мало опасен, он усваивается организмом вместе с нерадиоактивными изотопами калия, необходимыми для жизнедеятельности. В среднем человек получает около 180 мкЗв в год от К-40.

В малых концентрациях естественные источники радиоактивности содержатся в любой почве. Однако, в зависимости от структуры почвы, их больше в гранитных породах, глиноземах и меньше в песчаных и известковых почвах.

Половину годовой индивидуальной эффективной эквивалентной дозы облучения от земных источников радиации человек получает от невидимого, не имеющего вкуса и запаха тяжёлого газа радона. В природе радон встречается в двух основных формах: радон-222, член радиоактивного ряда, образуемого продуктами распада урана-238, и радон-220, члена радиоактивного ряда тория-232.

Радон в 7,5 раза тяжелее воздуха и является альфа-радиоактивным с периодом полураспада 3,8 суток. После альфа-распада ядро радона превращается в ядро полония. Это также альфа-радиоактивный изотоп с периодом полураспада 3 минуты и наличием дополнительного электрического заряда. Следующие элементы этой цепочки радиоактивных распадов имеют такие же характеристики. Заканчивается ряд стабильным изотопом свинца. Концентрация радона в различных точках земного шара неодинакова.

Основную часть дозы облучения от радона человек получает, находясь в закрытом, непроветриваемом помещении, где повышена его концентрация

Радон может проникать сквозь трещины в фундаменте, через пол из поверхности Земли и накапливается в основном на нижних этажах жилых помещений, создавая там повышенную радиацию. Одним из источников радоновой радиации могут быть конструкционные материалы, используемые в строительном производстве. К ним в первую очередь относятся материалы с повышенной радиоактивностью — гранит, пемза, глинозём, фосфогипс.

Вода, используемая для бытовых и пищевых целей, обычно содержит мало радона, однако глубоко залегающие водяные пласты могут иметь повышенную его концентрацию. Высокая концентрация радона образуется в ванных комнатах, где радон, испаряясь из горячей воды при принятии душа или ванны, попадает в организм с вдыхаемым воздухом

Основными мероприятиями по устранению влияния радона, уменьшению его концентрации и снижению дозообразующего фактора являются: заделывание швов, трещин в фундаментах зданий, отказ от строительных материалов, содержащих радон, оклейка, окраска покрытий стен пластиковыми материалами, кипячение воды для пищевых нужд, особенно из глубоких артезианских скважин и колодцев, частое проветривание помещений на нижних этажах, ванных комнат.

В процессе развития материального производства, технологий, человек может локально изменить распределение естественных источников радиации, что приводит к повышенному облучению. Такими примерами являются полеты на самолетах, применение материалов с повышенной концентрацией радионуклидов, использование каменного угля и природного газа. Наблюдаемые при этом повышенные уровни излучения называются технологически повышенным естественным радиационным фоном (ТПЕРФ).

Вклад в общую дозу от естественной радиации вносит уголь, сжигаемый как на тепловых электростанциях, так и для обычных бытовых нужд. В 1 кг угля содержится до 50 Бк урана, около 300 Бк тория, 70 Бк калия-40 и других радиоактивных элементов. Если уголь содержит небольшое количество радионуклидов, то в угольных шлаках может быть высокая их концентрация. В связи с этим, нецелесообразно использовать шлаки угля как наполнители к цементам и бетонам, а золу — для улучшения почв. Поэтому тепловые электростанции являются серьезным источником внешнего и внутреннего облучения населения, проживающего на прилегающих территориях.

Другой источник ТПЕРФ — промышленное использование продуктов переработки фосфоритов. Залежи фосфоритов содержат, как правило, продукты распада U-238 в сравнительно высоких концентрациях. При этом следует учесть, что добыча фосфорной руды в мире очень велика и из года в год возрастает. Процесс переработки фосфорной руды экологически небезопасен, так как отходы руды содержат радионуклиды. Применение фосфорных удобрений в сельском хозяйстве, стимулирует усвоение естественных радионуклидов растениями из почвы. Использование отходов фосфорного производства в качестве стройматериалов (гипса) также является возможным дополнительным источником облучения. Так, в частности, в жилом доме, при строительстве которого вместо обычных материалов использовались гипсовые отходы, дополнительная годовая доза облучения жильцов составит 7*10-2мГр.

Увеличение радиационности почв могут дать фосфорные удобрения, особенно вносимые в жидком виде. В данном случае очень важно соблюдение сроков, по истечению которых можно использовать под выпасы сельскохозяйственные угодья после агрохимии фосфором.

Человечество во всем мире все шире для бытовых нужд использует большое количество потребительских товаров, содержащих естественные радионуклиды. К таким товарам можно отнести часы со светящимся циферблатом, содержащим радий, специальные оптические приборы, аппаратуру, применяемую в аэропортах и таможенном досмотре и т.д.

Нельзя недооценивать ионизирующее излучение от телевизоров и, в особенности, от дисплеев компьютеров. Это излучение, в некоторых случаях, может превышать естественные фоновые уровни. В связи с этим не рекомендуется слишком близко смотреть телепередачи или продолжительное время находится у дисплея компьютера, особенно детям. Показано, что среднегодовая доза, обусловленная использованием изделий, содержащих радионуклиды, составляет менее1*10-2мЗв (1 мбэр).

Дополнительное облучение от естественных источников радиации составляет около 1% коллективной дозы, хотя в некоторых случаях для отдельных групп людей этот вклад может стать существенным по сравнению с естественным фоном.

В некоторых районах с повышенным содержанием тория в почве или радия в воде (упоминавшиеся районы Индии, Бразилии, Франции, Ирана и др.) мощность поглощенной дозы на 1-2 порядка превышает среднемировые показатели. Разумеется, уровни земной радиации неодинаковы для разных мест земного шара и зависят от концентрации радионуклидов в том или ином участке земной коры. В местах проживания основной массы населения они примерно одного порядка. Так, согласно исследованиям, проведенным во Франции, ФРГ, Италии, Японии и США, примерно 95% населения этих стран живет в местах, где мощность дозы облучения в среднем составляет от 0,3 до О,6 миллизиверта (тысячных зиверта) в год. Но некоторые группы населения получают значительно большие дозы облучения: около 3% получает в среднем 1 миллизиверт в год, а около 1,5% более 1,4 миллизиверта в год. Есть, однако, такие места, где уровни земной радиации намного выше. Неподалеку от города Посус-ди-Кал в Бразилии, расположенного в 200 км к северу от Сан-Паулу, есть небольшая возвышенность. Как оказалось, здесь уровень радиации в 800 раз превосходит средний и достигает 250 миллизивертов в год. По каким-то причинам возвышенность оказалась необитаемой. Однако лишь чуть меньшие уровни радиации были зарегистрированы на морском курорте, расположенном в 600км к востоку от этой возвышенности. Гуарапари небольшой город с населением 12000 человек каждое лето становится местом отдыха примерно30000 курортников. На отдельных участках его пляжей зарегистрирован уровень радиации 175 миллизивертов в год. Радиация на улицах города оказалась намного ниже от 8 до 15 миллизивертов в год, но все же значительно превышала средний уровень. Сходная ситуация наблюдается в рыбацкой деревушке Меаипе, расположенной в 50 км к югу от Гуарапари. Оба населенных пункта стоят на песках, богатых торием. В другой части света, на юго-западе Индии, 70000 человек живут на узкой прибрежной полосе длиной 55 км, вдоль которой также тянутся пески, богатые торием. Исследования, охватившие 8513 человек из числа проживающих на этой территории, показали, что данная группа лиц получает в среднем 3,8 миллизиверта в год на человека. Из них более 500 человек получают свыше 8,7 миллизиверта в год. Около шестидесяти получают годовую дозу, превышающую 17 миллизивертов, что в 50 раз больше средней годовой дозы внешнего облучения от земных источников радиации. Эти территории в Бразилии и Индии являются наиболее хорошо изученными <<горячими точками>> нашей планеты. Но в Иране, например в районе городка Рамсер, где бьют ключи, богатые радием, были зарегистрированы уровни радиации до 400 миллизивертов в год. Известны и другие места на земном шаре с высоким уровнем радиации, например во Франции, Нигерии, на Мадагаскаре. По подсчетам НКДАР ООН средняя эффективная эквивалентная доза внешнего облучения, которую человек получает за год от земных источников естественной радиации, составляет примерно 350 микрозивертов, т. е. чуть больше средней индивидуальной дозы облучения из-за радиационного фона, создаваемого космическими лучами на уровне моря.

1.3   Внутреннее облучение

В среднем примерно 2/3 эффективной эквивалентной дозы облучения, которую человек получает от естественных источников радиации, поступает от радиоактивных веществ, попавших в организм с пищей, водой и воздухом. Совсем небольшая часть этой дозы приходится на радиоактивные изотопы типа углерода-14 и трития, которые образуются под воздействием космической радиации. Все остальное поступает от источников земного происхождения. В среднем человек получает около 180 микрозивертов в год за счет калия-40, который усваивается организмом в месте с нерадиоактивными изотопами калия, необходимыми для жизнедеятельности организма. Однако значительно большую дозу внутреннего облучения человек получает от нуклидов радиоактивного ряда урана-238 и в меньшей степени от радионуклидов ряда тория-232. Некоторые из них, например нуклиды свинца-210 и полония-210, поступают в организм с пищей. Они концентрируются в рыбе и моллюсках, поэтому люди, потребляющие много рыбы и других даров моря, могут получить относительно высокие дозы облучения. Десятки тысяч людей на Крайнем Севере питаются в основном мясом северного оленя (карибу), в котором оба упомянутых выше радиоактивных изотопа присутствуют в довольно высокой концентрации. Особенно велико содержание полония-210. Эти изотопы попадают в организм оленей зимой, когда они питаются лишайниками, в которых накапливаются оба изотопа. Дозы внутреннего облучения человека от полония-210 в этих случаях могут в 35 раз превышать средний уровень. А в другом полушарии люди, живущие в Западной Австралии в местах с повышенной концентрацией урана, получают дозы облучения, в 75 раз превосходящие средний уровень, поскольку едят мясо и требуху овец и кенгуру. Прежде чем попасть в организм человека, радиоактивные вещества, как и в рассмотренных выше случаях, проходят по сложным маршрутам в окружающей среде, и это приходится учитывать при оценке доз облучения, полученных от какого-либо источника.

1.4   Другие источники радиации

Уголь, подобно большинству других природных материалов, содержит ничтожные количества первичных радионуклидов. Последние, извлеченные вместе с углем из недр земли, после сжигания угля попадают вокружающую среду, где могут служить источником облучения людей. Хотя концентрация радионуклидов в разных угольных пластах различается в сотни раз, в основном уголь содержит меньше радионуклидов, чем земная кора в среднем. Но при сжигании угля большая часть его минеральных компонентов спекается в шлак или золу, куда в основном и попадают радиоактивные вещества. Большая часть золы и шлаки остаются на дне топки электросиловой станции. Однако более легкая зольная пыль уносится тягой в трубу электростанции. Количество этой пыли зависит от отношения к проблемам загрязнения окружающей среды и от средств, вкладываемых в сооружение очистных устройств. Облака, извергаемые трубами тепловых электростанций, приводят к дополнительному облучению людей, а оседая на землю, частички могут вновь вернуться в воздух в составе пыли. Согласно текущим оценкам, производство каждого гигаватт-года электроэнергии обходится человечеству в 2 чел-Зв ожидаемой коллективной эффективной эквивалентной дозы облучения, т.е. в 1979 году, например, ожидаемая коллективная эффективная эквивалентная доза от всех работающих на угле электростанций во всем мире составила около 2000 чел-Зв. На приготовление пищи и отопление жилых домов расходуется меньше угля, но зато больше зольной пыли летит в воздух в пересчете на единицу топлива. Таким образом, из печек и каминов всего мира вылетает в атмосферу зольной пыли, возможно, не меньше, чем из труб электростанций. Кроме того, в отличие от большинства электростанций жилые дома имеют относительно невысокие трубы и расположены обычно в центре населенных пунктов, поэтому гораздо большая часть загрязнений попадает непосредственно на людей. До последнего времени на это обстоятельство почти не обращали внимания, но по весьма предварительной оценке из-за сжигания угля в домашних условиях для приготовления пищи и обогревания жилищ во всем мире в 1979 году ожидаемая коллективная эффективная эквивалентная доза облучения населения Земли возросла на 100000 чел-Зв. Не много известно также о вкладе в облучение населения от зольной пыли, собираемой очистными устройствами. В некоторых странах более трети ее используется в хозяйстве, в основном в качестве добавки к цементам и бетонам. Иногда бетон на 4/5 состоит из зольной пыли. Она используется также при строительстве дорог и для улучшения структуры почв в сельском хозяйстве. Все эти применения могут привести к увеличению радиационного облучения, но сведений по этим вопросам публикуется крайне мало. Еще один источник облучения населения термальные водоемы. Некоторые страны эксплуатируют подземные резервуары пара и горячей воды для производства электроэнергии и отопления домов; один такой источник вращает турбины электростанции в Лардерелло в Италии с начала нашего века. Измерения эмиссии радона на этой и еще на двух, значительно более мелких, электростанциях в Италии показали, что на каждый гигаватт-год вырабатываемой ими электроэнергии приходится ожидаемая коллективная эффективная эквивалентная доза 6 чел-Зв, т. е. в три раза больше аналогичной дозы облучения от электростанций, работающих на угле. Однако, поскольку в настоящее время суммарная мощность энергетических установок, работающих на геотермальных источниках, составляет всего 0,1% мировой мощности, геотермальная энергетика вносит ничтожный вклад в радиационное облучение населения. Но этот вклад может стать весьма весомым, поскольку ряд данных свидетельствует о том, что запасы этого вида энергетических ресурсов очень велики. Добыча фосфатов ведется во многих местах земного шара; они используются главным образом для производства удобрений, которых в 1977 году во всем мире было получено около 30 млн. т. Большинство разрабатываемых в настоящее время фосфатных месторождений содержит уран, присутствующий там в довольно высокой концентрации. В процессе добычи и переработки руды выделяется радон, да и сами удобрения радиоактивны, и содержащиеся в них радиоизотопы проникают из почвы в пищевые культуры. Радиоактивное загрязнение в этом случае бывает обыкновенно незначительным, но возрастает, если удобрения вносят в землю в жидком виде или если содержащие фосфаты вещества скармливают скоту. Такие вещества действительно широко используются в качестве кормовых добавок, что может привести к значительному повышению содержания радиоактивности в молоке. Все эти аспекты применения фосфатов дают за год ожидаемую коллективную эффективную эквивалентную дозу, равную примерно 6000 чел-Зв, в то время как соответствующая доза из-за применения фосфогипса, полученного только в 1977 году, составляет около 300000 чел-Зв.

Большой интерес для понимания и оценки действия малых доз радиации представляют уровни облучения населения, живущего в районах с аномалиями природного фона, где более высокие дозы определяются в основном внутренним облучением за счет повышенного содержания тория (в почвах) и радия (в воде) или внешним - в высокогорных районах, жители которых в высоких широтах облучаются почти в два раза большими дозами космического излучения, чем в экваториальном поясе, и в 5-10 раз большими, чем на уровне моря. Примечательно, что в некоторых районах Индии и Бразилии уровни радиационного фона повышены вследствие значительных залежей радиоактивных минералов (монацитов).

Так, более 100 тыс. жителей индийских штатов Керала и Мадрас облучаются в дозах от 1,3 до 28 мГр в год (средневзвешенная популяционная доза составляет 13,5 мГр) (1350 мрад). Следует отметить, что это является усредненной дозой, но ведь часть населения облучается дозой до 28 мГр/год (2,8 рад/год). Между тем в процессе длительного наблюдения никаких отклонений в состоянии здоровья как взрослых, так и детей не выявлено.

В Бразилии в штатах Эспириту-Санту и Рио-де-Жанейро вдоль Атлантического побережья мощность дозы колеблется от 1 до 10 мкГр/ч, достигая на морских пляжах 20 мкГр/ч, а в штате Минас-Жейрас в некоторых местах - 28 мкГр/ч.

В городе Рамсер (Иран) имеются участки, где мощность дозы из-за высокого содержания в воде урана колеблется от 0,7 до 50 мкГр/ч. В ряде районов Франции типичная величина мощности дозы достигает 2 мкГр/ч, а сравнительно недавно обнаружен район, где она составляла 100 мкГр/ч. В среднем 7 млн французов ежегодно облучаются дозой 300 мбэр, то есть в 1,5 раза выше среднемирового уровня.

Районы с таким уровнем радиации есть в Италии, США, Швеции, на Мадагаскаре, вулканических островах Тихого океана. Годовая доза фона здесь в 1,5-2 и более раз превышает среднемировую. Есть такие районы на Украине - в Житомирской, Днепропетровской и Запорожской областях.

В совместном докладе ученых Всемирной и Панамериканской организации здравоохранения "Воздействие на здоровье людей повышенного естественного фона" отмечалось: "Вопреки ожиданиям не выявлено влияние относительно повышенного фона на смертность от онкопатологии, на частоту врожденных аномалий, отклонений в физическом развитии, индекс плодовитости женщин, частоту наследственной патологии, детскую смертность, соотношение полов и частоту спонтанных абортов".



biofile.ru

Основные источники радиации в быту и на производстве

Само слово радиация происходит из латыни. В буквальном переводе оно означает «сияние», либо «облучение». В физическом плане радиация подразумевает процесс преобразования энергии на физико-химическом уровне. Во время этого превращения веществ происходит влияние ионизирующим излучением. При этом источники радиации не отличаются каким-либо характерными чертами вроде особенного запаха или вкуса. Также человек не может их потрогать.

Несмотря на стереотип о том, что происхождение радиации – дело рук человеческих, это не совсем соответствует действительности. Природные источники радиации существовали в мире со времени его создания. Облучение активно принимало участие в создании нашей планеты в таком виде, который сейчас имеет человечество. Всему живому приходилось постоянно подстраиваться под особенности изменяющегося по разным причинам радиационного фона в окружающей среде.

Источники радиоактивного излучения

Схематически все существующие источники ионизирующего излучения можно разделить на две больших категории. Их сортировка базируется на принципе происхождения. Выделяют радиацию таких типов:

• естественный,
• искусственный.

Также у каждой отдельно взятой категории имеются в запасе более точные классификации по различным форматам. Так, например, естественные источники ионизирующих излучений можно поделить еще на два семейства:

• космические,
• земные.

Первый вариант, как ясно из названия, подразумевает попадание облучения посредством разных космических явлений. После своего зарождения где-то на просторах галактики они попадают на территорию Земли.

Зачастую их влияние достигает всего живого на нашей планете парой путей:

• повышенной солнечной активности;
• вспышками на окружающих звездах.

Также у специалистов существует отдельная сортировка, отвечающая за деления согласно способам образования:

• первичному,
• вторичному.

В первом случае лучи проникают на участок земной поверхности со скоростью света. Подобный поток отличается высокой энергичностью. Он содержит в своем составе протоны, а также альфа-частицы. Первичный тип излучения подвержен сильному влиянию магнитного поля. Это объясняет нейтрализацию его воздействия приблизительно на высоте в 20 километров при контакте с атмосферой. Чаще всего зафиксировать этот вариант радиационной активности можно на высоте 45 км над уровнем моря.

Намного сложнее дела обстоят со вторичным облучением. Оно представлено большим количеством элементарных частиц. Возникает вторичное излучение на основе первичного при его соприкосновении с некоторыми элементами земной атмосферы.

Чаще всего вторичное излучение фиксируют на высоте до 25 км. Дополнительным фактором, усиливающим влияние, тут выступает солнечная активность. В период солнечных вспышек прослеживается радиация с низкими энергиями.

Проникающая способность естественной радиации зависит от нескольких факторов, включающих в себя:

• высоту над уровнем моря;
• положение нашей планеты на орбите;
• защитные функции атмосферы Земли.

Космическая и земная радиация

В ходе многочисленных исследований специалисты пришли к выводу, что космическое излучение базируется на таких составляющих:

• Протонном излучении. Процентное соотношение к общему содержанию составляет 87%.
• Альфа-излучении. Около 12% приходится на ядра атомов гелия.
• Ядра тяжелых элементов. На них приходится всего 1%. Образовываются подобные элементы при звездных взрывах, внутри небесных тел.

Космическое излучение предусматривает также небольшое количество электронов, позитронов и фотонов. Они считаются продуктами термоядерного синтеза, либо продуктами, выделяющимися после взрыва звезд.

Огромный вклад в радиацию космического происхождения вносит Солнце в качестве ближайшей к нам звезды.

Солнечное излучение несколько слабее, чем излучение, приходящее из глубин космоса. Зато плотность солнечного излучения считается выше, чем может предоставить классическое космическое облучение.

Помимо облучения из космоса, которое преследует человека с самого рождения, на Земле тоже есть свои собственные источники радиоактивного излучения. Они тоже имеют природное происхождение (это значит, что человек к их образованию не причастен). Первоисточники можно найти как в недрах планеты, так и на ее поверхности. Источники могут встречаться в составе воды и даже растений. При этом существенного вреда организму человека такая радиация не может принести. Объясняется это природной стабильностью окружающего человека радиационного фона.

Отдельно стоит выделить формат разделения ионизирующего облучения согласно влиянию на организм. Тут предусмотрено две категории:

• внутренняя,
• внешняя.

Ко второй ситуации стоит причислить космическое излучение, солнечные вспышки. Помимо этого радиация может настичь человека из недр земли. Это происходит из-за процессов внутри горных пород с привлечением природного газа.

Внутреннее облучение встречается тогда, когда человек специально или по неосторожности принимает источник радиации перорально. Помимо излучения, попавшего в организм через пищеварительную систему, оно может попасть внутрь и ингаляционным методом.

Но если природная радиация космического происхождения хотя бы относительно адаптирована для всего живого, то с искусственным форматом земного происхождения — сложнее. Ведь ежегодно человек все больше использует радиационных источников в повседневной жизни. Среди них наиболее распространенными сферами принято называть:

• строительство;
• атомные электростанции;
• испытания ядерного потенциала;
• сельское хозяйство;
• изготовление удобрений фосфатного вида.

Природа ионизирующего облучения

Любое ионизирующее излучение можно причислить к одной из двух версий:

• электромагнитная,
• корпускулярная.

Разделение основывается на их природе. В первом случает волновое происхождение максимально приближено к видимому свету, а диапазон относится к сверх коротковолновой категории. Распространяется подобное облучение со скоростью света и при этом отличается особенно высокой проникающей способностью.

Самыми известными среди обывателей представителями такого облучения числятся:

Корпускулярная радиация предусматривает три других представителя:

• альфа-лучи,
• бета-частицы,
• нейтроны.

Альфа-частицы являются самыми мощными лучами по ионизирующей способности. Это делает их наиболее опасными для всего живого на нашей планете. Но, несмотря на угрозу существования человечеству, эти лучи обладают маленькой проникающей способностью. На практике это означает, что луч не сможет навредить человеку, если отойти от него хотя бы на полметра или отгородиться картонным щитом.

Бета-частицы наоборот имеют более внушительную проникающую способность в ущерб ионизирующей способности.

Нейтронное излучение отличается сильной проникающей способностью. Исследователи отмечают, что оно угрожает человеку при внешнем облучении.

Любые естественные и искусственные источники ионизирующих излучений влекут за собой воздействие на окружающие организмы. Степень тяжести будет напрямую зависеть от отличительных черт самой радиации, а также конкретной дозировки.

На этих принципах люди научились защищать себя от возможных поражений, срабатывая на опережение.

Контрольный радиационный источник

Помимо техногенных источников радиации и первопричин естественного происхождения, современная наука знает еще один источник. Речь идет о контрольном источнике радиации, который жизненно важен для отрасли приборостроения.

Именно с их помощью мастера создают высокоточные устройства для замеров радиационного фона.

С технической точки зрения контрольный источник представляет собой объект ионизирующего излучения, созданного во благо. Для удобства их эксплуатации эксперты разделили такие источники на два равноценных типа:

• открытый,
• закрытый.

Закрытый формат полностью защищает окружающую среду от возможного попадания радиоактивных элементов из устройства. По противоположному принципу работают ученые с открытым источником. Но вне зависимости от выбранного типа всегда стоит помнить о его сроке годности. Перед выпуском такое приспособление проходит оценку согласно государственному стандарту.

Все существующие контрольные приборы находятся на специальном учете. Без ограничений можно эксплуатировать источники, которые не несут в себе потенциальную угрозу.

Если предприятие хочет получить в свое распоряжение подобное дополнение, то без полученной предварительно лицензии достать источник не получится. Вместе с получением источника на компанию накладываются определенные обязанности. Запрещено бесконтрольное использование устройства.

Отдельно документируются действия, связанные с контрольным источником. Фиксируется даже его утилизация, чтобы после списания приспособление не было использовано на стороне.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

medtox.net

Источники радиации

Реферат Тема: Источники радиации

План: 1. Естественные источники радиации 1.1 Космические лучи 1.2 Земная радиация 2. Искусственные источники радиации 2.1 Излучение в медицине 2.2 Ядерные взрывы 2.3 Энергетика 3. Альтернативные источники энергии Литература 1. Естественные источники радиации Естественными радиоактивными веществами принято считать вещества, которые образовались и воздействуют на человека без его участия. Земная кора, вода, воздух всегда содержат радиоактивные элементы. Человек, как обитатель этой среды, также немного радиоактивен, так как основную часть облучения он получает от естественных источников радиации. Избежать облучения от естественных источников радиации совершенно невозможно. На протяжении всей истории существования Земли, излучения из космоса, облучают земную цивилизацию, которая адекватно адаптировалась к ней. 1.1 Космические лучи Радиационный фон, от космических лучей, ответственен за половину всего облучения, получаемого населением от естественных источников радиации. Космические лучи представлены высокоэнергетическими потоками (примерно 90%), альфа-частицами (около 9%), нейтронами, фотонами, электронами и ядрами легких элементов (1%). Однако планета Земля, входящая в Солнечную систему, имеет свои защитные механизмы от радиационных воздействий, иначе жизнь на Земле была бы невозможна. На расстоянии от одного до восьми земных радиусов космические частицы отклоняются магнитным полем Земли. Магнитное поле Земли создаёт мощную защиту для человека от космической радиации, хотя и не абсолютную. Часть высокоэнергетических частиц прорывается через магнитное поле и достигает верхних слоев атмосферы. Немногие из них проникают через всю атмосферу и достигают поверхности Земли. Большинство же, сталкиваясь с атомами азота, кислорода, углерода атмосферы, взаимодействуют с ядрами этих атомов, разбивая их, рождая множество новых частиц протонов, нейтронов, мезонов, мезонов, образующих вторичное космическое излучение. Защититься от этого невидимого "космического душа" невозможно. Но одни участки земной поверхности более подвержены его действию, чем другие. Северный и Южный полюсы получают больше космической радиации, чем экваториальные области, так как влияние магнитного поля Земли здесь меньше. Уровень облучения существенно растет с высотой, так как уменьшается слой воздуха, играющего защитную роль Космические лучи, проходя сквозь атмосферу, вызывают появление космогенных радионуклидов, которых сегодня насчитывается около 20. Однако более значительными из них являются изотоп водорода — тритий и углерод-14. Заряженные частицы, попадая в магнитное поле Земли, образуют так называемые радиационные пояса Земли. Выходу заряженных частиц из радиационных поясов Земли мешает особая конфигурация направлений линий магнитной напряженности, создающих магнитную ловушку. Радиационные пояса Земли были открыты американским ученым Дж. Ван Алленом и русскими физиками С.Н. Верновым и А.Е. Чудановым. Заряженные частицы в магнитном поле движутся по-разному в зависимости от соотношения плотностей магнитной кинетической энергии. Примерно на расстоянии 10-ти земных радиусов поток заряженных частиц встречает сильное магнитное поле и под действием силы Лоренца изменяется направление их движения. Движение потока заряженных частиц можно представить, как колебательное движение но спиральной траектории вдоль силовых линий магнитного поля из Северного в Южное полушарие и обратно. Одно колебание вдоль силовой линии из Северного в Южное полушарие протон с энергией 100 МэВ совершает приблизительно за 3 секунды, а время его нахождения в магнитном поле составляет около 100 лет. При этом совершается до 1010 колебаний. В зависимости от энергии и заряда, частицы совершают полный оборот вокруг Земли за время от нескольких минут до суток, двигаясь в западном и восточном направлениях. Радиационные пояса Земли можно подразделить на внутренний и внешний. Во внутреннем радиационном поясе находятся протоны высоких энергий и электроны. На нижней границе внутреннего пояса на расстоянии 200-300 км от поверхности Земли заряженные частицы испытывают столкновения с атомами и молекулами атмосферы и меняют свою энергию, поглощаясь атмосферой. Во внешнем радиационном поясе находятся электроны с энергией до 100 КэВ и временем «жизни» 105-107 с. Пояс протонов малых энергий (до 10 МэВ) находится между внутренним и внешним поясами Земли. Зона квазизахвата расположена за внешним поясом и имеет сложную конфигурацию, зависимую от плотности потока космических лучей солнечного ветра. В годы активного солнца плотность потока энергии солнечного ветра усиливается, граница радиационных поясов отодвигается дальше и становится большим препятствием для космических лучей. В результате этого, с временной задержкой около года происходит возрастание интенсивности космических лучей на Земле. Время задержки определяется расстоянием, которое проходит солнечный ветер до границ магнитосферы. Радиационные пояса Земли представляют серьезную опасность для экипажей космических кораблей при длительных полетах в околоземном пространстве, если их орбита проходит через область радиационных поясов. Длительное пребывание космических кораблей в радиационном поясе приводит к переоблучению экипажей, выходу из строя оптических приборов и солнечных батарей, находящихся на корабле. В связи с этим проводятся интенсивные исследования при помощи спутников, специальных зондов по определению координат радиационных поясов Земли, а также рассчитываются орбиты космических кораблей для снижения действия радиационного фактора.

1.2 Земная радиация Как описано выше, земная радиация была открыта более 100 лет назад. В основном, ответственность за естественную земную радиацию несут три семейства радиоактивных элемента — уран, торий и актиний. Указанные радиоактивные элементы нестабильны и, в результате физических превращений, переход в стабильное состояние, сопровождается выделением энергии или ионизирующим излучением. Главными источниками земной радиации являются радиоактивные элементы, содержащиеся в горных породах, которые образовались в результате геофизических процессов. Наибольшее содержание радиоактивных элементов содержится в гранитных породах и вулканических образованиях. Средняя концентрация радиоактивных изотопов калия-40, Ra-226, Th-232 колеблется у них от 102 до 103 Бк/кг. В течение эволюционных процессов радиоизотопы мигрируют, участвуя в метрологических и геохимических формированиях окружающей среды. В результате соединения со стабильными элементами они участвуют в обменных реакциях живых организмов, тем самым создавая естественную радиоактивность обитателей Земли. К наиболее значимым элементам, обеспечивающим жизнедеятельность живой материи относятся изотопы калия, углерода и трития, а всего в биосфере находится значительно больше радиоактивных элементов, что обуславливает общую радиоактивность человека. Основную роль в радиоактивность человека вносит калий-40 — около 20 • 103 Бк или 0,2% от общей массы человека, углерод-14 — около 30 • 102 Бк или 18% от общей массы человека, которые поступают в организм человека в основном по пищевой цепочке. Основные радиоактивные изотопы, встречающиеся в Земной коре — калий-40, рубидий-87 и члены двух радиоактивных семейств, берущих начало соответственно от урана-238 и тория-232. Уровни земной радиации неодинаковы и зависят от концентрации радионуклидов в том или ином участке земной коры. В местах проживания основной массы населения мощность дозы облучения в среднем составляет 0,3-0,6 микрозиверта в год. Основной естественный радиоактивный элемент на территории Белорусского Полесья с периодом полураспада 1,32 х 109 лет, как дозообразующий фактор — это калий-40, который находится в почвах в виде солей и в живых организмах. К-40 — слаборадиоактивный элемент, экологически мало опасен, он усваивается организмом вместе с нерадиоактивными изотопами калия, необходимыми для жизнедеятельности. В среднем человек получает около 180 мкЗв в год от К-40. В малых концентрациях естественные источники радиоактивности содержатся в любой почве. Однако, в зависимости от структуры почвы, их больше в гранитных породах, глиноземах и меньше в песчаных и известковых почвах. Половину годовой индивидуальной эффективной эквивалентной дозы облучения от земных источников радиации человек получает от невидимого, не имеющего вкуса и запаха тяжёлого газа радона. В природе радон встречается в двух основных формах: радон-222, член радиоактивного ряда, образуемого продуктами распада урана-238, и радон-220, члена радиоактивного ряда тория-232. Радон в 7,5 раза тяжелее воздуха и является альфа-радиоактивным с периодом полураспада 3,8 суток. После альфа-распада ядро радона превращается в ядро полония. Это также альфа-радиоактивный изотоп с периодом полураспада 3 минуты и наличием дополнительного электрического заряда. Следующие элементы этой цепочки радиоактивных распадов имеют такие же характеристики. Заканчивается ряд стабильным изотопом свинца. Концентрация радона в различных точках земного шара неодинакова. Основную часть дозы облучения от радона человек получает, находясь в закрытом, непроветриваемом помещении, где повышена его концентрация Радон может проникать сквозь трещины в фундаменте, через пол из поверхности Земли и накапливается в основном на нижних этажах жилых помещений, создавая там повышенную радиацию. Одним из источников радоновой радиации могут быть конструкционные материалы, используемые в строительном производстве. К ним в первую очередь относятся материалы с повышенной радиоактивностью — гранит, пемза, глинозём, фос-фогипс. Зависимость концентрации радона от вида строительных материалов и от качества вентиляции можно проследить по таблице 2.3 (Холл). Вода, используемая для бытовых и пищевых целей, обычно содержит мало радона, однако глубоко залегающие водяные пласты могут иметь повышенную его концентрацию. Высокая концентрация радона образуется в ванных комнатах, где радон, испаряясь из горячей воды при принятии душа или ванны, попадает в организм с вдыхаемым воздухом Основными мероприятиями по устранению влияния радона, уменьшению его концентрации и снижению дозообразующего фактора являются: заделывание швов, трещин в фундаментах зданий, отказ от строительных материалов, содержащих радон, оклейка, окраска покрытий стен пластиковыми материалами, кипячение воды для пищевых нужд, особенно из глубоких артезианских скважин и колодцев, частое проветривание помещений на нижних этажах, ванных комнат. В процессе развития материального производства, технологий, человек может локально изменить распределение естественных источников радиации, что приводит к повышенному облучению. Такими примерами являются полеты на самолетах, применение материалов с повышенной концентрацией радионуклидов, использование каменного угля и природного газа. Наблюдаемые при этом повышенные уровни излучения называются технологически повышенным естественным радиационным фоном (ТПЕРФ). Вклад в общую дозу от естественной радиации вносит уголь, сжигаемый как на тепловых электростанциях, так и для обычных бытовых нужд. В 1 кг угля содержится до 50 Бк урана, около 300 Бк тория, 70 Бк калия-40 и других радиоактивных элементов. Если уголь содержит небольшое количество радионуклидов, то в угольных шлаках может быть высокая их концентрация. В связи с этим, нецелесообразно использовать шлаки угля как наполнители к цементам и бетонам, а золу — для улучшения почв. Поэтому тепловые электростанции являются серьезным источником внешнего и внутреннего облучения населения, проживающего на прилегающих территориях. Другой источник ТПЕРФ — промышленное использование продуктов переработки фосфоритов. Залежи фосфоритов содержат, как правило, продукты распада U-238 в сравнительно высоких концентрациях. При этом следует учесть, что добыча фосфорной руды в мире очень велика и из года в год возрастает. Процесс переработки фосфорной руды экологически небезопасен, так как отходы руды содержат радионуклиды. Применение фосфорных удобрений в сельском хозяйстве, стимулирует усвоение естественных радионуклидов растениями из почвы. Использование отходов фосфорного производства в качестве стройматериалов (гипса) также является возможным дополнительным источником облучения. Так, в частности, в жилом доме, при строительстве которого вместо обычных материалов использовались гипсовые отходы, дополнительная годовая доза облучения жильцов составитмГр (Холл). Увеличение радиационности почв могут дать фосфорные удобрения, особенно вносимые в жидком виде. В данном случае очень важно соблюдение сроков, по истечению которых можно использовать под выпасы сельскохозяйственные угодья после агрохимии фосфором. Человечество во всем мире все шире для бытовых нужд использует большое количество потребительских товаров, содержащих естественные радионуклиды. К таким товарам можно отнести часы со светящимся циферблатом, содержащим радий, специальные оптические приборы, аппаратуру, применяемую в аэропортах и таможенном досмотре и т.д. Нельзя недооценивать ионизирующее излучение от телевизоров и, в особенности, от дисплеев компьютеров. Это излучение, в некоторых случаях, может превышать естественные фоновые уровни. В связи с этим не рекомендуется слишком близко смотреть телепередачи или продолжительное время находится у дисплея компьютера, особенно детям. Показано, что среднегодовая доза, обусловленная использованием изделий, содержащих радионуклиды, составляет менеемЗв (1 мбэр). Дополнительное облучение от естественных источников радиации составляет около 1% коллективной дозы, хотя в некоторых случаях для отдельных групп людей этот вклад может стать существенным по сравнению с естественным фоном. 2. Искусственные источники радиации Открытие радиоактивности послужило толчком для прикладного использования этого физического явления. В результате хозяйственной деятельности за последние несколько десятилетий человек создал искусственные источники радиоактивного излучения и научился использовать энергию атома в самых разных целях: медицине, для производства энергии и атомного оружия, для поиска полезных ископаемых и обнаружения пожаров. Мирный атом применяется в сельском хозяйстве и археологии. С каждым годом увеличивается количество искусственных источников излучения, используемых в сфере деятельности человека, которые дают дополнительную дозовую нагрузку. Дозы, полученные каждым отдельным человеком от искусственных источников радиации очень разнятся. В большинстве случаев они невелики, но иногда техногенное облучение оказывается весьма значительным, хотя и его гораздо легче контролировать. Совершенно иная ситуация сложилась на территориях, пострадавших от Чернобыльской катастрофы, между искусственными и естественными источниками облучения, о чем подробнее остановимся ниже. 2.1 Излучение в медицине Медицинские процедуры и методы лечения, которые связаны с применением радиоактивного излучения вносят основной вклад среди техногенных источников радиации. Различают три самостоятельных направления применения радиации в медицине. 1. Использование излучения в диагностических целях. Наиболее распространенным из них являются рентгеновские лучи. Принцип рентгенографии основан на способности рентгеновских лучей проходить сквозь человеческий организм. Как правило, они легче проходят сквозь мягкие ткани и труднее сквозь кости. Результат фиксируется на фотопленке или мониторе компьютера. В развитых странах в среднем каждый человек раз в два года проходит рентгеновские обследования, не считая рентгенологических обследований зубов и массовой флюорографии. В большинстве стран около половины обследований приходится на долю грудной клетки, но по мере уменьшения заболева-ния туберкулезом интенсивность массовых обследований снижается. Развитие компьютерной техники позволило совместить рентгеноскопию с современными методами обработки информации. Компьютерная томография находит все более широкое применение. Такая методика при обследовании почек позволила уменьшить дозы облучения кожи в 5 раз, а яичников — в 25 раз по сравнению с обычными методами. В настоящее время разработан новый метод диагностики на основе ядерно-магнитного резонанса. В таких установках используют не рентгеновское излучение, а очень интенсивное магнитное поле и электромагнитные волны радиочастотного диапазона, этот вид диагностики особенно важен в условиях чернобыльского фактора, так как не дает дополнительной дозовой нагрузки. 2. Введение радиоактивных изотопов в организм человека. Метод основан на регистрации излучения снаружи организма после того, как изотопы сконцентрируются в определенном органе, расположенном в глубине тела.

www.coolreferat.com

---

• 
  Сколько тратит человек энергии в день
• 
  Мышцы рук накачать
• 
  Для чего душица
• 
  Топинамбур как его едят
• 
  Продукты стимулирующие работу кишечника
• 
  Как накачать пресс в спортзале мужчине
• 
  Чем лечить воспаление десен при беременности
• 
  Болят руки на сгибе локтя с внутренней стороны
• 
  Вред и польза острой пищи
• 
  Опух глаз верхнее веко что делать в домашних условиях
• 
  Боль в суставах тазобедренных