Проблемы радиационной безопасности

                                        Оглавление

 

Введение………………………………………………………………………….………2

 

Глава 1. Источники возникновения радиации……………………………………3

§1.1 Происхождение радиационного излучения…………………………..3 
  1.1.1 Естественные источники радиации…………………………………….3-4

  1.1.3 Источники радиации как следствие человеческой деятельности (техносфера)…………………………………………………………………….4-6

Глава 2. Физическая характеристика источников……………………………..7

§2.1 Характеристика естественный источников……………………………7-8

  §2.2Характеристика искусственных источников……………………………..8

Глава 3. Воздействие на человека………………………………………………….9

  §1.3 Нормы воздействия………………………………………………………9-11

Глава 4. Защита от радиации………………………………………………….11-12

 

Заключение……………………………………………………………………………

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

 

Тема  данного реферата посвящена проблеме радиационной безопасности.

Радиация- произошло от лат. (radius-луч), и подразумевает  под собой ионизирующее излучение, то есть излучение в последствии вызывающее образование ионов в том веществе на которое оно было направлено.В данный момент выделяется несколько видов радиационного излучения:

 - альфа-излучение - представляет собой поток атомов гелия.

- бета-излучение - представляет собой поток позитронов или электронов.

-гамма-излучение - электромагнитное излучение с частотой ~ 10^20 Гц.

        Радиационная безопасность - это совокупность способов и методов, предотвращения техногенных катастроф в местах использования радиационных веществ, поддержании стабильного допустимого уровня радиации в местах обитания человека, а так же способы защиты самого человека от радиационного ионизирующего воздействия. Так же определяет допустимые нормы радиационной активности в производственной деятельности, нормы допустимого уровня радиации в окружающей среде и отдельных регионах. Вырабатывает методы защиты человека от радиационной активности превышающей допустимые нормы (НРБ)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 1.Источники возникновения  фактора радиации

 

§1.1 Происхождение радиационного излучения     

Со времен образования Земли, еще за долго  до появления первых форм жизни, появились  первые радиационные атомы. Поэтому  все формы жизни на Земле с  момента своего появления подвергнуты  влиянию радиационного фона и  в ходе эволюции адаптировались к действию радиации.

На данный момент выделяются источники радиационного  излучения естественного происхождения и источники, образованные в процессе развития человечества, в уникальной присущей только ему среде техносфере.

1.1.1Источники естественного происхождения

Это те вещества, образование которых было осуществлено в естественно среде без участия  человека. Эти вещества в свою очередь  делятся на 2 типа:  вещества космологического и природного происхождения.

Космологические- это те частицы которые попали на землю из космоса, образование которых было связано с какими либо процессами меж звёздного пространства. Как правило это частици высоких энергий. Например: во время смерти звезды, происходит взрыв, и все элементы разлетаются прямолинейно во все стороны меж звездного пространства. Так как земля обладает силой притяжения, она притягивает к себе эти частицы, которые попадают в поле земли и дополняют ее естественный радиационный фон. Но эти частицы высоко радиоактивны только на высоте 20и более км от земли. До земли доходит лишь малая часть. Уровень радиации в горах в 10 раз выше чем над уровне моря. А наибольшему воздействию радиационных частиц подвергаются посажиры самалётов,так как на высоте полёта самолета радиоактивность частиц достаточно высока.

Природные(земные) частицы – это частици образование которых произошло на земле. Радиоактивными на земле являются практически все веества, в следствии постоянного контакта с радиацией. Но есть вещества которые образуют радиоактивную энергию и излучают её в окружающую среду. К таким веществам можно отнести газы такие как: радон, болотные метановые газы. Газ радон как правило существует глубоко под землей, и находится в залежах пород или скапливается в подземных пустых образованиях. Болотные газы получают свою радиактивность в процессе гниения (распада) атомов древесины, животных тканей травы и т.п.

 Природные мениралы так же имеют радиоактивные свойства., по этой причине жизнь шахтеров по добыче руды меньше обычного человека так как они регулярно подвергаются облучению превышающего допустимую норму. Уровень радиоактивности минералов руд и горных пород тем выше, чем выше в них концентрация элементов урана, тория, а так же калия-40. По своей радиоактивности мениралы делятся на четыре категории:

- наибольшее радиоактивные - минералы урана( первичные- уранит, настуран, вторичные- корбанаты, сульфиты, фосфаты и др.), тория(торианит, торит, монацит.)

-высоко  радиоактивные– как правело широко  распространены минералы содержащие  в себе частицы калия-40 (полевые  шпаты, калийные соли)

-средне  радиоактивные– это такие минералы, как магнетит, лимонит, сульфиты  и тд.)

-низко  радиоактивные- кварц, кальций, гипс, каменная соль и др.

Искусственные источники  радиации - возникновение искусственных источников радиации связанно с деятельностью человека. Человек издавна предполагал о существовании атома, как частицы являющейся основой всего материального. Демокрит  был первый человек полагавший, что все материальное состаит из мельчайших частиц – атомов. Но это были предположения. В конце же XVIII века великий французский химик А.Лавуазье отверг распространенное тогда учение о четырех стихиях и ввел понятие химического элемента. В 1803 году атомистическую теорию строения вещества выдвинул английский ученый Дж.Дальтон. В 1814-1818 гг. шведский химик И.Берцелиус определил атомные веса 46 элементов. В середине прошлого века русский химик А.М.Бутлеров сформулировал атомную теорию, объяснявшую связи атомов в молекулах, и подтвердил ее, синтезировав ряд новых органических веществ. Но затем человеческая наука продвинулась дал

ьше в  изучении атома и ряд ученых сделали  вывод что атом частица делимая. Ученые выяснили что атом можно расщепить при помощи бомбардирования его протонами. Протоны добираются до ядра атома и приводят его в состояние не стабильности, что и приводит его к расщеплению с выделением огромного количества энергии.

Что через  некоторое время нашло отличное применение в энергетике. Начали появляться первые АЭС (атомные энергетические станции). Свою историю атомная энергетика, в мирных целях, берет в СССР в конце 40х годов, еще до окончания работы над атомной бомбы. В 1948 г в соответствием с заданием партии быди начаты первые испытания по использованию атома с целью получения энергии. В 1950 в близ посёлка Обненск были начаты первые работы по строительству первой в мире АЭС. Спустя 4 лет строительства, 27 июня 1954г была запущена первая АЭС мощностью в 5 МВт. Затем в 1958 г была запущена Сибирская АЭС уже мощностью в 100 МВт, и в последствие разогнанная в соответствие с планом до 600 МВт. Ив этом же году была запущена Белоярская АЭС.В 1964 г был запущен первый блок Нововоронежской АЭС мощностью уже в 210 МВт ,а затем второй блок мощностью в 365 МВт в 1969г. Но атомная энергетика развивалась не только в советском союзе, так же в Великобритании в 1956 г городе Колдер-Холле была запущена АЭС мощностью в 64 МВт. Затем еще через год была запущена Шипингпортская(США) АЭС мощностью в 60 МВт.

Принцип работы АЭС- В реактор с обогащенным ураном помещают протоны, которые попадая в ядро делают его не стабильным, вследствие чего оно распадается, на нейтроны и протоны. Так как реакция распада необратима до тех пор пока в реакторе присутствуют частицы урана и неуправляема, в реактор помещены графитовые стержни которые позволяют контролировать процесс,за счет того что он поглащают излишние частицы распада. В процессе распада выделяется огромное количество тепла которое необходимо применить. По этому реактор помещен в так называемую “рубашку”. Рубашка- это камера с водой подаваемой из водоема, нагреваемая за счёт тепла выделяемого в реакторе. Эта вода разогревается до раскалённого пара и за тем поступает к компрессору.

В компрессоре  пар через компрессорные перегородки сжимается и под сильным давлением подается на турбину. Турбина вращается при этом, вращая основной вал, приводя в действие генератор который и вырабатывает электричество. Затем пар из турбины поступает в “конденсаторы”. Это паровыпускающие башни на территории станции. И так, пар, попавший в эти конденсаторы, начинает стремиться вверх.

Но верхняя  часть конденсаторов оснащена трубчатой  пяти ступенчатой решеткой, которая  распыляет холодную воду ,что создает  барьер для поднимающегося пара, в  следствии чего появляется эффект дождирования, то есть горячий пар охлаждается, и в виде дождя опускается в  низ, отправляясь в самое начало системы рубашку. Таким образом  водоснабжение АЭС это полу замкнутая система, и после запуска, из водоема поглощается то количество воды которое смогло испариться в конденсаторе.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 2. Физическая характеристика источников

 

§2.1Физическая характеристика естественных источников радиации.

Все вещества на Земле в разной степени обладают радиоактивными свойствами. И уровень этой радиоактивности  не постоянен. Так, например пепел, сгоревшее  дерево, имеет большую радиоактивность, нежели само дерево. Но и даже там уровень радиации настолько не значителен, что для человека это абсолютно безвредно. Но есть такие вещества уровень радиации, которых высок и опасен для человеческого здоровья. Эти вещества, как правило, хранятся в недрах земной коры. И в некоторых случаях их радиоактивность настолько сильна, что радиоактивное излучение выходит на поверхность. Такими местами мы можем назвать Кольтские радиоактивные пляжи штата Керела(Индия), моноцитосодержащие почвы провинции Гуангонк(Китай), а также район Пасус-дель-Кальдес, провинция Мийнас-Жейрас(Бразилия) и другие, но с ними человек встречается гораздо реже. К таким веществам мы можем отнести:

- калий-40 – радиоактивный изотоп элемента  калия с номером 19 и массовым  числом 40.

-Атомная масса-39,96399848(21)

-Избыток массы- −33 535,20(19)

-Период полураспада-1,248·10⁹

         -удельная энергия связи(на нуклон)- 8 538,083(5)

-Уран-235

-атомная масса-235,0439299(20)

-избыток массы-40 920,5(18)

-удельная энергия связи(на нуклон)- 7 590,907(8)

Период полу распада-7,04(1)·10)^8

§2.2Физическая характеристика искусственных источников радиации.

 

-Плутоний-239

-атомная масса-239,0521634(20)

-избыток массы-48 589,9(18)

-удельная энергия связи(на нуклон)- 7 560,311(8)

-период полураспада-2,411(3)·1)^4

-Торий-232

-атомная масса-232,0380553(21)

-избыток массы-35 448,3(20)

-удельная энергия связи(на нуклон)- 7 615,026(9)

-период полураспада-1,405(6)·10¹⁰

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

    

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                                                                                      

Глава 3.Воздействие на человека

§ Реакция организма на радиоактивное излучение.

 

О негативном влиянии радиации на организм человека люди знают уже давно. Когда радиоактивное излучение проходит через тело человека или же когда в организм попадают зараженные вещества, то энергия волн и частиц передается нашим тканям, а от них клеткам. В результате атомы и молекулы, составляющие организм, приходят в возбуждение, что ведёт к нарушению их деятельности и даже гибели. Все зависит от полученной дозы радиации, состояния здоровья человека и длительности воздействия.

Для ионизирующего  излучения нет барьеров в организме, поэтому любая молекула может  подвергнуться радиоактивному воздействию, последствия которого могут быть самыми разнообразными. Возбуждение  отдельных атомов может привести к перерождению одних веществ  в другие, вызвать биохимические  сдвиги, генетические нарушения и  т.п. Пораженными могут оказаться  белки или жиры, жизненно необходимые  для нормальной клеточной деятельности. Таким образом, радиация воздействует на организм на микроуровне, вызывая  повреждения, которые заметны не сразу, а проявляют себя через  долгие годы. Поражение отдельных  групп белков, находящихся в клетке, может вызвать рак, а так же генетические мутации, передающиеся через несколько поколений. Воздействие малых доз облучения обнаружить очень сложно, ведь эффект от этого проявляется через десятки лет.

 

Значение  поглощенной дозы, рад	Степень воздействия на человека
10000 рад (100 Гр.)	Летальная доза, смерть наступает через несколько часов  или дней от повреждения центральной  нервной системы.
1000 - 5000 рад (10-50 Гр.)	Летальная доза, смерть наступает через одну-две недели от внутренних кровотечений (истончаются  клеточные мембраны), в основном в желудочно-кишечном тракте.
300-500 рад (3-5 Гр.)	Летальная доза, половина облученных умирают в течение  одного-двух месяцев от поражения  клеток костного мозга.
150-200 рад (1,5-2 Гр.)	Первичная лучевая  болезнь (склеротические процесс, изменения  в половой системе, катаракта, иммунные болезни, рак). Тяжесть и симптомы зависят от дозы излучения и его  типа.
100 рад (1 Гр)	Кратковременная стерилизация: потеря способности иметь потомство.
30 рад	Облучение при рентгене желудка (местное).
25 рад (0,25 Гр.)	Доза оправданного риска в чрезвычайных обстоятельствах.
10 рад (0,1 Гр.)	Вероятность мутации  увеличивается в 2 раза.
3 рад	Облучение при рентгене зубов.
2 рад (0,02 Гр) в  год	Доза облучения, получаемая персоналом, работающим с  источником ионизирующего излучения.
0,2 рад (0,002 Гр. или  200 миллирад) в год	Доза облучения, которую получают сотрудники промышленных предприятий, объектов радиационно-ядерных  технологий.
0,1 рад (0,001 Гр.) в  год	Доза облучения, получаемая средним россиянином.
0,1-0,2 рад в год	Естественный радиационный фон Земли.
84 микрорад/час	Полёт на самолёте на высоте 8 км.
1 микрорад	Просмотр одного хоккейного матча по телевизору.