Краткие сведения о радиации
Ионизирующим считается такое излучение, взаимодействие со средой которого приводит к образованию электрических зарядов разных знаков.
Виды излучений:
- электромагнитные (фотонные) излучения: гамма-излучение, рентгеновское;
- корпускулярные излучения - состоящие из частиц (протонов, нейтронов, электронов, альфа-частиц и др.).
В данной работе основной единицей измерения является мкЗв/час и мкР/час. Облучение в 5 мЗв за год (или 0.5 мкЗв/час) считается допустимым для населения.
При получении однократной дозы, начиная с 0.5 Зв, наблюдается кратковременное изменение состава крови и нарушение работы ЖКТ (желудочно-кишечного тракта). При дозе в 1 Зв и более развиваются симптомы лучевой болезни различной степени тяжести. Доза в 4.5 Зв является полулетальной дозой, т.е. при ее получении погибает 50% облученных, а единовременное облучение дозой в 6 Зв смертельно.
Вместе с тем, на Земле существует огромное количество источников радиации как естественного, так и техногенного происхождения, с которыми мы живем изо дня в день. На диаграмме (Приложение 1) представлены основные источники радиации и то, какое излучение в процентном соотношении они обеспечивают.
Естественный радиационный фон - доза излучения, создаваемая космическими лучами и излучением природных радионуклидов, распределенных в земле, воде, воздухе, других элементах биосферы, пищевых продуктах и организме человека. Радиоактивный фон присутствует везде и всегда - где-то его уровень больше обычной нормы, где-то меньше.
Естественные источники радиоактивного излучения
Основную часть облучения население Земли получает от естественных источников радиоактивного излучения. Избежать облучения от них практически невозможно. На протяжении всей истории существования Земли различные виды излучения падают на ее поверхность из космоса и поступают от веществ и элементов, 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, пище или воде и попадать внутрь организма различными способами. Такова природа внутреннего облучения.
Облучению от естественных источников радиации подвергается любой житель Земли, однако, не в равной степени. Это зависит, в том числе, и от места их обитания. Уровень радиации в некоторых местах земного шара, где залегают радиоактивные породы, несравнимо выше среднего, а в других местах – соответственно ниже.
Доза облучения зависит, кроме того, от условий жизни людей. Применение определенных строительных материалов, использование газа для приготовления пищи, открытых угольных жаровень, герметизация помещений и даже полеты на самолетах – все это сказывается на уровне облучения за счет естественных источников радиации. Земные источники радиации ответственны за большую часть облучения, которому подвергается человек за свою жизнь. В среднем, они дают более 5/6 годовой дозы, получаемой населением. В основном данная доза попадает в организм путем внутреннего облучения. Остальную часть вносят космические лучи путем внешнего облучения. Рассмотрим некоторые данные о внешнем облучении от источников космического происхождения.
Радиационный фон, создаваемый космическими лучами, дает чуть меньше половины внешнего облучения, получаемого населением от естественных источников облучения.
Космические лучи в основном приходят к нам из глубин Вселенной, но некоторая часть рождается на Солнце во время солнечных вспышек.
Они могут достигать поверхности Земли или взаимодействовать с ее атмосферой, порождая вторичное излучение, приводящее к образованию различных радионуклидов. Нет такого места на Земле, куда бы ни падали космические лучи. Но одни участки земной поверхности более подвержены их действию, чем другие. Северный и Южный полюсы получают большие радиации, чем экваториальные области ввиду наличия у Земли магнитного поля, отклоняющего заряженные частицы.
Значительным фактором в защите от космического излучения является высота, на которой проживает организм. С ростом высоты увеличивается объем облучения, поскольку над нами остается все меньше воздуха, играющего роль защитного экрана. Люди, живущие на уровне моря, получают в среднем из-за космических лучей эквивалентную дозу около 300 мкЗв/год; для людей, живущих выше 2000 м над уровнем моря, эта величина в несколько раз больше.
Еще более интенсивному, хотя и непродолжительному облучению, подвергаются экипажи и пассажиры самолетов. При подъеме с высоты 4000 м (максимальная высота, на которой расположены поселения людей: деревни шерпов на склонах Эвереста) до 12 000 м (максимальная высота полета трансконтинентальных авиалайнеров) уровень облучения за счет космических лучей возрастает примерно в 245 раз и продолжает расти при дальнейшем увеличении высоты до 20 000 м (максимальная высота полета сверхзвукового реактивных самолетов) и выше.
Земные радиоактивные источники излучения. Основные радиоактивные изотопы, встречающиеся в горных породах Земли – это калий-40, рубидий-87 и изотопы двух радиоактивных семейств, берущих начало соответственно от урана-238 и тория-232 –долгоживущих изотопов, входящих в состав Земли с самого ее рождения. 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.
Мощность эквивалентной дозы естественного радиоактивного фона на Земле составляет в среднем 1 мЗв/год. Для сравнения укажем, что просмотр одного хоккейного матча по телевизору дает дозу около 0.01 мкЗв.
С источниками внутреннего облучения организма вопрос стоит не настолько однозначно. 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. Например, нуклиды свинца и полония, поступают в организм с пищей. Они концентрируются в рыбе и моллюсках, поэтому люди, чей рацион состоит преимущественно из продуктов морского происхождения, могут получать относительно высокие дозы облучения. Картофель, бобы, орехи, подсолнечные семечки имеют уровень радиации выше среднего. В самом организме человека содержится радиоактивный калий-40 (30 мг), углерод-14 (10?8 г), и другие радионуклиды. Это приводит к тому, что независимо от потребления и образа жизни каждый человек имеет свой собственный радиационный фонд.
На протяжении долгого времени основной частью рациона десятков тысяч людей, проживающих на Крайнем Севере, составляет мясо северного оленя. Содержание в нём радиоактивных изотопов свинца и полония превышают прочие источники мясного белка во много раз. 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.
Искусственные источники радиоактивного излучения.
За последние несколько десятилетий человечество продвинулось в искусстве обращения с атомом, используя его как в мирных целях, так и в оружии массового поражения. Производство энергии, обнаружение пожаров, циферблаты часов, поиск ископаемых, рентгеновские приборы, ядерные боеголовки. Это лишь малая часть примеров использования радиоактивных элементов в современном мире. Все это приводит к увеличению ежедневной дозы облучения, получаемой как отдельными людьми, так и Землей в целом.
Источники радиации, используемые в медицине.
Существенный вклад в облучение вносят источники радиации, применяемые в медицине, в диагностических и лечебных целях. Один из самых известных и распространенных медицинских приборов – рентгеновский аппарат. Все более широкое распространение получают новейшие диагностические методы, основанные на применении радиоизотопов. Как ни парадоксально, но одним из методов борьбы с раком является лучевая терапия. Со времени открытия рентгеновских лучей самым значительным достижением в разработке методов рентгенодиагностики стала компьютерная томография, без которой уже невозможно придумать современную медицинскую практику. Вместе с тем, благодаря развитию технологий, удается снижать дозы, получаемые пациентами во время работы таких аппаратов.
Многие не знают, или намеренно забывают тот факт, что такие распро-страненные предметы как сигареты, строительные материалы и иные продукт, находящиеся на стыке химической промышленности, имеют радиационный фон. Сигареты содержат полоний-210, в листьях табака содержится продукт распада радона. Активные курильщики, выкуривающие по 1,5 пачки в день, получают дозу облучения 60 000 мкЗв в год. Поскольку доза радиации, получаемая курильщиком, сосредоточена локально в бронхах легких, то ее нельзя сравнивать с допустимыми нормами радиации, влияющими на организм в целом.
Согласно различным исследованиям, каждоднев-ные потребительские товары дают дозу облучения в 130 мкЗв в год.
Удивительный факт состоит в том, что рядом с АЭС, как правило, создается дополнительный фон порядка 0,1 мкЗв в год. Данное значение меньше в три раза, чем средняя доза, получаемая людьми, живущими возле угольных ТЭС. Также есть и другие техногенные источники, например, использование мобильной техники, компьютеров и телевизоров которые дают около 10 мкЗв в год.
Общий радиационный фон.
На основании вышеизложенного можно считать, что радиационный фон составляет около 3,3 мЗв в год без учета воздействия медицинских процедур и 3,9 мЗв с учетом воздействия медицинских процедур, что соответствует допустимым нормам. Вместе с тем нельзя забывать, что данное значение условно приближено к средним значениям и может отличаться ввиду различных условий проживания, географических особенностей и многих других факторов.
Вводное анкетирование учащихся
Прежде чем приступить к исследованиям мы провели анкетирование среди обучающихся с. Дединово с целью выяснения, отношения к проблеме радиационного загрязнения планеты. Анкетирование проходило в двух возрастных категориях (Приложение 2).
