Вопрос радиационной безопасности в экологическом образовании в средней школе

ґрунтів до утримання продуктів розпаду і трансуранових елементів.

Таким чином, єдине відомий "іспит" підземного сховища відходів атомної

промисловості в Окло виявилося успішним, незважаючи на несприятливі

характеристики цього місця. Хоча глинисті ґрунти і відіграють важливу роль

в утриманні відходів, таке затоплене, з піщаною структурою ґрунту місце,

навіть не розглядалося б для розміщення на ньому сучасного сховища яких-

небудь токсичних і ядерних відходів.

Однак, такий приклад спонукав учених більш детально вивчати поводження

двоокису урану в ґрунтових водах разом з іншими хімічними елементами, що

присутній у руді (які не піддаються розщепленню). Ці дослідження допоможуть

в оцінці тривалої безпеки сховищ для високоактивних відходів.

Вартість – важливе питання. Організація економічного співробітництва і

розвитку опублікувала оцінки витрат на розміщення і збереження відходів з

використанням відомих технологій, описаних вище. Згідно з цими оцінками

вартість розміщення і збереження відходів, імовірно, буде складати від 0,03

до 0,17 центів за зроблений кіловат годину електроенергії для остеклованих

високоактивних відходів і від 0,04 до 0,18 центів для відпрацьованого

палива (у цінах 1993 року). У США сумарні витрати на фінансування

збереження відпрацьованого палива склали на кінець 1999 року 16 мільярдів

доларів США. Канадські виробники збирають плату на майбутнє фінансування

збереження відпрацьованого палива з розрахунку, приблизно, 0,1 центів за

кіловат годину, і в 1997 році цей фонд склав 1,25 мільярдів канадських

доларів. У Швеції це податок складає, приблизно, 0,3 центів за кіловат

годину, і йде на фінансування нормально функціонуючого державного сховища

радіоактивних відходів, і дослідження в цій області. Безпечне збереження

радіоактивних відходів – це існуюча норма, що технології збереження добре

розроблені, що витрати прийнятні і що повномасштабна демонстрація цього

незабаром буде можлива в декількох країнах.

5.Основні заходи захисту населення від іонізуючого випромінювання.

Як уже відзначалося, біологічний вплив різних видів випромінювання

неоднозначний, тобто та сама поглинена доза гама- і альфа- випромінювання

приводить до різного біологічного ефекту.

Характер радіаційної поразки організму визначається не тільки видом

випромінювання, але і в значній мірі залежить від того яким було

опромінення – зовнішнім чи внутрішнім.

Одним з варіантів тимчасового захисту населення від радіоактивного

зовнішнього опромінення, у комплексі з іншими заходами, є використання для

цих цілей захисних властивостей усіляких будинків, споруд, глибинних

сховищ, споруджень метрополітену, підземних гаражів, підвалів і т.д. Це

зв'язано з тим, що проходячи через різні матеріали, потоки гама- і

нейтронного випромінювань послабляються. Здатність того чи іншого матеріалу

послабляти іонізуючі випромінювання характеризують «шаром половинного

ослаблення», тобто товщиною шару чи матеріалу, що зменшує дозу

випромінювання в 2 рази. Значення шарів половинного ослаблення для деяких

матеріалів приведені в наступній таблиці:

Таблиця 6

| | | |

| | |Товщина шару половинного |

|Матеріал |Густина, г/см3 |ослаблення, см |

| | | |Для |

| | |Для нейтронів |гамма-випромі|

| | | |нювання |

|Вода |1,0 |2,7 |23 |

|Поліетилен |0,92 |2,7 |24 |

|Броня |7,8 |11,5 |3 |

|Свинець |11,3 |12 |2 |

|Ґрунт |1,6 |12 |14,4 |

|Бетон |2,3 |12 |10 |

|Деревина |0,7 |9,7 |33 |

У середньому приблизно дві третини ефективної еквівалентної дози

опромінення, що людина одержує від природних джерел радіації, надходить від

радіоактивних речовин, що потрапили в організм з їжею, водою і повітрям.

Перш ніж потрапити в організм людини радіоактивні речовини проходять по

складних маршрутах у навколишнім середовищі і це приходиться враховувати

при оцінці доз опромінення, отриманих від якого-небудь джерела.

Радіоактивні речовини, що випадають на поверхню землі, включаються в

біологічний круговорот речовин, насамперед через рослини.

Одним з істотних бар'єрів, що перешкоджають включенню продуктів

розпаду в біологічний цикл, є ґрунт, що їх накопичує. У відмінності від

більшості продуктів розподілу 90Sr порівняно легко десорбірується катіонами

нейтральних солей, що полегшує його надходження в рослини і нагромадження в

урожаї.

З метою скорочення надходження 90Sr і деяких інших радіонуклідів в

організм людини і тварин необхідно знижувати інтенсивність їхнього

залучення в біологічний круговорот через рослини. Оскільки 90Sr

концентрується, як правило, у верхньому шарі ґрунту товщиною близько 5 см

(до 70% - 80%), його можна перевести глибоким переорюванням в нижні шари

ґрунту, до яких не доходить коренева система рослин. На глибині 25-30 см

він не буде сильно впливати на життя рослин. Необхідно відзначити також, що

застосування деяких агротехнічних заходів, таких, як внесення в ґрунт

органічних добрив і вапна знижує надходження в рослини 90Sr.

Необхідно також прийняти міри, що запобігають надходженню в організм

радіоактивних речовин із їжею та водою.Запаси продовольства і води варто

зберігати у пило-водонепроникних ємкістях. Якщо запаси продовольства

виявилися зараженими і виникла необхідність споживання заражених продуктів,

то їх необхідно піддати дезактивації. Наприклад, достатньо свіжі фрукти і

овочі обмити чи зняти з них шкірку. Погано дезактивуються продукти, що

мають пористу поверхню, вони підлягають знищенню чи відлежуванню. Молоко

від корів, що знаходяться в зоні радіоактивного зараження, у зв'язку з

наявністю в ньому радіоактивного йоду, можливо, виявиться непридатним для

вживання в їжу, тому що радіоактивність молока може зберігатися на протязі

декількох тижнів.

При зараженні водойм радіоактивні речовини можуть надходити в організм

людини по біологічних ланцюжках вода-водорості, планктон-риба-людина чи,

якщо водойма служить для питного водопостачання безпосередньо по ланцюжку

вода-людина. На водопровідних станціях питна вода, що забирається з

підземних джерел, може бути очищена від радіоактивних речовин осадженням

часток з наступною фільтрацією. Питна вода, одержувана з підземних

свердловин або, яка зберігається в герметичних емкістях, звичайно не

піддається зараженню радіоактивними речовинами.

Деякі харчові речовини володіють профілактичною радіозахисною дією чи

здатністю зв'язувати і виводити з організму радіонукліди. До них

відносяться полісахариди(пектин, декстрин), фенильні і фітинові з'єднання,

етиловий спирт, деякі жирні кислоти, мікроелементи, вітаміни, ферменти,

гормони. Радіостійкість організмів підвищують деякі антибіотики (біоміцин,

стрептоцин) та наркотики.

Пектинові речовини (пектин, пектинова кислота). Пектин – речовина, яка

дуже схожа на варення або желе, приготовлених із плодів. У процесі

засвоєння їжі пектин перетворюється в кислоту, яка з'єднується з

радіонуклідами і токсичними важкими металами. Утворюються нерозчинні солі,

що не всмоктуються через слизову шлунково-кишкового тракту і виділяються з

організму з калом.

Вітаміни. До дуже важливих радіозахисних з'єднань відносяться так

називані "вітаміни протидії". У першу чергу це відноситься до вітамінів

групи В и С. Хоча на думку фахівців одна аскорбінова кислота не має захисну

дію, але вона підсилює дію вітамінів В и Р.

У той час як радіоактивні елементи приводять до руйнування стінок

кровоносних судин, спільна дія вітамінів Р и С відновлює їхню нормальну

еластичність і проникність. Радіонукліди руйнують кров, знижують кількість

еритроцитів і активність лейкоцитів, а вітаміни В1, В3, В6, В12 поліпшують

регенерацію кровотворення, прискорення відновлення еритроцитів і

лейкоцитів. Якщо випромінювання знижує згортання крові, то вітаміни Р и К1

нормалізують цей процес.

Етиловий спирт. Володіє вираженою профілактичною радіозахистною дією

на різноманітні організми: людини, тварин, бактерій. При введенні в

живильну суміш етилового спирту виживаність бактерій підвищується на 11 -

18%, спирт захищає від загибелі майже всіх мишей, опромінених

рентгенівськими променями в дозі 600 рентгенів.

Серед заходів щодо скорочення надходження активних речовин в організм

людини важливе місце приділяється використанню засобів захисту органів

дихання. Для цієї мети придатні в першу чергу респіратори різних типів (Р-

2, Р-2д, "Пелюсток", "Астра" і інші). При відсутності респіраторів можуть

бути використані протигази і найпростіші засоби захисту органів дихання,

такі, як ватно-марлева пов'язка й інші. Застосовуються ці засоби в період

випадання радіоактивних речовин і протягом декількох наступних діб, коли

радіоактивні речовини можуть попадати в повітря в результаті вторинного

пилоутворення володіючи при цьому високою активністю.

Основними положеннями, що визначають характер захисту від гамма-

випромінювання на забрудненій території є:

. Потужність дози гамма-випромінювання найбільш висока на початку після

випадання радіоактивних опадів, тому захист від гамма-випромінювання

необхідно здійснювати буквально з першої години, навіть з перших хвилин

випадання радіоактивних опадів. Початок випадання виявляється різким

підвищенням рівня радіації.

. Перебування в будь-якому будинку чи споруді знижує дозу гамма-

опромінення, тому що радіоактивні опади, що забруднили місцевість,

пропорційні коефіцієнту ослаблення гамма-випромінювання, визначеним для

будівлі цього типу.

. Унаслідок того, що потужність дози гама-випромінювання знижується швидше

спочатку, укриття людини в спорудженнях з визначеним коефіцієнтом

ослаблення на той самий термін не завжди рівноцінно. У першу добу після

випадання радіоактивних опадів укриття рятує людину від дії випромінювання

в значно більшій дозі, ніж у другу і тим більше в наступну добу.

На основі вищесказаного для захисту від зовнішнього гамма-

випромінювання на забрудненій території розроблена практично важлива

рекомендація, що полягає в тім, що перший час після випадання радіоактивних

опадів раціонально рекомендувати такий режим радіаційного захисту, щоб при

ньому коефіцієнт ослаблення гамма-випромінювання укриттями чи середня

добова захищеність були вище, ніж надалі.

6. Лекція на тему: "Радіація та її вплив на людину".

Вступ.

Зараз основною задачею людства в області радіаційного контролю – не

допустити помітного збільшення радіоактивності, що створена природою, тобто

недопущення збільшення природного радіаційного фону. Для рішення такої

задачі людству необхідно мати представлення про фізико-хімічну основу

такого явища як радіоактивність; знати як взаємодіє іонізуюче

випромінювання з речовиною та, обов’язково, як впливає радіація на живий

організм; а також мати деякі знання по дозам та заходам захисту населення

від дії іонізуючого випромінювання. Для нас ця тема особливо актуальна

тим, що на Україні працює чотири атомних електростанції, є родовища

уранової руди, а також вже відбулася аварія в 1986 році на Чорнобильській

атомній електростанції. Тому необхідно деякі початкові знання про ядерну

енергію надавати ще школярам. Більшість теперішніх учнів отримають такі

знання тільки в школі.

Атомна енергетика в Україні почала свій відлік з 1977р., коли було

введено до експлуатації перший блок Чорнобильської 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.

Зараз на Україні діє 4 атомних електростанції: Рівненська,

Хмельницька, Південноукраїнська та Запорізька. П’ята – Чорнобильська АЕС –

була законсервована в 2003 році. В Україні більше 50% електроенергії

виробляється на атомних електростанціях. А якщо введуть в експлуатацію на

Рівненській та Хмельницькій АЕС ще по одному блоку, то виробництво

електроенергії від АЕС буде приблизно 60% від загальної кількості.

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.

В нормальному робочому стані атомні електростанції наносять екології

країни не більшу шкоду, ніж теплові або гідроелектростанції. Тим більше, що

запаси вуглеводневої сировини у нас на Україні дуже не значний. Тому

зазначену сировину необхідно купувати, а уранова руда у нас своя, але її

необхідно збагачувати за кордоном. Вугілля також, подібно більшості інших

природних матеріалів, містить незначні кількості первинних радіонуклідів.

Останні після спалювання вугілля попадають у навколишнє середовище, де

можуть служити джерелом опромінення людей. Тобто теплові електростанції

також є джерелами радіоактивного випромінювання. Можна говорити також про

ціну 1 кВт·год. Порівняно дорога 1 кВт·год вироблена на теплових

електростанціях, дешевше – на атомних електростанціях, і сама дешева – на

гідроелектростанціях. Але іноді на АЕС трапляються аварії, що наносять

великої шкоди навколишньому середовищу. Так аварія на Чорнобильській АЕС

(26 квітня 1986 р.) є найбільшою екологічною катастрофою. В результаті

понад 41 тис. км2 території було забруднено радіонуклідами. Її наслідки

виходять далеко за межі проблем довкілля і переростають у ряд медичних,

біологічних та психологічних проблем.

У нас на Україні знаходяться поклади уранової руди. Підприємства по

видобутку та переробці уранової руди знаходяться у Дніпропетровській,

Миколаївській та Кіровоградській областях і належать до виробничого

об’єднання “Східний гірничо-збагачувальний комбінат”. Недоліком у розробці

покладів уранової руди є її дорожнеча – поклади знаходяться глибоко під

землею.

Види випромінювання

Іонізуючим називається випромінювання, яке здатне прямо або не прямо

іонізувати середовище. До нього відносять рентгенівське і гама-

випромінювання, а також випромінювання, яке складається з потоків

заряджених або нейтральних частинок, які мають достатню енергію для

іонізації.

Радіоактивні речовини звичайно випускають альфа-, бета-частинки та гама-

випромінювання, нейтрони ( іноді можуть бути протони і важкі ядра ).

Згадаємо з курсу середньої школи, що альфа-частинки – це позитивно

заряджені атоми гелію. Вони володіють великою іонізаційною та малою

проникаючою здібностями. Альфа-частинки можуть пройти шар повітря товщиною

не більше 11 см або шар води до 150 мкм. Бета-частинки – це електрони.

Кількість іонізованих та збуджених атомів, які утворюються під дією альфа-

частинки на одиниці довжини шляху в середовищі, в сотні разів більше, ніж у

бета-частинки. А гама-випромінювання – це електромагнітне випромінювання

високої енергії, що володіє великою проникаючою здатністю. Його іонізуюча

здатність значно менше, ніж у альфа- чи бета-частинок.

Бета-частинки можуть проникати через верхній шар шкіри (0.07 мм). А

бета-частинки з великою енергією можуть пройти через шар алюмінію до 5 мм.

Альфа-частинки мають дуже високу іонізаційну здатність, це пояснюється

тому, що маса альфа-частинки в 8000 разів більша ніж маса електрона, а за

нейтрон в 2 раза. Біологічна ефективність кожного виду іонізуючого

випромінювання знаходиться в залежності від питомої іонізації. Так,

наприклад, альфа-частинки з енергією 3 Мев утворять 40 000 пар іонів на

одному міліметрі шляху, бета-частинки з такою же енергією – до чотирьох пар

іонів. 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.

Нейтрони, як і фотони, непрямо іонізуючі частинки, іонізація середовища

в полі нейтронного випромінювання проводиться зарядженими частинками, які

з’являються при зіткненні нейтронів з речовиною.

Таблиця 1

Властивості радіоактивного природного випромінювання

|Тип |Склад |Іонізуюча |Проникаюча здатність |

|випромінювання |випромінювання |здатність | |

|( |Іони Не++ |Дуже висока |Низька. Захист: 0,1 |

| | | |мм води, лист папера |

|( |Електрони |Значно висока|Висока. Захист: шар |

| | | |алюмінію до 0,5 мм. |

|( |Електромагнітне |Значно низька|Дуже висока. Захист: |

| |випромінювання | |шар свинцю до |

| | | |декількох см. |

Види і одиниці вимірювання доз опромінення.

Біологічну дію іонізуючого випромінювання умовно можна розділить на:

первинні фізико-хімічні процеси, що виникають в молекулах живих клітин та

порушення функцій організму як наслідок первинних процесів – біологічний.

Початковий етап розвивається на атомарному рівні – іонізація і

збудження атомів. Час протікання цього процесу складає 10-16-10-14с. Це

фізико-хімічний етап радіаційного впливу на живий організм

Первинним фізичним актом взаємодії іонізуючого випромінювання з

біологічним об'єктом є іонізація. Саме через іонізацію відбувається

передача енергії об'єкту. Не можливо прямо виміряти іонізацію об’єкта. Тому

найкращим способом вимірювання енергії є доза опромінення.

Доза випромінювання – це кількість енергії іонізуючого випромінювання,

поглиненої одиницею маси середовища, що опромінюється. Розрізняють

експозиційну, поглинену й еквівалентну дози випромінювання. Для визначення

поглиненої енергії будь-якого виду випромінювання в середовищі прийняте

поняття поглиненої дози випромінювання.

Поглинена доза випромінювання визначається як енергія, поглинена

одиницею маси речовини, що опромінюється. За одиницю поглиненої дози

випромінювання приймається джоуль на кілограм (Дж/кг).

У системі СІ поглинена доза виміряється в греях (Гр). 1Гр – це така

поглинена доза, при якій 1 кг речовини, що опромінюється, поглинає 1 Дж

енергії, тобто 1 Гр = 1 Дж/кг. Поглинена доза залежить від матеріалу, що

опромінюється. Так історично склалось, що еталонним матеріалом є повітря.

Для оцінки біологічного впливу іонізуючого випромінювання

використовується еквівалентна доза Dекв. Вона залежить від коефіцієнта

відносної біологічної ефективності даного виду випромінювання ?.

Для рентгенівського, гама-, бета- випромінювань ? =1; для альфа-

випромінювання ? =20; для нейтронів ? =3ч10.

Одиницею вимірювання еквівалентної дози в системі СІ використовується

зіверт (Зв), названий на честь одного з перших дослідників по радіаційній

безпеці. 1Зв = 100 бер =1 Гр( ? ·

Для характеристики джерела випромінювання по ефекту іонізації

застосовується так названа експозиційна доза рентгенівського і гамма-

випромінювань. Експозиційна доза виражає енергію випромінювання,

перетворену в кінетичну енергію заряджених часток в одиниці маси

атмосферного повітря.

За одиницю експозиційної дози рентгенівського і гамма-випромінювань

приймається кулон на кілограм – 1 Кл/кг. Кулон на кілограм – експозиційна

доза рентгенівського і гамма-випромінювань, при якій сполучена з цим

випромінюванням корпускулярна емісія на кілограм сухого повітря при

нормальних умовах (при t0 = 0°C і тиску 760 мм рт. ст.) робить у повітрі

іони, що несуть заряд в один кулон електрики кожного знаку.

Несистемною одиницею експозиційної дози рентгенівського і гамма-

випромінювань є рентген. Рентген – це доза гамма-випромінювання, під дією

якої в 1см3 сухого повітря при нормальних умовах (t =0°C і тиску 760 мм рт.

ст.) створюються іони, що в одиниці об’єму несуть одну електростатичну

одиницю електрики одного знака. Дозі в 1Р відповідає утворенню 2,08·109

пар іонів у 1см3 повітря. Випромінювання може вимірятися в рентгенах - Р,

мілірентгенах - мР чи мікрорентгенах - мкР (1 Р = 103 мР = 106 мкР).

Рентген – це випромінювання від 1 гр радія на відстані 1м.

Отже, для одержання експозиційної дози в один рентген потрібно, щоб

енергія, витрачена на іонізацію в одному кубічному сантиметрі повітря (чи

грамі), відповідно дорівнювала

1 Р = 2,58·10- 4 Кл/кг або 1 P = 3,86·10-3 Дж/кг

Джерела іонізуючих випромінювань характеризуються активністю, що

визначається кількістю ядерних розпадів за проміжок часу.

У системі СІ одиницею вимірювання активності є бекерель (Бк),

названий на честь Анрі Бекереля, який виявив у 1896 р., що джерелом

невидимого випромінювання є уран. 1 Бк – це один розпад за секунду.

Несистемною одиницею є кюрі (Ки), також названий на честь подружжя Марії

Складовської-Кюрі і П’єра Кюрі, які виявили невидиме випромінювання у

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6