Источники и уровни негативных факторов внешней среды: ионизирующие излучения

Петербургский

Гуманитарный университет Профсоюзов»

Заочный факультет

Контрольная работа

По дисциплине: БЖД

Тема: источники и уровни негативных факторов внешней среды: ионизирующие излучения.

Выполнила: Студентка II курса

Факультета  культуры

Группа  СКД 6-07

Давыдова  Надежда Вячеславовна

Т.8-963-360-37-54

Проверил:

Мурманск 2008

 

Содержание

Введение .........................................................................................................…3

1.Виды  ионизирующих излучений...................................................................4

2.Действие  радиации на человека…………………………………………… 8

3.воздействие  ИИ на живые клетки…………………………………………..11

4.Источники  радиоактивного облучения…………………………………….12

5.Выписка  из норм радиационной безопасности............................................14

Вывод..................................................................................................................16

Список  использованной литературы................................................................17

ВВЕДЕНИЕ

С ионизирующим излучением и его особенностями  человечество познакомилось совсем недавно: в 1895 году немецкий физик В.К. Рентген обнаружил лучи высокой  проникающей способности, возникающие  при бомбардировке металлов энергетическими  электронами (Нобелевская премия, 1901 г.), а в 1896 г. А.А. Беккерель обнаружил  естественную радиоактивность солей  урана.

Нет необходимости говорить о том  положительном, что внесло в нашу жизнь проникновение в структуру  ядра, высвобождение таившихся там  сил. Но как всякое сильнодействующее  средство, особенно такого масштаба, радиоактивность  внесла в среду обитания человека вклад, который к благотворным, никак не отнесёшь.

Появилось также число пострадавших от ионизирующей радиации, а сама она начала осознаваться как опасность, способная привести среду обитания человека в состояние, не пригодное для дальнейшего  существования.

Причина не только в тех разрушениях, которые  производит ионизирующее излучение. Хуже то, что оно не воспринимается нами органолептически: ни один из органов чувств человека не предупредит его о приближении или сближением с источником радиации. Человек может находиться в поле смертельно опасного для него излучения и не иметь об этом ни малейшего представления.

Такими  опасными элементами, в которых соотношение  числа протонов и нейтронов превышает 1…1,6, т.е. Р > 1…1,6. В настоящее время из всех элементов таблицы Д.И. Менделеева известно более 1500 изотопов. Из этого количества изотопов лишь около 300 стабильных и около 90 являются естественными радиоактивными элементами.

Продукты  ядерного взрыва содержат более 100 нестабильных первичных изотопов. Большое количество радиоактивных изотопов содержится в продуктах деления ядерного горючего в ядерных реакторах  АЭС.

Таким образом, источниками ионизирующего  излучения являются искусственные  радиоактивные вещества, изготовленные  на их основе медицинские и научные  препараты, продукты ядерных взрывов  при применении ядерного оружия, отходы атомных электростанций при авариях  на них.

В своей работе я хотела бы раскрыть всю важность и необходимость  изучения ионизирующих.

1.Виды ионизирующих излучений

Ионизирующее  излучение - поток заряженных или  нейтральных частиц и квантов  электромагнитного излучения, прохождение  которых через вещество приводит к ионизации и возбуждению  атомов или молекул среды. Они  возникают в результате естественных или искусственных радиоактивных  распадов веществ, ядерных реакций  деления в реакторах, ядерных  взрывов и некоторых физических процессов в космосе.

Ионизирующие  излучения состоят из прямо или  косвенно ионизирующих частиц или смеси  тех и других. К прямо ионизирующим частицам относятся частицы (электроны, протоны и др.), которые обладают достаточной кинетической энергией, чтобы осуществить ионизацию  атомов путём непосредственного  столкновения. К косвенно ионизирующим частицам относятся незаряженные частицы (нейтроны, кванты и т.д.), которые  вызывают ионизацию через вторичные  объекты.

В настоящее время известно около 40 естественных и более 200 искусственных  активных ядер.

Все ионизирующие излучения по своей  природе делятся на фотонные (квантовые) и корпускулярные. К фотонному (квантовому) ионизирующему излучению относятся гамма-излучение, возникающее при изменении энергетического состояния атомных ядер или аннигиляции частиц, тормозное излучение, возникающее при уменьшении кинетической энергии заряженных частиц, характеристическое излучение с дискретным энергетическим спектром, возникающее при изменении энергетического состояния электронов атома и рентгеновское излучение, состоящее из тормозного и/или характеристического излучений. К корпускулярному ионизирующему излучению относят электронное, протонное, нейтронное и мезонное излучения. Корпускулярное излучение, состоящее из потока заряженных частиц (протонов, электронов), кинетическая энергия которых достаточна для ионизации атомов при столкновении, относится к классу непосредственно ионизирующего излучения. Нейтроны и другие элементарные частицы непосредственно не производят ионизацию, но в процессе взаимодействия со средой высвобождают заряженные частицы (электроны, протоны), способные ионизировать атомы и молекулы среды, через которую проходят. Соответственно, корпускулярное излучение, состоящее из потока незаряженных частиц, называют косвенно ионизирующим излучением.

Нейтронное  и гамма излучение принято  называть проникающеё радиацией  или проникающим излучением.

Ионизирующие  излучения по своему энергетическому  составу делятся на моноэнергетические (монохроматические) и немоноэнергетические (немонохроматические). Моноэнергетическое (однородное) излучение - это излучение, состоящее из частиц одного вида с одинаковой кинетической энергией или из квантов одинаковой энергии.

Немоноэнергетическое(неоднородное) излучение - это излучение, состоящее из частиц одного вида с разной кинетической энергией или из квантов различной энергии. Ионизирующее излучение, состоящее из частиц различного вида или частиц и квантов, называется смешанным излучением.

Источники ионизирующих излучений.

Источником  ионизирующего излучения называют объект, содержащий радиоактивный материал, или техническое устройство, испускающее  или способное (при определенных условиях) испускать ионизирующее излучение.

Современные ядерно-технические установки обычно представляют собой сложные источники  излучений. Например, источниками излучений  действующего ядерного реактора, кроме  активной зоны, являются система охлаждения, конструкционные материалы, оборудование и др. Поле излучения таких реальных сложных источников обычно представляется как суперпозиция полей излучения  отдельных, более элементарных источников.

Любой источник излучения характеризуется:

1. Видом излучения - основное внимание уделяется наиболее часто встречающимся на практике источникам (-излучения, нейтронов, (-, (+-, (-- частиц.

2. Геометрией источника (формой  и размерами) - геометрически источники  могут быть точечными и протяженными. Протяженные источники представляют  суперпозицию точечных источников  и могут быть линейными, поверхностными  или объемными с ограниченными,  полубесконечными или бесконечными размерами. Физически точечным можно считать такой источник, максимальные размеры которого много меньше расстояния до точки детектирования и длины свободного пробега в материале источника (ослаблением излучения в источнике можно пренебречь). Поверхностные источники имеют толщину много меньшую, чем расстояние до точки детектирования и длина свободного пробега в материале источника. В объемном источнике излучатели распределены в трехмерной области пространства.

3. Мощностью и ее распределением  по источнику - источники излучения  наиболее часто распределяются  по протяженному излучателю равномерно, экспоненциально, линейно или  по косинусоидальному закону.

4. Энергетическим составом - энергетический  спектр источников может быть  моноэнергетическим (испускаются частицы  одной фиксированной энергии), дискретным (испускаются моноэнергетические  частицы нескольких энергий) или  непрерывным (испускаются частицы  разных энергий в пределах  некоторого энергетического диапазона).

5. Угловым распределением излучения  - среди многообразия угловых  распределений излучений источников  для решения большинства практических  задач достаточно рассматривать  следующие: изотропное, косинусоидальное, мононаправленное. Иногда встречаются угловые распределения, которые можно записать в виде комбинаций изотропных и косинусоидальных угловых распределений излучений.

Источниками ионизирующих излучений являются радиоактивных  элементы и их изотопы, ядерные реакторы, ускорители заряженными частиц и  др. рентгеновские установки и  высоковольтные источники постоянного  тока относятся к источникам рентгеновского излучения.

Здесь следует отметить, что при нормальном режиме их эксплуатации радиационная опасность незначительна. Она наступает  при возникновении аварийного режима и может долго проявлять себя при радиоактивном заражении  местности.

Радиоактивный фон, создаваемый космическими лучами (0,3 мЭв/год), дает чуть меньше половины всего внешнего облучения (0,65 мЭв/год), получаемого населением.

Нет такого места на Земле, куда бы ни проникали  космические лучи. При этом надо отметить, что Северный и Южный  полюса получают больше радиации, чем экваториальные районы. Происходит это из-за наличия у Земли магнитного поля, силовые линии которого входят и выходят у полюсов.

Однако  более существенную роль играет место  нахождения человека. Чем выше поднимается  он над уровнем моря, тем сильнее  становится облучение, ибо толщина  воздушной прослойки и ее плотность  по мере подъема уменьшается, а, следовательно, падают защитные свойства.

Те, кто живет на уровне моря, в год  получают дозу внешнего облучения приблизительно 0,3 мЭв, на высоте 4000 метров - уже 1,7 мЭв. На высоте 12 км доза облучения за счет космических лучей возрастает приблизительно в 25 раз по сравнению с земной. Экипажи и пассажиры самолетов при перелете на расстояние 2400 км получают дозу облучения 10 мкЗв (0,01 мЭв или 1 мбэр), при полете из Москвы в Хабаровск эта цифра уже составит 40 - 50 мкЭв. Здесь играет роль не только продолжительность, но и высота полета.

Земная  радиация, дающая ориентировочно 0,35 мЭв/год внешнего облучения, исходит в основном от тех пород полезных ископаемых, которые содержат калий - 40, рубидий - 87, уран - 238, торий - 232. Естественно, уровни земной радиации на нашей планете неодинаковы и колеблются большей частью от 0,3 до 0,6 мЭв/год. Есть такие места, где эти показатели во много раз выше.

Внутренне облучение населения от естественных источников на две трети происходит от попадания радиоактивных веществ  в организм с пищей, водой и  воздухом. В среднем человек получает около 180 мкЭв/год за счет калия - 40, который усваивается организмом вместе с нерадиоактивным калием, необходимым для жизнедеятельности. Нуклиды свинца - 210, полония - 210 концентрируются в рыбе и моллюсках. Поэтому люди, потребляющие много рыбы и других даров моря, получают относительно высокие дозы внутреннего облучения.

Жители  северных районов, питающиеся мясом  оленя, тоже подвергаются более высокому облучению, потому что лишайник, который  употребляют олени в пищу зимой, концентрирует в себе значительные количества радиоактивных изотопов полония и свинца.

Недавно ученые установили, что наиболее весомым  из всех естественных источников радиации является радиоактивный газ радон - это невидимый, не имеющий ни вкуса, ни запаха газ, который в 7,5 раз тяжелее  воздуха. В природе радон встречается  в двух основных видах: радон - 222 и  радон - 220.

Основная  часть радиации исходит не от самого радона, а от дочерних продуктов  распада, поэтому значительную часть  дозы облучения человек получает от радионуклидов радона, попадающих в организм вместе с вдыхаемым  воздухом.

Радон высвобождается из земной коры повсеместно, поэтому максимальную часть облучения  от него человек получает, находясь в закрытом, непроветриваемом помещении  нижних этажей зданий, куда газ просачивается  через фундамент и пол. Концентрация его в закрытых помещениях обычно в 8 раз выше, чем на улице, а на верхних этажах ниже, чем на первом. Дерево, кирпич, бетон выделяют небольшое  количество газа, а вот гранит и  железо - значительно больше. Очень  радиоактивны глиноземы. Относительно высокой радиоактивностью обладают некоторые отходы промышленности, используемые в строительстве, например, кирпич из красной глины (отходы производства алюминия), доменный шлак (в черной металлургии), зольная пыль (образуется при сжигании угля).

За  последние десятилетия человек  усиленно занимался проблемами ядерной  физики. Он создал сотни искусственных  радионуклидов, научился использовать возможности атома в самых  различных отраслях - в медицине, при производстве электро- и тепловой энергии, изготовлении светящихся циферблатов часов, множества приборов, при поиске полезных ископаемых и в военном деле. Все это, естественно, приводит к дополнительному облучению людей. В большинстве случаев дозы невелики, но иногда техногенные источники оказываются во много тысяч раз интенсивнее, чем естественные. Изменение свойств материалов и элементов радиоэлектронной аппаратуры под действием ионизирующих излучений.

Радиоэлектронная  аппаратура, находящаяся в зоне действия ионизирующих излучений, может существенно  изменять свои параметры и выходить из строя. Эти повреждения происходят в результате изменения физических и химических свойств радиотехнических (полупроводниковых, изоляционных, металлических  и др.) материалов, параметров приборов и элементов электронной техники, изделий электротехники и радиоэлектронных схемных устройств.

Способности изделий выполнять свои функции  и сохранять характеристики и  параметры в пределах установленных  норм во время и после воздействия  ионизирующих излучений называют радиационной стойкостью.