Шпаргалки по "Экологии"

Промышленные  источники радиации

Промышленное  использование радиоактивного излучения  включает в себя рентгеновские аппараты и радиоактивные источники (рентгенография), используемые для проверки качества сварных швов, в исследованиях различных материалов  и т.п.

При правильном использовании и утилизации, а  также соблюдении всех санитарных норм,  обычно большинство людей не подвергаются воздействию этих источником излучения.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Вопрос  № 14

ФОНОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ, радиация, которая присутствует в окружающей среде в нормальных условиях. Ее следует принимать в расчет при измерении радиации, исходящей от какого-либо конкретного источника. На Земле фоновая радиация вызывается процессом распада имеющихся в природе радиоактивных горных пород. В космосе так называемый «микроволновой фон» приписывают влиянию «Большого ВЗРЫВА».

Естественные  источники радиации

    Избежать облучения ионизирующим  излучением невозможно. Жизнь на  Земле возникла и продолжает  развиваться в условиях постоянного  облучения. Радиационный фон Земли  складывается из трех компонентов  :

     1. космическое излучение;

     2. излучение от рассеянных в земной коре, воздухе и других объектах внешней среды природных радионуклидов;

     3. излучение от искусственных  (техногенных) радионуклидов.

     Облучение по критерию месторасположения  источников излучения делится  на внешнее и внутреннее. Внешнее  облучение обусловлено источниками,  расположенными вне тела человека. Источниками внешнего облучения являются космическое излучение и наземные источники. Источником внутреннего облучения являются радионуклиды, находящиеся в организме человека.

Радон – продукт радиоактивного превращения  радия, радиоактивный газ. Он образуется в результате превращения радиоактивного элемента, и частично выходящий в атмосферу через поверхность камня или породы. Как известно, «жизнь» радиоактивных элементов измеряется такой единицей, как период полураспада. Например, для урана эта величина равна 4,5·109 лет, а для тория - 14·109 лет. В результате распада радона в воздухе образуются радиоактивные изотопы полония, свинца и висмута, которые чаще всего прикрепляются к микроскопическим пылинкам и осаждаются на поверхности легких, что обуславливает свыше 97% дозы облучения. Радон – инертный тяжелый газ без цвета и запаха, в 7,5 раз тяжелее воздуха.

Радон хорошо растворяется в крови и  лимфе, и поэтому содержание его  в единице объема человеческого  тела достигает примерно 50% от содержания в окружающем воздухе. Радон проникает в легкие и разносится кровотоком по всему организму человеческого тела и концентрируется в некоторых жизненно важных органах.

Какими  же путями радон проникает в дома и почему его концентрация в них  выше, чем снаружи? Так как гравий, глина, песок всегда содержат соединения урана и тория, то строительные материалы являются источником радона, в некоторых случаях очень даже обильными. Кроме того, радон поступает в дома вместе с почвенным воздухом. Если в доме отсутствует сквозная вытяжка, то для насыщенного радоном грунтового воздуха комнаты являются отличной ловушкой. Если дом стоит на богатом радиоактивными элементами грунте, то ситуация особенно неблагоприятна.

Особенно  сильное действие радон оказывает  на людей, находящихся в подвальных помещениях, и на жителей первых этажей жилых зданий, что должно учитываться при проектировании и строительстве домов в городах и сельской местности.

Рекомендуется: для того, чтобы уменьшить риск получить радоновое облучение, необходимо проводить защитные мероприятия. Активная вентиляция помещений в течение 2 – 3 часов снижает уровень концентрации радона в 3 – 4 раза.

Вопрос  № 13

Радиобиологические  эффекты состоят из двух групп  — детерминированные и стохастические.

 Основные  группы эффектов (РБЭ), возникающих  при облучении малыми (МД) и большими дозами (БД)

Детерминированные эффекты — это неизбежные, клинически выявляемые вредные биологические эффекты, возникающие при облучении большими дозами, в отношении которых предполагается существование порога, ниже которого эффект отсутствует, а выше — тяжесть эффекта зависит от дозы.

Они возникают  когда число клеток, погибших в  результате облучения, потерявших способность воспроизводства или нормального функционирования, достигает критического значения, при котором заметно нарушаются функции пораженных органов.

Детерминированные эффекты подразделяются на ближайшие  последствия (острая, подострая и хроническая лучевая болезнь; локальные лучевые повреждения: лучевые ожоги кожи, лучевая катаракта и стерилизация) и отдалённые последствия (радиосклеротические процессы, радиоканцерогенез, радиокатарактогенез и прочие).

Хроническое облучение слабее действует на живой  организм по сравнению с однократным  облучением в той же дозе, что  связано с постоянно идущими  в организме процессами восстановления повреждений.

Порогом возникновения детерминированных  эффектов для людей считаются  разовые дозы примерно в 0,25 Зв. Величина порога не является строгой. Она зависит  от индивидуальных особенностей облучаемого  организма и различных сопутствующих факторов.

Стохастические  эффекты — это вредные биологические эффекты излучения, не имеющие дозового порога возникновения, вероятность возникновения которых пропорциональна дозе и для которых тяжесть проявления не зависит от дозы. С увеличением дозы повышается не тяжесть этих эффектов, а вероятность (риск) их появления.

В соответствии с общепринятой консервативной радиобиологической гипотезой, любой сколь угодно малый  уровень облучения обусловливает  определённый риск возникновения стохастических эффектов. Они делятся на соматико-стохастические (лейкозы и опухоли различной локализации), генетические (доминантные и рецессивные генные мутации и хромосомные аберрации) и тератогенные эффекты (умственная отсталость, другие уродства развития; возможен риск возникновения рака и генетических эффектов облучения плода).

Реализация  РБ-эффектов протекает в несколько  этапов.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Вопрос  № 12

Радиоактивностью  называют неустойчивость ядер некоторых  атомов, которая проявляется в  их способности к самопроизвольному  превращению (по научному — распаду), что сопровождается выходом ионизирующего излучения (радиации). Энергия такого излучения достаточно велика,  поэтому она способна воздействовать на вещество, создавая новые ионы разных знаков. Вызывать радиацию с помощью химических реакций нельзя, это полностью физический процесс.

Наиболее  опасно для человека Альфа, Бета и  Гамма излучение, которое может  привести к серьезным заболеваниям, генетическим нарушения и даже смерти. Степень влияния радиации на здоровье человека зависит от вида излучения, времени и частоты. Таким образом, последствия радиации, которые могут привести к фатальным случаям, бывают как при однократном пребывании у сильнейшего источника излучения (естественного или искусственного), так и при хранении слаборадиоактивных предметов у себя дома (антиквариата, обработанных радиацией драгоценных камней, изделий из радиоактивного пластика). Заряженные частицы очень активны и сильно взаимодействуют с веществом, поэтому даже одной альфа-частицы может хватить, чтобы уничтожить живой организм или повредить огромное количество клеток. Впрочем, по этой же причине достаточным средством защиты от радиации данного типа является любой слой твердого или жидкого вещества, например, обычная одежда.

У взрослого  организма наиболее уязвимым является красный костный мозг, вырабатывающий клетки крови, которые сами не делятся и быстро «изнашиваются». Поэтому организм нуждается в постоянном их обновлении. Вырабатываемые красным костным мозгом лейкоциты (белые кровяные тельца) выполняют функцию защиты организма от попавших в него возбудителей инфекционных заболеваний (иммунная защита). В результате нарушения созревания клеток костного мозга резко снижается содержание лейкоцитов в крови, что приводит к снижению сопротивляемости организма к различным инфекциям. Весьма чувствительными являются клетки половых желез.

В системе  органов пищеварения при одноразовом  равномерном облучении наиболее радиочувствительной является печень, затем идут в порядке убывания радиочувствительности поджелудочная железа, кишечник, желудок, пищевод, слюнные железы, язык, полость рта.

Относительно  высокой радиочувствительностью обладают также клетки волосяных фолликулов. После облучения дозой 3-4 Гр волосы начинают редеть и выпадать в течение 1-3 недель. Затем рост волос может возобновиться. Однако при облучении дозой порядка 7 Гр происходит полная потеря волос.

Следует отметить, что значительная часть  радионуклидов попадает внутрь организма  с вдыхаемым воздухом, пищей и  водой. При этом наибольшие дозы внутреннего  облучения получают органы систем дыхания и пищеварения, а также те органы, в которых накапливаются попавшие внутрь организма радионуклиды.

При воздействии  разных доз облучения могут наблюдаться  следующие радиационные эффекты:

соматические (нестохастические). Это непосредственные телесные повреждения организма, возникающие вскоре после воздействия облучения;

соматико-стохастические эффекты. Это последствия, которые  выявляются на больших группах людей  в более отдаленные периоды после  облучения;

генетические  эффекты. Они проявляются в виде возникновения хромосомных аберраций, доминантных генных мутаций.

Большая часть лучевых поражений возникает  спустя длительный срок после острого  однократного или хронического облучения. Они являются так называемыми  отдаленными эффектами облучения в отличие от непосредственных эффектов, к которым относят острую лучевую болезнь и сопутствующий ей симптомокомплекс. Указанные отдаленные эффекты зависят от дозы; с возрастанием дозы растет тяжесть поражения. Помимо названных эффектов, в отдаленном периоде могут возникать еще два вида, которые называют стохастическими (т.е. вероятностными, случайностями): соматические (телесные) эффекты – злокачественные опухоли и генетические эффекты – врожденные уродства и нарушения, передающиеся по наследству. В основе обоих указанных видов стохастических эффектов лежат генерирующиеся излучением мутации и другие нарушения в клеточных структурах, ведающих наследственностью: в первом случае (соматические заболевания) – рак – в неполовых соматических клетках разных органов и тканей, во втором (в половых клетках яичников и семенников) – генетические изменения.

Вопрос  № 11

Биологическое действие ионизирующих излучений, изменения, вызываемые в жизнедеятельности и структуре живых организмов при воздействии коротковолновых электромагнитных волн (рентгеновского излучения и гамма-излучения) или потоков заряженных частиц (альфа-частиц, бета-излучения, протонов) и нейтронов.

Для Биологическое  действие ионизирующих излучений характерен ряд общих закономерностей. 1) Глубокие нарушения жизнедеятельности вызываются ничтожно малыми количествами поглощаемой энергии. Так, энергия, поглощённая телом млекопитающего животного или человека при облучении смертельной дозой, при превращении в тепловую привела бы к нагреву тела всего на 0,001°С. 2) Биологическое действие ионизирующих излучений не ограничивается подвергнутым облучению организмом, но может распространяться и на последующие поколения, что объясняется действием на наследственный аппарат организма. 3) Для Биологическое действие ионизирующих излучений характерен скрытый (латентный) период, т. е. развитие лучевого поражения наблюдается не сразу. Продолжительность латентного периода может варьировать от нескольких мин до десятков лет в зависимости от дозы облучения, радиочувствительности организма и наблюдаемой функции.

Первичное действие радиации любого вида на любой  биологический объект начинается с  поглощения энергии излучения, что  сопровождается возбуждением молекул  и их ионизацией.

Последующие биохимические процессы лучевого повреждения развиваются медленнее. Образовавшиеся активные радикалы нарушают нормальные ферментативные процессы в клетке, что ведёт к уменьшению количества богатых энергией (макроэргических) соединений.

Воздействие ионизирующего излучения вызывает повреждение клеток. Наиболее важно нарушение клеточного деления - митоза. При облучении в сравнительно малых дозах наблюдается временная остановка митоза. Большие дозы могут вызвать полное прекращение деления или гибель клеток.

Возникающие в облучаемых клетках изменения ведут к нарушениям в тканях, органах и жизнедеятельности всего организма. Особенно выражена реакция тканей, в которых отдельные клетки живут сравнительно недолго.

  Для  Биологическое действие ионизирующих  излучений характерно последействие,  которое может быть очень длительным, т.к. по окончании облучения цепь биохимических и физиологических реакций, начавшихся с поглощения энергии излучения, продолжается долгое время. К отдалённым последствиям облучения относятся изменения крови (уменьшение числа лейкоцитов и эритроцитов), нефросклероз, циррозы печени, изменения мышечных оболочек сосудов, раннее старение, появление опухолей.