Радиоактивное загрязнение биосферы

                                                                               

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

 

Введение..................................................................................................................3

1. Основные источники радиоактивной опасности............................................4

2. Воздействие радиации на человека..................................................................8

3. Безопасность, негативные явления радиации................................................11

4. Способы предотвращения радиоактивного загрязнения..............................13

Заключение............................................................................................................14

Список используемой литературы......................................................................15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Человек всегда использовал окружающую среду в основном как источник ресурсов, однако в течение очень длительного времени его деятельность не оказывала заметного влияния на биосферу. Лишь в конце прошлого столетия изменения биосферы под влиянием хозяйственной деятельности обратили на себя внимание ученых. В первой половине нынешнего века эти изменения нарастали и в настоящее время лавиной обрушились на человеческую цивилизацию. Стремясь к улучшению условий своей жизни, человек постоянно наращивает темпы материального производства, не задумываясь о последствиях. При таком подходе большая часть взятых от природы ресурсов возвращается ей в виде отходов, часто ядовитых или непригодных для утилизации. Это создает угрозу и существованию биосферы, и самого человека

Загрязнение биосферы – комплекс разнообразных воздействий человеческого общества на биосферу, приводящих к увеличению уровня содержания вредных веществ в биосфере или повышение концентрации имеющихся, появлению новых химических соединений, частиц и чужеродных предметов, чрезмерному повышению температуры, шума, радиоактивности и т.д.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Основные источники радиоэкологической опасности.

 

Источники радиации разделяют на естественные и искусственные (техногенные), созданные человеком. Ниже описываются основные источники ионизирующего излучения, а также тот вклад, который они вносят, в среднем, в облучение населения.

Космическая радиация и космические радионуклиды. Космическое пространство пронизывается ионизирующим излучением различного происхождения и энергии. Первичная космическая радиация солнечного или галактического происхождения состоит, в основном, из протонов с энергией, изменяющейся в очень широком диапазоне. Вторичная космическая радиация включает продукты взаимодействия первичной радиации и атмосферы Земли. Космическое излучение в результате взаимодействия с элементами в атмосфере образует разнообразные радионуклиды.

Земная радиация. Только долгоживущие радионуклиды с периодом полураспада, соизмеримым с возрастом Земли, до сих пор существуют в ее веществе. Воздействие земной радиации может осуществляться тремя путями: прямое воздействие внешнего облучения, внутреннее облучение при потреблении пищи и внутреннее облучение при вдыхании воздуха. Годовая индивидуальная эффективная доза от внешнего облучения составляет около 0,46мЗв (46мбэр), хотя эта величина может значительно изменяться в зависимости от местных геологических условий; в некоторых регионах доза может оказаться больше в 10 раз, а для ряда ограниченных территорий – в 100 раз. Доза, вызванная поступлением естественных радионуклидов из воздуха, продуктов питания и воды (исключая вдыхания радона), составляет около 0,23 мЗв (23 мбэр); калий-40 вместе с радионуклидами уранового и ториевого рядов составляет около 75% от этой дозы. Доза от калия-40 варьируется обычно незначительно, тогда как доза от урана и тория может изменяться значительно.

Радон представляет собой наиболее опасный природный источник радиации. Он является инертным газом и представлен двумя изотопами: радоном-222, радиологически наиболее значимым (продукт распада радия-226), и радоном-226, который часто называют тороном (продукт распада радия-225). Уровень концентрации радона в помещениях зависит от скорости его образования, определяемой концентрацией радия-226 в почве и других материалах, а также от интенсивности, с которой он переносится в воздух помещений и удаляется из них. На эти процессы влияют многие факторы (местные геологические условия, характеристики почвы, строительные материалы, тип постройки, тип вентиляционной системы и т.д.). В зависимости от этих факторов эффективная доза от вдыхания радона-222 и его дочерних продуктов оценивается в 1,2 мЗв (120 мбэр) и примерно в 0,07 мЗв (7 мбэр) - от вдыхания торона. Однако в некоторых географических районах индивидуальная доза может в 10 раз превышать среднюю. Особенности геологического строения земной коры в регионе, а также тип постройки могут оказаться причиной увеличения дозы внутри помещения в несколько сот раз по сравнению со средними значениями. Поэтому снижение поступления радона в помещение является одной из главных задач в области радиационной экологии.

Искусственные источники. Определение групп населения, подвергающихся воздействию облучения от искусственных источников, и оценка степени этого облучения производятся исходя из сведений о способе производства этих источников и характере их использования. Персонал, непосредственно связанный с производством и применением источников радиации, подвергается воздействию облучения в процессе работы. Население подвергается как прямому (например, в медицине), так и косвенному (например, в результате выброса радиоактивных материалов в окружающую среду при штатной работе ядерных установок или в аварийных ситуациях) воздействию.

В медицине ионизирущее излучение широко применяется как для диагностики, так и при лечении травм и заболеваний. Индивидуальная годовая эффективная доза в Европе при диагностике (рентгеновское излучение при медицинских обследованиях) составляет около 1,1 мЗв (ПО мбэр). Средние дозы в европейских странах сильно меняются (от 0,4 до 1,6 мЗв, или 40-160 мбэр). Индивидуальная эффективность терапии составляет около 0,7 мЗв (70 мбэр) (исключая воздействие на органа или ткани, специально подвергшиеся терапии) и значительно меняется по странам.

Атмосферные испытания ядерного оружия. Атмосферные испытания ядерного оружия начались в 1945 г. и продолжались до 80-х гг.; более интенсивные периоды испытаний приходились на 50-е годы и начало 60-х годов. В результате таких испытаний в атмосферу были выброшены огромные количества радиоактивных продуктов. Прежде чем выпасть на земную поверхность, они равномерно рассеялись в стратосфере в глобальном масштабе. Во время испытаний ядерного оружия в атмосферу выбрасывались самые разнообразные продукты деления, образовавшиеся при взрыве, но современное глобальное загрязнение представлено наиболее долгоживущими радионуклидами. В основном это цезий-737 и стронций-90, имеющие период полураспада около 30 лет. Наиболее значительное облучение происходило в периоды испытаний ядерного оружия; с прекращением испытаний в 60-х гг. оно сильно уменьшилось.

Удобрения. Большинство разрабатываемых фосфатных месторождений содержат уран в довольно высокой концентрации. В процессе добычи и переработки руды выделяется радон. Удобрения также радиоактивны и содержащиеся в них радиоизотопы проникают из почвы в пищевые культуры. Радиоактивное загрязнение в этом случае обычно незначительно, но возрастает, если удобрения вносят в землю в жидком виде или содержащие фосфаты вещества скармливают скоту.

Другие источники. К другим источники облучения относится производство атомной энергии в мирных и военных целях, исключая топливный цикл (добыча урана, его обогащение, изготовление топлива, работа реактора, регенерация топлива и т.д.), производство ядерного оружия и радиоизотопов, падение спутников с ядерными двигателями, использование промышленных источников радиации (например, промышленная радиография, стерилизация, скважинный каротаж) и т.д. В целом, за исключением крупных аварий (таких как Чернобыльская), влияние этих источников на формирование полной индивидуальной дозы по сравнению с другими источниками облучения невелико. По состоянию на конец 80-х – начало 90-х гг. годовая индивидуальная эффективная доза, вызванная производством атомной энергии, оценивается в 0,1 мкЗв, а вызванная производством радиоизотопов – в 0,02 мкЗв. Несколько более высокие дозы получают люди, проживающие вблизи ядерных установок. Источником облучения являются и многие общеупотребительные предметы, содержащие радиоактивные вещества. Например: часы со светящимся циферблатом. Радиоактивные изотопы используют также в светящихся указателях входа-выхода, компасах, телефонных дисках, прицелах и т.д.

В результате реализации в послевоенные десятилетия широкомасштабных программ использования атомной энергии в целях развития военной техники и мирных технологий существенно возросло влияние антропогенных источников радиоактивных загрязнений окружающей среды.

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                                                                                                                                             

 

 

 

 

2. Воздействие радиации на человека.

 

Жизнь на Земле возникла и развивалась на фоне ионизирующей радиации. Поэтому биологическое действие ее не является каким-то новым раздражителем в пределах естественного радиационного фона. Считают что, часть наследственных изменений и мутаций у животных и растений связана с радиационным фоном.

В основе повреждающего действия ионизирующих излучений лежит комплекс взаимосвязанных процессов. Ионизация и возбуждение атомов и молекул дают начало образованию высокоактивных радикалов, вступающих в последующем в реакции с различными биологическими структурами клеток. В повреждающем действии радиации важное значение имеют возможный разрыв связей в молекулах за счет непосредственного действия радиации, а также внутри- и межмолекулярной передачи энергии возбуждения. В последующем развитие лучевого поражения проявляется в нарушении обмена веществ с изменением соответствующих функций.

Реакция человеческого организма на ионизирующее облучение зависит от дозы и времени облучения, размера поверхности тела, подвергшегося облучению, типа излучения и мощности дозы. Степень чувствительности человеческих тканей к облучению различна. Чувствительность их в порядке уменьшения следующая: кроветворные органы, половые органы, ткань кожного покрова внутренних и наружных органов, ткань мозга и мышечная ткань, костные и хрящевые клетки, клетки нервной ткани. Чем моложе человек, тем выше его чувствительность к облучению. Человек в возрасте 30-50 лет наиболее устойчив к облучению.

Для категорий облучаемых лиц устанавливаются три класса нормативов:

• основные пределы доз (ПД);
• допустимые уровни монофакторного воздействия (для одного радионуклида, пути поступления или одного вида внешнего облучения), являющиеся производными от основных пределов доз: пределы годового поступления (Я/77), допустимые среднегодовые объемные активности (ДОА), среднегодовые удельные активности (ДУА) и другие;
• контрольные уровни (дозы, уровни, активности, плотности потоков и др.). Их значения должны учитывать достигнутый уровень радиационной безопасности и обеспечивать условия, при которых радиационное воздействие будет ниже допустимого.

Контроль за облучением при всех нормальных условиях необходимо осуществлять путем контроля за источником, а не за окружающей средой.

Основные пределы доз облучения не включают в себя дозы от природного и медицинского облучения, а также дозы вследствие радиационных аварий. На эти виды облучения устанавливаются специальные ограничения.

Особую опасность представляют радиоактивные вещества, попавшие внутрь организма в виде пара, газа, брызг и пыли вместе с воздухом, пищей и водой, а также через раны, кожные дефекты и даже через здоровую кожу. Вредное воздействие радиоактивных веществ, попавших в организм, сильно зависит от степени их радиоактивности, скорости их распада и выведения из организма. Если радионуклиды, попавшие в организм, однотипны элементам, которые потребляет человек с пищей (натрий, хлор, калий, вода и т.п.), то они не задерживаются длительное время в организме и удаляются вместе с продуктами выделения.

Радиоактивные вещества распределяются в организме более или менее равномерно, но отдельные из них концентрируются во внутренних органах избирательно. Например, в костных тканях откладываются радий, уран, плутоний (альфа-источники), щитовидной железе - йод, селе-зенке и печени - полоний, легких - радон. Все радиоактивные элементы с большим атомным номером долгое время задерживаются в организме. Так, период полувыведения радия из организма достигает 45 лет и в течение всего времени пребывания в костной ткани он интенсивно поражает кост ный мозг. Легче всего из организма удаляются газообразные радиоактивные вещества.

Чрезмерное местное внутреннее облучение обычно вызывает злокачественные новообразования (рак, саркому) через разные сроки (10-20 лет при введении небольших количеств).

Основные особенности действия излучений:

• отсутствие первичных ощущений у человека при облучении;
• видимые поражения проявляются спустя некоторое время;
• большие однократные дозы вызывают смерть или серьезные заболевания, малые дозы, получаемые ежедневно, переносятся в течение длительного времени.

В промышленно развитых странах, продолжительность жизни в которых составляет, в среднем, 70 лет, около 20% смертных случаев приходится на рак. Рак – наиболее серьезное из всех последствий облучения человека при малых дозах. Обширные обследования, охватившие около 100000 человек, переживших атомные бомбардировки Хиросимы и Нагасаки в 1945 г., показали, что пока рак является единственной причиной повышенной смертности в этой группе населения.