Вопрос радиационной безопасности в экологическом образовании в средней школе - Педагогика - Скачать бесплатно
|
|її символ | |Зв’язок між одиницями |
| |Одиниця СІ |Несистемна | |
| | |одиниця | |
|Активність |Бекерель (Бк), |Кюрі (Ки) |1 Ки = 3.700?1010 Бк; |
|(А) |дорівнює одному | |1 Бк = 1 розпад/с; |
| |розпаду в | |1 Бк = 1 розпад/с = |
| |секунду | |2.703?10-11 Ки |
| |(розпад/с) | | |
|Поглинена |Грей (Гр), |Рад (рад) |1 рад = 1?10-2 Дж/кг=1 ?10-2|
|доза (Dпогл)|дорівнює одному | |Гр; |
| |джоулю на | |1 Гр = 1 Дж/кг; |
| |кілограм (Дж/кг)| |1 Гр = 1 Дж/кг=100рад. |
|Еквівалентна|Зіверт (Зв), |Бер (бер) |1 бер = 1 рад/ ? = 1?10-2 |
|доза (Dекв) |дорівнює одному | |Дж/кг/ ? |
| |грею на | |= 1?10-2 Гр ? = 1?10-2 Зв; |
| |коефіцієнт | |1 Зв=1Гр ? =1Дж/кг/ ? = |
| |якості ? | |=100 рад ?=100 бер. |
| |1 Зв = 1 Гр ? | | |
|Потужність |Зіверт в секунду|Бер в |1 бер/с = 1?10-2 Зв/с; |
|еквівалентно|(Зв/с) |секунду |1 Зв/с = 100 бер/с |
|ї дози (Рекв| |(бер/с) | |
|) | | | |
|Експозиційна|Кулон на |Рентген (Р)|1 Р = 2,58?10-4 Кл/кг; |
|доза (Dексп)|кілограм (Кл/кг)| |1Кл/кг=3,88?103Р |
|Потужність |Кулон на |Рентген в |1 Р/с = 2,58?10-4 Кл/кг?с; |
|експозиційно|кілограм в |секунду |1Кл/кг?с=3,88?103Р/с |
|ї дози |секунду |(Р/с) | |
|(Рексп ) |(Кл/кг?с) | | |
Природний фон.
Основну частину опромінення населення земної кулі одержує від
природних джерел радіації. Всі дозиметри вимірюють потужність дози. Якщо
людина хоче виміряти дозу опромінення, то необхідно час перебування біля
радіоактивного джерела помножити на показання дозиметра в цьому
місці(Р/год). Нормальним радіаційним фоном є 15-20 мкР/год. Ці цифри
залежать від того, в якій місцевості проживає людина. Наприклад, якщо
людина проживає в зоні вапняків, то вона може отримати 0,3 мЗв за рік, у
зоні осадових порід – 0,5 мЗв за рік, а у зоні гранітів – 1,2 мЗв за рік.
Людина піддається опроміненню двома способами. Радіоактивні речовини можуть
знаходитися поза організмом і опромінювати його зовні. Основна частина
населення отримує опромінення за рахунок природних джерел радіації. У цьому
випадку говорять про зовнішнє опромінення. Але радіоактивні речовини можуть
виявитися й у їжі, і у воді, і в повітрі і потрапити всередину організму
разом з їжею, чи через органи дихання. Такий спосіб опромінення називається
внутрішнім. Попадання твердих часток у дихальні органи залежить від розміру
часток. Частки розміром менше 0,1 мкм при вході разом з повітрям попадають
у легені, а при видиху видаляються. У легенях залишається тільки невелика
частина. Великі частки розміром більше 5 мкм майже усі затримуються носовою
порожниною.
Земна радіація обумовлена тим, що основні радіоактивні ізотопи, що
зустрічаються в гірських породах Землі – це калій-40, рубідій-87 і члени
інших радіоактивних сімейств, включені до складу Землі із самого її
народження. Вони беруть початок відповідно від урану-238 і торію-232 , що є
довгоживучими ізотопами. Рівні земної радіації також неоднакові для різних
місць і залежать від концентрації радіонуклідів у тій чи іншій ділянці
земної кори.
У середньому дві третини ефективної еквівалентної дози опромінення, що
людина одержує від природних джерел радіації, випромінювання яке надходить
від радіоактивних речовин, які потрапили в організм із їжею, водою і
повітрям. Невелика частина цієї дози приходиться на радіоактивні ізотопи
типу вуглецю-14 і тритію, що утворюються під впливом космічної радіації.
Все інше надходить від джерел земного походження. У середньому людина
одержує близько 180 мкЗв у рік за рахунок калію-40, що засвоюється
організмом разом з нерадіоактивними ізотопами калію, необхідними для
життєдіяльності організму.
Найбільш вагомим із усіх природних джерел радіації є важкий газ (у 7,5
разів важче повітря) - радон. У природі радон зустрічається в двох формах:
у виді радону-222 , члена радіоактивного ряду, утвореного продуктами
розпаду урану-238 , і у виді радону - 220 , члена радіоактивного ряду торія-
232. Основну частину дози опромінення від радону людина одержує,
знаходячись у закритому, не провітрюваному приміщенні. Концентрація радону
в закритих приміщеннях у середньому у вісім разів вище, ніж у зовнішнім
атмосфернім повітрі.
Радон концентрується в повітрі усередині приміщень лише тоді, коли
вони в достатній мірі ізольовані від зовнішнього середовища. Надходячи
усередину приміщення тим чи іншим шляхом (просочуючись через фундамент і
підлогу, чи ґрунт, вивільняючись з матеріалів, використовуваних у
конструкції будинку), радон накопичується в ньому. У результаті в
приміщенні можуть виникати досить високі рівні радіації. Тому необхідно
провітрювати приміщення, не залежно від того знаходиться це приміщення в
підвальному приміщенні чи ні.
Вплив радіації на живий організм.
Відомо, що 70-80% загального складу тканини людини складає вода. У
результаті іонізації молекули води утворюють вільні радикали Н+ і ОН– за
такою схемою:
H2O+ > H+ + OH–
Також утвориться вільний радикал гідроперекису (H2O–) і перекис водню
(H2O2), що є сильними окислювачами.
Вільні радикали й окислювачі, що утворюються в процесі радіолізу води,
володіють високою хімічною активністю і вступають у хімічні реакції з
молекулами білків, ферментів і інших структурних елементів біологічної
тканини, що приводить до зміни біологічних процесів в організмі. У
результаті порушуються обмінні процеси, придушується активність ферментних
систем, сповільнюється і припиняється ріст тканин, виникають нові хімічні
сполуки, не властиві організму – токсини. Це приводить до порушень
життєдіяльності окремих функцій чи систем організму в цілому. У залежності
від величини поглиненої дози й індивідуальних особливостей організму,
викликані зміни можуть бути оборотними чи необоротними.
Найважливіші біологічні реакції організму людини на вплив іонізуючого
випромінювання умовно розділені на дві групи. До першої відноситься
променева хвороба, до другої – віддалені наслідки, що у свою чергу
розділяються на соматичні (вплив на тіло і кісти) і генетичні ефекти.
Променева хвороба. У випадку однократного опромінення людини значною
дозою радіації на короткий термін ефект від опромінення спостерігається вже
в першу добу, а ступінь хвороби залежить від величини поглиненої дози. При
дозах опромінення більш 1 Зв можливий розвиток променевої хвороби,
тяжкість проходження якої залежить від дози опромінення. Дози однократного
опромінення 6-10 Зв при відсутності медичної допомоги вважаються в 100 %
випадків смертельними.
Віддалені наслідки. До віддалених наслідків соматичного характеру
відносяться різноманітні біологічні ефекти, серед яких найбільш істотними є
лейкемія, злоякісні утворення, катаракта кристалика ока і скорочення
тривалості життя.
Лейкемія – відносно рідке захворювання. Імовірність виникнення
лейкемії складає 1-2 випадків на рік на 1 млн. населення при опроміненні
всієї популяції дозою 0,01 Зв.
Злоякісні утворення. Перші випадки розвитку злоякісних утворень від
впливу іонізуючої радіації описані ще на початку XX сторіччя. Це були
випадки раку шкіри кистей рук у працівників рентгенівських кабінетів.
Надалі була виявлена можливість виникнення остеосарком при вмісті альфа-
радіоактивні ізотопи в організмі в кількостях порядка 0,5 мкКи. Але точно
вказати мінімальні дози не можливо.
Вивчення генетичних наслідків опромінення зв'язано з великими
труднощами. По-перше, мало відомо про те, які ушкодження виникають у
генетичному апараті людини при опроміненні; по-друге, повне виявлення всіх
спадкоємних дефектів відбувається лише протягом багатьох поколінь; і, по-
третє, ці дефекти неможливо відрізнити від тих, котрі виникли з інших
причин.
Близько 10% усіх живих немовлят мають ті або інші генетичні дефекти,
починаючи від необтяжливих фізичних недоліків типу дальтонізму і кінчаючи
такими важкими станами, як синдром Дауна, хорея Гентингтона і різні пороки
розвитку. Багато хто з ембріонів і плодів з важкими спадкоємними
порушеннями не доживають до народження. Але навіть якщо діти зі
спадкоємними дефектами народжуються живими, імовірність для них дожити до
свого першого дня народження в п'ять разів менше, ніж для нормальних дітей.
Генетичні порушення можна віднести до двох основних типів: хромосомні
аберації, що включають зміни числа або структури хромосом, і мутації в
самих генах. Генні мутації підрозділяються далі на домінантні (які
виявляються відразу в першому поколінні) і рецесивні (які можуть проявитися
лише в тому випадку, якщо в обох батьків мутантним є той самий ген; такі
мутації можуть не проявитися протягом багатьох поколінь або не виявитися
взагалі). Обидва типи аномалій можуть привести до спадкоємних захворювань у
наступних поколіннях, а можуть і не проявитися взагалі. інші дослідження
цього не підтверджують.
Трохи насторожує повідомлення про те, що в людей, що одержали малі
надлишкові дози опромінення, дійсно спостерігається підвищений зміст кліток
крові з хромосомними порушеннями. Але біологічне значення таких ушкоджень і
їхній вплив на здоров'я людини не з'ясовані.
Деякі радіоактивні речовини накопичуються в окремих внутрішніх органах.
Наприклад, джерела альфа-випромінювання (радій, уран, плутоній), бета-
випромінювання (стронцій і ітрій) і гамма-випромінювання (цирконій)
відкладаються в кісткових тканинах. Усі ці речовини важко виводяться з
організму.
Дія іонізуючого випромінювання на організм не відчутна людиною. Тому
це небезпечно. Дозиметричні прилади є як би додатковим “органом почуттів”,
призначеним для сприйняття іонізуючого випромінювання.
У результаті впливу іонізуючого випромінювання порушується нормальний
плин біохімічних процесів і обмін в організмі.
Орієнтовні дози і можливі наслідки опромінення:
. 4500 м3в – важкий ступінь променевої хвороби (помирає 50% опромінених).
. 1000 м3в – нижній рівень розвитку легкого ступеня променевої хвороби.
. 750 мЗв – незначна короткочасна зміна складу крові.
. 200-300 мЗв – опромінення під час рентгенографії шлунка (місцеве).
. 2-3 мЗв – опромінення при рентгенографії зубів.
. 2-3 мЗв – флюорографія легень.
. 1-2 мЗв – фонове опромінення за рік.
. 0,1 мЗв – перегляд одного футбольного матчу(0,05 мЗв – телевізор і
монітор за 1 годину )
. 0,01-1 мЗв – польоти на літаку в залежності від висоти та тривалості
перельоту.
При впливі іонізуючого опромінення летальна доза для ссавців складає
10 Зв, а енергія, що поглинається при цьому тканинами й органами тварин,
могла б підвищити їхню температуру усього на тисячні частки градуса.
Поглинена доза випромінювання, що викликає уразку окремих частин тіла,
а потім смерть, перевищує смертельну поглинену дозу опромінення всього
тіла. При абсолютній смертельній дозі, що дорівнює для людини 10 Зв на все
тіло, в 1 см3 тканини утворюється одна іонізована молекула на 10
мільйонів молекул.
Ступінь чутливості різних тканин до опромінення неоднакова. Якщо
розглядати тканини органів у порядку зменшення їхньої чутливості до дії
опромінювання, то одержимо наступну послідовність: лімфатична тканина,
лімфатичні вузли, селезінка, кістковий мозок, зародкові клітини. Велика
чутливість кровотворних органів до радіації лежить в основі визначення
характеру променевої хвороби.
Важливим фактором при впливі іонізуючого випромінювання на організм є
час опромінення. Зі збільшенням потужності дози вражаюча дія випромінювання
зростає. Чим більш дробове випромінювання за часом, тим менше його вражаюча
дія.
Зовнішнє опромінення альфа- і бета-випромінюваннями менш небезпечно,
тому що альфа- і бета-частинки мають невелику величину пробігу в тканині і
не досягають кровотворних і інших органів.
Ступінь поразки організму залежить від розміру поверхні, що
опромінюється. Зі зменшенням поверхні, що опромінюється, зменшується і
біологічний ефект. Індивідуальні особливості організму людини виявляються
лише при невеликих поглинених дозах.
Чим молодша людина, тим вища її чутливість до опромінення, особливо
висока вона в дітей. Доросла людина у віці 25 років і більше найбільш
стійка до опромінення.
При попаданні радіоактивних речовин всередину організму, вражаючу дію
роблять в основному альфа-джерела, а потім бета- і гама-джерела, тобто в
зворотній зовнішньому опроміненню послідовності. Слід альфа-частинки, що
має високу густину іонізації, руйнує слизову оболонку, що є слабким
захистом внутрішніх органів у порівнянні з зовнішнім покривом.
Ступінь небезпеки залежить також від швидкості виведення речовини з
організму. Якщо радіонукліди, що потрапили усередину організму однотипні з
елементами, що споживаються людиною, то вони затримуються на тривалий час в
організмі, заміщуючи не радіоактивні елементи (натрій, хлор, калій і інші).
Висновки
В результаті зробленої випускної роботи визначені наступні етапи:
1. Охарактеризований вплив іонізуючого випромінювання на організм людини.
2. Порівняно вплив на організм різних видів випромінювання.
3. Визначені основні методи та способи захисту населення від радіації.
4. Визначені особливості розвитку атомної енергетики України.
5. Порівняні дози випромінювання від фонового випромінювання для
середньої людини з різних джерел(книги та газети).
7. Забезпечення рівня фізичного захисту під час захоронення
радіоактивних відходів.
Атомна енергетика в Україні почала свій відлік з 1977р., коли було
введено до експлуатації перший блок Чорнобильської АЕС. Згідно з планами
розвитку атомної енергетики в колишньому Радянському Союзі, на території
України повинно було бути споруджено 9 АЕС. За період з 1977 по 1989 рр.
було введено 16 енергоблоків загальною потужністю 14800 МВт на 5 атомних
станціях: Запорізькій, Рівненській, Хмельницькій, Чорнобильській,
Південноукраїнській. Проекти будівництва Чигиринської та Харківської АЕС
були анульовані через серйозні геологічні помилки при виборі місця для
проммайданчиків.
Зараз на Україні діє 4 атомних електростанції: Рівненська, Хмельницька,
Південно-Українська та Запорізька. П’ята – Чорнобильська АЕС – була
законсервована в 2003 році.
Впродовж кількох десятиліть в Україні здійснюється масштабна ядерна
програма, але тільки з набуттям незалежності в національному законодавстві
проголошено пріоритет безпеки людини і довкілля як основи державної
політики в ядерній галузі. Згідно закону України “Про поводження з
радіоактивними відходами” (від 30.06.95) основними принципами державної
політики у сфері поводження з радіоактивними відходами є:
. пріоритет захисту життя та здоров'я персоналу, населення та
навколишнього природного середовища від впливу радіоактивних
відходів згідно з державними нормами радіаційної безпеки;
. розмежування функцій державного контролю та управління у сфері
поводження з радіоактивними відходами;
. реалізація державної політики у сфері поводження з радіоактивними
відходами шляхом розробки та виконання довгострокової Державної
програми поводження з радіоактивними відходами;
. перегляд і затвердження Державної програми поводження з
радіоактивними відходами кожні 3 роки;
. забезпечення мінімального рівня утворення радіоактивних відходів,
якого можна досягти на практиці;
. недопущення неконтрольованого накопичення радіоактивних відходів;
. забезпечення державного нагляду за поводженням з
радіоактивними відходами;
. прийняття рішень щодо розміщення нових сховищ радіоактивних відходів
з участю громадян, їх об'єднань, а також місцевих органів державної
виконавчої влади і органів місцевого самоврядування;
. гарантування надійної ізоляції радіоактивних відходів від
навколишнього природного середовища при обґрунтуванні безпеки
сховищ радіоактивних відходів;
. зберігання радіоактивних відходів у виробників відходів обмежений
час з наступною передачею спеціалізованим підприємствам по поводженню
з радіоактивними відходами;
. відповідальність виробників радіоактивних відходів за безпеку під час
поводження з радіоактивними відходами до передачі їх
спеціалізованим підприємствам по поводженню з радіоактивними
відходами;
. заборона проведення робіт по захороненню радіоактивних відходів
юридичним і фізичним особам, внаслідок діяльності яких утворюються
радіоактивні відходи та які поставляють і використовують радіоактивні
речовини, ядерні установки;
. міжнародне співробітництво у сфері поводження з радіоактивними
відходами;
. активна науково-дослідницька діяльність у сфері поводження з
радіоактивними відходами.
Досвід розвинутих ядерних держав свідчить про те, що безпечне
використання ядерних технологій пов’язане з вирішенням численних і складних
проблем і можливе тільки за умов ефективного регулювання безпеки,
управління нею та наявності адекватного наукового, аналітичного,
технічного, методичного та експертного супроводу.
Україна має п’ять регіональних підприємств Державного об’єднання
“Радон” по поводженню з радіоактивними відходами, які приймають на
збереження радіоактивні відходи від усіх галузей народного господарства
(крім ядерної енергетики). Вони знаходяться поблизу Києва, Харкова, Львова,
Донецька та Дніпропетровська. Ці підприємства, як і АЕС, не мають повного
технологічного циклу переробки відходів у форму, безпечну для зберігання і
захоронення.
У 30-кілометровій зоні Чорнобильської АЕС в об’єкті “Укриття”
зберігаються радіоактивні та ядерні матеріали, які утворились внаслідок
аварії на 4-му енергоблоці.
Підприємства по видобутку та переробці уранової руди знаходяться у
Дніпропетровській, Миколаївській та Кіровоградській областях і належать до
виробничого об’єднання “Східний гірничо-збагачувальний комбінат”.
Видобування уранової руди в Україні, головним чином, провадиться на 3-х
виробничих майданчиках: Жовтоводському, Кіровоградському та Смолінському
рудниках. Але збагачення уранової руди в Україні не відбувається, так як не
має необхідних підприємств. Видобуту уранову руду Україна експортує за
кордон, зокрема в Росію, де збагачується. Збагачена руда повертається
назад в Україну, де і використовується як паливо для АЕС.
Україна належить до країн з дуже розвинутим використанням джерел
іонізуючого випромінювання у багатьох сферах господарства і наукової
діяльності. На даний час існує кілька тисяч підприємств та організацій
(тільки по місту Києву їх близько 400), які використовують понад десятки
тисяч джерел іонізуючого випромінювання.
Проблема поводження з відпрацьованим ядерним паливом в Україні гостро
постала в зв’язку з порушенням традиційної практики відправлення
відпрацьованих тепловидатних збірок в Росію на переробку та захоронення.
Основними виробниками радіоактивних відходів і місцями їх концентрації на
сьогодні є:
. АЕС (відпрацьоване ядерне паливо та експлуатаційні радіоактивних
відходів);
. урановидобувна і переробна промисловість;
. медичні, наукові, промислові та інші підприємства і організації;
. українське державне об’єднання “Радон”;
. зона відчуження Чорнобильської АЕС .
85-90% радіоактивних відходів України є низько- і середньоактивними.
Високоактивні радіоактивні відходи, в основному, накопичуються на атомних
електростанціях у спеціальних сховищах.
Головними осередками накопичення найбільшої кількості високорадіоактивних
відходів в Україні є атомні станції, на яких здійснюється їх часткова
первинна переробка та тимчасове зберігання. На атомних електростанціях не
існує повного циклу первинної переробки відходів відповідно до вимог
норм, правил (ОСП) та стандартів з ядерної та радіаційної безпеки
(НРБУ-97), що призводить до нераціонального використання сховищ та
збільшує ризик радіаційних аварій.
Основні санітарні правила (ОСП) роботи з джерелами іонізуючого
випромінювання включають:
. вимоги до розміщення установок з радіоактивними речовинами і джерелами
іонізуючого випромінювання;
. вимоги до організації робіт з ними;
. вимоги до поставки, обліку та перевозу;
. вимоги до роботи з закритими джерелами;
. вимоги до опалення, вентиляції та пило-, газоочистки при роботі з
джерелами;
. вимоги до водозабезпечення і каналізації;
. вимоги до збору, видаленню та знешкодженню відходів;
. вимоги до змісту й дезактивації робочих приміщень та обладнання;
. вимоги по індивідуальному захисту та в власної гігієни;
. вимоги до проведення радіаційного контролю;
. вимоги по попередженню радіаційних аварій та ліквідацій
|
