Типы радиации

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Проблемы безопасности при  эксплуатации радиационно-опасных  объектов (РОО) в последнее время  встают все острее, в связи с чем возникает необходимость качественных изменений в подготовке соответствующих специалистов. Здесь на первое место выдвигается профессиональное мышление, сформированное твердыми знаниями и глубоким пониманием всех процессов. В связи с этим необходимы более широкие и максимально подробные программы по атомной и ядерной физике, постоянно обновляемые новым теоретическим и фактологическим материалом, цифрами, достижениями.

Общие проблемы безопасности включают глобальный комплекс мероприятий  от обоснования требований к персоналу  и формирования режимов допуска  к информации и работам до ограничений  по мерам радиационной, электро-, пожаро-, и взрывобезопасности. При этом важнейшим является предупреждение аварийности и несанкционированных действий, на что должны быть направлены стройная и четкая система организационно-технического обеспечения и однозначно толкуемая документация.

Цель данной работы рассмотреть  воздействие радиации на живые организмы  и ее генетические последствия. Задачи данной работы рассмотреть:

1. Типы радиации и их  воздействие на живые организмы

2. Солнечная радиация  и ее вред для здоровья человека

3. Озоновые дыры, их опасность  для человека

4. Мутации. Раковые заболевания

 

 

 

 

 

 

1. Типы радиации и их  воздействие на живые организмы

Радиация, или ионизирующее излучение - это частицы и гамма-кванты, энергия которых достаточно велика, чтобы при воздействии на вещество создавать ионы разных знаков. Радиацию нельзя вызвать с помощью химических реакций

Различают несколько видов  радиации.

Альфа-частицы: относительно тяжелые, положительно заряженные частицы, представляющие собой ядра гелия.

Бета-частицы - это просто электроны.

Гамма-излучение имеет  ту же электромагнитную природу, что  и видимый свет, однако обладает гораздо большей проникающей  способностью.

Нейтроны - электрически нейтральные  частицы, возникают главным образом  непосредственно вблизи работающего  атомного реактора, куда доступ, естественно, регламентирован.

Рентгеновское излучение  подобно гамма-излучению, но имеет  меньшую энергию. Кстати, наше Солнце - один из естественных источников рентгеновского излучения, но земная атмосфера обеспечивает от него надежную защиту.

Заряженные частицы очень  сильно взаимодействуют с веществом, поэтому, с одной стороны, даже одна альфа-частица при попадании в  живой организм может уничтожить или повредить очень много  клеток, но, с другой стороны, по той  же причине, достаточной защитой  от альфа- и бета-излучения является любой, даже очень тонкий слой твердого или жидкого вещества - например, обычная одежда (если, конечно, источник излучения находится снаружи).

Следует различать радиоактивность  и радиацию. Источники радиации - радиоактивные вещества или ядерно-технические  установки (реакторы, ускорители, рентгеновское  оборудование и т.п.) - могут существовать значительное время, а радиация существует лишь до момента своего поглощения в каком-либо веществе.

Воздействие радиации на человека называют облучением. Основу этого  воздействия составляет передача энергии  радиации клеткам организма.

Облучение может вызвать  нарушения обмена веществ, инфекционные осложнения, лейкоз и злокачественные  опухоли, лучевое бесплодие, лучевую  катаракту, лучевой ожог, лучевую  болезнь.

Последствия облучения сильнее  сказываются на делящихся клетках, и поэтому для детей облучение  гораздо опаснее, чем для взрослых

Следует помнить, что гораздо  больший реальный ущерб здоровью людей приносят выбросы предприятий  химической и сталелитейной промышленности, не говоря уже о том, что науке  пока неизвестен механизм злокачественного перерождения тканей от внешних воздействий.

2. Солнечная радиация  и ее вред для здоровья человека

Солнечная радиация является наиболее важным экологическим фактором. Суммарная её величина, поступающая  к пологу древостоев северной и средней  тайги (390-420 кал/см²?сут), близка к наблюдаемой в южной тайге и даже в зоне широколиственных лесов, что обусловлено продолжительностью светового дня. Следовательно, на севере таежной зоны условия поступления солнечной радиации в течении вегетационного периода не оказывает значительных ограничений на формирование более продуктивных насаждений. Но следует учесть, что малая продолжительность вегетационного периода полностью не компенсируется длительностью дня. Благодаря большим межкроновым просветам в хвойных лесах солнечная радиация хорошо проникает вглубь полога, что приводит к большему прогреванию верхней половины кронового пространства. Это является важной специфической чертой, свойственной лесным биогеоценозам, развивающимся в условиях общего недостатка тепла.

Пропускание солнечной радиации древесным ярусом хвойных фитоценозов  северной тайги составляет 29-44%, что  в 3-4 раза выше по сравнению с ельниками  и сосняками зоны елово-широколиственных лесов. Полог сосняка пропускает суммарную радиацию на 10-15%, а фотосинтетически активной радиации (ФАР) - в 1,5-2 раза больше, чем темнохвойные фитоценозы. Высокая светопроницаемость полога сосновых лесов позволяет такой теневыносливой породе, как ель, успешно расти под пологом сосны. В результате двухъярусные сосново-еловые древостои средней тайги значительно больше поглощают солнечную радиацию (80%) и приближаются по этому показателю к ельникам Московской области.

В северотаежных лесах остаточное радиационное тепло почти в равной мере используется на суммарное испарение деятельного слоя и на турбулентный теплообмен. Эта особенность хвойных фитоценозов является следствием низких температур воздуха, меньшей интенсивности физиологических процессов, главным образом транспирации. В условиях же Валдая и Московской области основную долю остаточного радиационного тепла составляет расход на суммарное испарение леса.

Однако солнечная радиация определяет температуру поверхности  и самого верхнего слоя земной коры, а это граничное условие для  любых расчетов температурного состояния  литосферы. Так, в больших городах  солнечная радиация уменьшается  на 15%, ультрафиолетовое излучение - на 30% (а в зимние месяцы оно может  совсем исчезнуть)

При продолжительной ясной  погоде солнечная радиация вызывает расщепление молекул диоксида азота  с образованием оксида азота и  атомарного кислорода. Атомарный кислород с молекулярным кислородом дают озон.

Казалось бы, последний, окисляя  оксид азота, должен снова превращаться в молекулярный кислород, а оксид  азота в диоксид. Но этого не происходит. Оксид азота вступает в реакции  с олефинами выхлопных газов, которые при этом расщепляются по двойной связи и образуют осколки  молекул и избыток озона. В  результате продолжающейся диссоциации  новые массы диоксида азота расщепляются и дают дополнительные количества озона.

Возникает циклическая реакция, в итоге которой в атмосфере  постепенно накапливается озон. Этот процесс в ночное время прекращается. В свою очередь озон вступает в  ре акцию с олефинами. В атмосфере  концентрируются различные перекиси, которые в сумме и образуют характерные для фотохимического  тумана оксиданты. Последние являются источником так называемых свободных радикалов, отличающихся особой реакционной способностью. Такие смоги - нередкое явление над Лондоном, Парижем, Лос-Анджелесом, Нью-Йорком и другими городами Европы и Америки. По своему физиологическому воздействию на организм человека они крайне опасны для дыхательной и кровеносной системы и часто бывают причиной преждевременной смерти городских жителей с ослабленным здоровьем.

Солнечные лучи, прежде всего ультрафиолетовые, благотворно влияют на организм человека. Под их влиянием повышается тонус центральной нервной системы, улучшается барьерная функция кожи, активизируется деятельность желез внутренней секреции, улучшается обмен веществ и состав крови, в коже образуется витамин D, который регулирует обмен веществ в организме. Всё это положительно сказывается на работоспособности и общем настроении человека. Кроме того, солнечная радиация оказывает губительное действие на болезнетворные микробы.

Солнечные лучи - сильнодействующее  средство, которым нельзя злоупотреблять. Только постепенное привыкание к солнцу и разумная дозировка солнечной энергии способны укрепить организм и повысить его жизнедеятельность. При некоторых заболеваниях (туберкулёзе лёгких, острых воспалительных процессах, злокачественных образованиях и др.) закаливаться солнцем нельзя.

3. Озоновые дыры, их опасность  для человека

От ультрафиолетового  излучения (солнечной радиации) Землю  предохраняет так называемый озоновый слой. Химически озон - это молекула, состоящая из трех атомов кислорода (молекула кислорода содержит два  атома). Озон образуется под воздействием высокоэнергетичной солнечной радиации, стимулирующей реакцию между О₂ и свободными атомами кислорода. Под воздействием умеренной радиации он распадается, абсорбируя энергию этой радиации. Таким образом этот цикличный процесс «съедает» опасный ультрафиолет.

Концентрация озона в  атмосфере очень мала, и небольшие  изменения количества озона приводят к серьезным изменениям интенсивности  ультрафиолета, достигающего земной поверхности. Озон разрушается под воздействием соединений хлора, известных как  фреоны, которые также разрушаясь по воздействием солнечной радиации освобождают хлор, «отрывающий» от молекул озона «третий» атом. Хлор в соединения не образовывает, но служит катализатором «разрыва». Таким образом, один атом хлора способен «погубить» много озона. Считается, что соединения хлора способны оставаться в атмосфере от 50 до 1500 лет (в зависимости от состава вещества).

Озоновая дыра разрыв озоносферы (диаметром св. 1000 км), возникший над Антарктидой и перемещающийся в населенные районы Австралии. Озоновая дыра возникла предположительно в результате антропогенных воздействий, в том числе широкого использования в промышленности и быту хлорсодержащих хладонов (фреонов), разрушающих озоновый слой. Озоновая дыра представляет опасность для живых организмов, поскольку озоновый слой защищает поверхность Земли от чрезмерных доз ультрафиолетового излучения Солнца. В 1985 г. принята Венская конвенция об охране озонового слоя, в 1987 - Монреальский протокол. Озоновая дыра была обнаружена английским исследователем Дж. Фарманом в 1985 г. В 1992 г. озоновая дыра открыта также над Арктикой.

Впервые об озоновой дыре заговорили в 1957 году, во время так называемого  международного геофизического года, когда английские ученые провели  измерения количество озона над  Антарктидой и обнаружили значительные колебания толщины озонового  слоя. Действительно, в конце полярной зимы и в начале полярной весны  количество озона сокращается на десяток, два десятка, а то, бывает, и три десятка процентов, но потом, по мере наступления полярного лета, количество озона увеличивается  и снова выходит на прежнюю  норму. То есть происходит колебательный  процесс.

Возможности воздействия  человека на природу постоянно растут и уже достигли такого уровня, когда  возможно нанести биосфере непоправимый ущерб. Уже не в первый раз вещество, которое долгое время считалось  совершенно безобидным, оказывается  на самом деле крайне опасным. Лет  двадцать назад вряд ли кто-нибудь мог  предположить что обычный аэрозольный баллончик может представлять серьезную угрозу для планеты в целом. К несчастью, далеко не всегда удается вовремя предсказать, как то или иное соединение будет воздействовать на биосферу. Однако в случае с ХФУ такая возможность была: все химические реакции, описывающие процесс разрушения озона ХФУ крайне просты и известны довольно давно. Но даже после того, как проблема ХФУ была в 1974 г. сформулирована, единственной страной, принявшей какие-либо меры по сокращению производства ХФУ были США и меры эти были совершенно недостаточны. Потребовалась достаточно серьезная демонстрация опасности ХФУ для того, чтобы были приняты серьезные меры в мировом масштабе. Следует заметить, что даже после обнаружения озонной дыры, ратифицирование Монреальской конвенции одно время находилось под угрозой. Быть может, проблема ХФУ научит с большим вниманием и опаской относиться ко всем веществам, попадающим в биосферу в результате деятельности человечества.

4. Мутации. Раковые заболевания

Патологические образования, развившиеся без видимых причин путем размножения клеток. Отличаются полиморфизмом строения и обособленностью  роста.

Истинные опухоли имеют  ряд особенностей, отличающих их от сходных по внешним признакам  образований. Так, их следует отличать от припухлостей, которые являются симптомом таких заболеваний, как  киста, зоб и др., бывают также  при гематомах, водянках, различных  воспалительных процессах и травмах.

Реактивная припухлость  тканей, организма после устранения причин исчезает.

Начавшееся же развитие опухоли  всегда продолжается, как бы выходя из-под регулирующего действия организма, так как обладает «автономностью»  роста. Опухолевые качества могут возникать  в клетках любых тканей организма, способных к размножению. Став опухолевой, исходная клетка передает новые свойства своим прямым клеточным потомкам, которые становятся похожими на нее  по своим морфологическим и химическим признакам, проявлением ряда закономерностей.

По особенностям роста  и клинического течения выделяют доброкачественные и злокачественные  образования.

Доброкачественные опухоли  растут медленно, окружены капсулой, не прорастают, а раздвигают соседние ткани и органы. В зависимости  от локализации такая опухоль  в одних случаях может существовать в течение всей жизни больного, не причиняя ему особого вреда. В  других случаях при своем росте  она оказывает давление на близлежащий  орган, вызывает его атрофию, сдавливая  сосуды и нервы.