Радиация, ее влияние на человека

БОЛЬШАЯ ЛЕНИНГРАДСКАЯ БИБЛИОТЕКА - РЕФЕРАТЫ - Радиация, ее влияние на человека

Радиация, ее влияние на человека

1. Основные понятия, термины и определения

Радиация, проникающая радиация, радиационная защита, защита от

ионизирующих и рентгеновских излучений, нуклиды, радионуклиды и т.п.

Многообразие этих терминов, которые в какой-то степени

повторяют друг друга, нередко приводит к неоднозначному пониманию и

толкованию.

С некоторым допущением можно сказать, что радиация - это

явление, происходящее в радиоактивных элементах, ядерных реакторах,

при ядерных взрывах, сопровождающееся испусканием частиц и

различными излучениями, в результате чего возникают вредные и

опасные факторы, воздействующие на людей. Следовательно, термин

«ионизирующие излучения» есть одна из сторон проявления физико-

химических процессов, протекающих в радиоактивных элементах.

Термин «проникающая радиация» следует понимать как поражающий

фактор ионизирующих излучений, возникающих, например, при взрыве

атомного реактора.

Ионизирующее излучение - это любое излучение, вызывающее

ионизацию среды, т.е. протекание электрических токов в этой среде,

в том числе и в организме человека, что часто приводит к

разрушению клеток, изменению состава крови, ожогам и другим тяжелым

последствиям.

2.Источники и виды ионизирующих 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.

Ионизирующие излучения разделяются на два вида: электромагнитное

(гамма-излучение и рентгеновское излучение) и корпускулярное,

представляющее собой (- и (-частицы, нейтроны и др.

По своим свойствам (-частицы обладают малой проникающей

способностью и не представляют опасности до тех пор, пока

радиоактивные вещества, испускающие (-частицы, не попадут внутрь

организма через рану, с пищей или вдыхаемым воздухом; тогда они

становятся чрезвычайно опасными.

(-частицы могут проникать в ткани организма на глубину один –

два сантиметра.

Большой проникающей способностью обладает (-излучение, которое

распространяется со скоростью света; его может задержать лишь

толстая свинцовая или бетонная плита.

3. Понятие о нуклидах и радионуклидах

Ядра всех изотопов химических элементов образуют группу

«нуклидов». Большинство нуклидов нестабильны, т.е. они все время

превращаются в другие нуклиды.

Например, атом урана-238 время от времени испускает два протона

и два нейтрона ((-частицы). Уран превращается в торий-234, но торий

также нестабилен. В конечном итоге эта цепочка превращений

оканчивается стабильным нуклидом свинца.

Самопроизвольный распад нестабильного нуклида называется

радиоактивным распадом, а сам такой нуклид - радионуклидом. При

каждом распаде высвобождается энергия, которая и передается дальше

в виде излучения. Поэтому можно сказать, что в определенной степени

испускание ядром частицы, состоящей из двух протонов и двух

нейтронов, - это (-излучение, испускание электрона - (-излучение, и, в

некоторых случаях, возникает (-излучение.

Образование и рассеивание радионуклидов приводит к

радиоактивному заражению воздуха, почвы, воды, что требует

постоянного контроля их содержания и принятия мер по нейтрализации.

4. Радиация вокруг нас

Как все-таки действует радиация на человека и окружающую среду?

Это одна из многих сегодняшних проблем, которая приковывает к себе

внимание огромного количества людей.

Радиация действительно опасна: в больших дозах она приводит к

поражению тканей, живой клетки, в малых - вызывает раковые явления

и способствует генетическим изменениям.

Однако опасность представляют вовсе не те источники радиации,

о которых больше всего говорят. Радиация, связанная с развитием

атомной энергетики, составляет лишь малую долю, существенную часть

облучения население получает от естественных источников радиации: из

космоса и от радиоактивных веществ, находящихся в земной коре, от

применения рентгеновских лучей в медицине, во время полета на

самолете, от каменного угля, сжигаемого в бесчисленном количестве

различными котельными и т.д.

Сама по себе радиоактивность - явление не новое, как считают

некоторые, связывая ее возникновение со строительством АЭС и

появлением ядерных боеприпасов. Она существовала на Земле задолго до

зарождения жизни. С тех пор как образовалась наша Вселенная

(порядка 20 миллиардов лет назад), радиация постоянно наполняет

космическое пространство.

Многие удивляются, узнав, что человек, хотя в чрезвычайно

малой мере, но тоже радиоактивен. В его мышцах, костях и других

тканях присутствуют мизерные количества радиоактивных веществ.

Однако с момента открытия радиации как явления не прошло и

ста лет.

Так как основную часть дозы облучения население получает от

естественных источников, то большинства из них избежать просто

невозможно.

Человек подвергается двум видам облучения: внешнему и

внутреннему. Дозы облучения сильно различаются и зависят, главным

образом, от того, где люди живут.

4.1. Источники внешнего облучения

Радиоактивный фон, создаваемый космическими лучами (0,3 мЗв/год),

дает чуть меньше половины всего внешнего облучения (0,65 мЗв/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 мЗв, на высоте 4000 метров – уже 1,7

мЗв. 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 мкЗм (0,01 мЗв или 1 мбэр), при полете из Москвы

в Хабаровск эта цифра уже составит 40 – 50 мкЗв. Здесь играет роль

не только продолжительность, но и высота полета.

Земная радиация, дающая ориентировочно 0,35 мЗв/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 мЗв/год. Есть такие места,

где эти показатели во много раз выше.

4.2. Внутреннее облучение населения

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

мкЗв/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).

Другими источниками поступления радона в жилые помещения

являются вода и природный газ. Надо помнить, что в сырой воде его

намного больше, а при кипячении радон улетучивается, поэтому

основную опасность представляет собой его попадание в легкие с

парами воды. Чаще всего это происходит в ванной комнате при

приеме горячего душа.

Точно такую же опасность радон представляет, смешиваясь под

землей с природным газом, который при сжигании в кухонных плитах,

отопительных и других нагревательных приборах попадает в помещение.

Концентрация его сильно увеличивается при отсутствии хороших

вытяжных систем.

Также нельзя забывать, что при сжигании угля значительная часть

его компонентов спекается в шлак или золу, где концентрируются

радиоактивные вещества. Более легкая из них часть - зольная пыль -

уносится в воздух, что также приводит к дополнительному облучению

людей.

Из печек и каминов всего мира вылетает в атмосферу зольной

пыли не меньше, чем из труб электростанции.

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.

Медицинские процедуры и методы лечения, связанные с применением

радиоактивности, вносят основной вклад в дозу, получаемую человеком

от техногенных источников. Так, при рентгенографии зубов человек

получает местное разовое облучение 0,03 Зв (3 бэр), при при

рентгенографии желудка - 0,3 Зв (30 бэр), при флюорографии – 3,7 мЗв

(370 мбэр).

Ядерные взрывы тоже вносят свою лепту в увеличение дозы

облучения человека. Радиоактивные осадки от испытаний в атмосфере

разносятся по всей планете, повышая общий уровень загрязненности.

Испытания эти проходили в два периода:

> первый (1954 – 1958 гг.), когда взрывы проводили

Великобритания, США и СССР;

> второй (1961 – 1962 гг.) – более значительный, когда

взрывы проводили в основном США и СССР.

Всего ядерных испытаний в атмосфере произведено: Китаем – 193,

СССР – 142, Францией – 45, США – 22, Великобританией – 21. После 1980 года

взрывы в атмосфере практически прекратились. Подземные же испытания

продолжаются до сих пор.

Атомная энергетика, хотя и вносит в суммарное облучение

населения незначительный вклад, является предметом интенсивных

споров. Если ядерные установки работают нормально, то и выбросы

радиоактивных материалов в окружающую среду очень малы.

Каждому понятно, что доза облучения от ядерного реактора

зависит от времени и расстояния. Чем дальше человек живет от АЭС,

тем меньшую дозу он получает. Дело в том, что большинство

радионуклидов, выбрасываемых в атмосферу, быстро распадаются, и

поэтому они имеют только местное значение. Конечно, есть и

долгоживущие, которые могут распространяться по всему земному шару

и оставаться в окружающей среде практически бесконечно.

Другим источником загрязнения радиоактивными веществами служат

рудники и обогатительные фабрики. В процессе переработки урановой

руды образуется огромное количество отходов - «хвостов», которые

остаются радиоактивными в течение миллионов лет. Они - главный

долгоживущий источник облучения населения. Подводя итог, надо

сказать, что средние дозы облучения от атомной энергетики весьма

малы по сравнению с дозами, получаемыми от естественных источников

(более 1%).

В промышленности и в быту из-за применения различных

технических средств люди тоже получают дополнительное, хотя и

небольшое, облучение. Например, работники, которые участвуют в

производстве люминофоров с использованием радиоактивных материалов, на

заводах стройиндустрии и промплощадках, где используются установки

промышленной дефектоскопии. Под землей повышенные дозы получают

шахтеры, рудокопы, золотодобытчики. Достается и персоналу курортов с

радоновыми источниками.

Самым распространенным бытовым облучателем являются часы со

светящимся циферблатом. Они дают годовую дозу, в 4 раза превышающую

ту, что обусловлена утечкой на АЭС. На расстоянии 1 метра от

циферблата излучение, как правило, в 10000 раз слабее, чем в 1

сантиметре.

Источник рентгеновского излучения - цветной телевизор. При

просмотре, например, одного хоккейного матча человек получает

облучение 0,1мкЗв (1мкбэр). Если смотреть передачи в течении года

ежедневно по 3 часа, то доза облучения составит 5 мкЗв.

Таким образом, в современных условиях при наличии высокого

естественного радиационного фона, при действующих технологических

процессах каждый житель Земли ежегодно получает дозу облучения в

среднем 2 – 3 мЗв (200 – 300 мбэр).

5. Воздействие и критерии опасности ионизирующих

излучений

5.1. Воздействие ионизирующих излучений

Любой вид ионизирующих излучений вызывает биологические

изменения в организме как при внешнем (источник находится вне

организма), так и при внутреннем облучении (радиоактивные вещества,

т.е. частицы, попадают внутрь организма с пищей, через органы

дыхания).

Однократное облучение вызывает биологические нарушения, которые

зависят от суммарной поглощенной дозы. Так при дозе до 0,25 Гр

видимых нарушений нет, но уже при 4 – 5 Гр смертельные случаи

составляют 50% от общего числа пострадавших, а при 6 Гр и более -

100% пострадавших. (Здесь: Гр – грей).

Основной механизм действия связан с процессами ионизации атомов

и молекул живой материи, в частности молекул воды, содержащихся в

клетках. Они-то как раз и подвергаются интенсивному разрушению.

Вызванные изменения могут быть обратимыми или необратимыми и

протекать в хронической форме лучевой болезни.

5.2. Критерии опасности ионизирующих излучений

Степень воздействия ионизирующих излучений на живой организм

зависит от мощности дозы облучения, продолжительности этого

воздействия и вида излучения и радионуклида, попавшего внутрь

организма.

Для количественной оценки ионизирующего действия рентгеновского

и (-излучения в сухом атмосферном воздухе используется понятие

экспозиционной дозы. За единицу экспозиционной дозы принимают кулон

на килограмм (Кл/кг). Применяется также внесистемная единица - рентген

(Р): 1Р = 2,58*10-4 Кл/кг.

Количество энергии излучения, поглощенное единицей массы

облучаемого тела (тканями организма), называется поглощенной дозой и

измеряется в системе СИ в греях (1 Гр = 1 Дж/кг). Применяется также

прежняя единица – рад (1 рад = 0,01 Гр). Но этот критерий не

учитывает того, что при одинаковой поглощенной дозе (-частицы

гораздо опаснее (-частиц и (-излучения.

Поэтому введена величина эквивалентной дозы, измеряемая в

зивертах (1 Зв = 1 Дж/кг). Зиверт представляет собой единицу

поглощенной дозы, умноженную на коэффициент, учитывающий неодинаковую

радиоактивную опасность для организма разных видов ионизирующего

излучения.

Для оценки эквивалентной дозы применяется также единица БЭР

(биологический эквивалент рада): 1БЭР = 0,01 Зв.

Эффективная эквивалентная доза – эквивалентная доза, умноженная

на коэффициент, учитывающий разную чувствительность различных тканей

к облучению; она также измеряется в зивертах.

В 1996 году, в соответствии с Законом РФ «О радиационной

безопасности населения», введены дозовые пределы: для персонала – 20мЗв

(миллизиверт) в год при производственной деятельности с источниками

ионизирующих излучений и 1 мЗв для населения.

6. Методы и средства защиты от ионизирующих

излучений

Включают в себя организационные. Гигиенические, технические и

лечебно-профилактические мероприятия, а именно:

> увеличение расстояния между оператором и источником;

> сокращение продолжительности работы в поле излучения;

> экранирование источника излучения;

> дистанционное управление;

> использование манипуляторов и роботов;

> полная автоматизация технологического процесса;

> использование средств индивидуальной защиты и предупреждение

знаком радиационной опасности;

> постоянный контроль за уровнем излучения и за дозами облучения

персонала.

Защита от внутреннего облучения заключается в устранении

непосредственного контакта работающих с радиоактивными и

предотвращение попадания их в воздух рабочей зоны.

Необходимо руководствоваться нормами радиационной безопасности, в

которых приведены категории облучаемых лиц, дозовые пределы и

мероприятия по защите, и санитарными правилами, которые

регламентируют размещение помещений и установок, место работ, порядок

получения, учета и хранения источников излучения, требования к

вентиляции, пылегазоочистке, обезвреживанию радиоактивных отходов идр.

7. Краткий комментарий закона РФ «О радиационной безопасности

населения»

С начала 1996 года в РФ действует Закон «О радиоактивной

безопасности населения».

Принципиальная основа Закона РФ заключается в новой стратегии

радиационной защиты, предусматривающей в качестве основного

показателя оценки уровня радиационного благополучия населения среднюю

эффективную дозу, получаемую им от всех источников ионизирующего

излучения.

Предусмотрено возмещение ущерба здоровью граждан, проживающих

вблизи радиационно-опасных предприятий и на территории, где могут

быть превышения дозовых пределов.

В Законе указываются конкретные значения основных дозовых

пределов, которые снижены для работающих с излучением в 2,5 раза,

а для населения – в 5 раз по сравнению с ранее действовавшими

нормами.

Проведение мероприятий, связанных с введением в действие новых

основных дозовых пределов, предусматривается за счет собственных

средств предприятий. Кроме того, за счет средств предприятий и

средств экологических фондов будет внедряться государственная система

социально-экономической компенсации граждан за повышенный риск,

связанный с проживанием в районах расположения радиационно-опасных

объектов. За счет средств федерального бюджета - осуществлять

разработка единой государственной системы учета и контроля доз

облучения персонала, работающего с радиоактивными источниками, и

населения, подвергшегося воздействию источников излучения

естественного и искусственного происхождения, а также составление

карт-схем, атласов радиоактивного загрязнения и создание банка

данных.

Содержание:

|1. Основные понятия, термины и определения |3 стр. |

|2. Источники и виды ионизирующих излучений |3 стр. |

|3. Понятие о нуклидах и радионуклидах |4 стр. |

|4. Радиация вокруг нас |4 стр. |

|4.1. Источники внешнего облучения |5 стр. |

|4.2. Внутреннее облучение населения |6 стр. |

|5. Воздействие и критерии опасности ионизирующих излучений | |

|5.1. Воздействие ионизирующих излучений |9 стр. |

|5.2. Критерии опасности |10 стр. |

|6. Методы и средства защиты от ионизирующих излучений |11 стр. |

|7. Краткий комментарий закона РФ «О радиационной |11 стр. |

|безопасности | |

|населения» | |

|8. Список использованной литературы |12 стр. |

| | |

| | |

8. Литература:

1.Петров Н.Н. «Человек в чрезвычайных ситуациях». Учебное пособие

- Челябинск: Южно-Уральское книжное изд-во, 1995 г.

2. Фомин А.Д. «Организация охраны труда на предприятии в

современных условиях». Новосибирск, изд-во «Модус», 1997 г.