Воздействие гамма-радиации на человека

МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное  бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального  образования

«Сибирский государственный  аэрокосмический университет 

имени академика  М.Ф. Решетнева»

 

Филиал в г. Железногорск

 

Кафедра инженерной экологии

 

 

 

РЕФЕРАТ

 

 

по дисциплине «БЖД»

 

Тема: Воздействие  гамма-радиации на человека

 

 

 

 

 

 

Выполнила студентка группы Э-92

Очной формы обучения

Данилова К.В.

Руководитель:

Скрипка Т.Е.

 

 

 

 

 

 

 

Железногорск 2012 г. 

Содержание

 

 

Содержание 2

Что такое  радиоактивность. 3

Естественная  и техногенная радиоактивность 7

Воздействие радиации на живые организмы 15

Воздействие радиоактивных выбросов на организм человека 16

Список используемой литературы 21

 

 

Что такое радиоактивность.

Радиоактивность - неустойчивость ядер некоторых атомов, проявляющаяся  в их способности к самопроизвольным превращениям (распаду), сопровождающимся испусканием ионизирующего излучения  или радиацией. Радиация, или ионизирующее излучение - это частицы и гамма-кванты, энергия которых достаточно велика, чтобы при воздействии на вещество создавать ионы.

Организм человека реагирует  на радиацию, а не на ее источник. Те источники радиации, которыми являются радиоактивные вещества, могут проникать  в организм с пищей и водой (через кишечник), через легкие (при  дыхании) и, в незначительной степени, через кожу, а также при медицинской  радиоизотопной диагностике.

В этом случае говорят о  внутреннем обучении. Кроме того, человек  может подвергнуться внешнему облучению  от источника радиации, который находится  вне его тела.

Ликвидаторы аварии на ЧАЭС в основном были подвергнуты внешнему облучению. Радиацию нельзя вызвать с помощью химических реакций.

Радиацию создают радиоактивные  вещества или специально сконструированное  оборудование. Сама же радиация, воздействуя  на организм, не образует в нем радиоактивных  веществ, и не превращает его в  новый источник радиации. Таким образом, человек не становится радиоактивным  после рентгеновского или флюорографического обследования. Кстати, и рентгеновский  снимок (пленка) также не несет в  себе радиоактивности.

Исключением является ситуация, при которой в организм намеренно  вводятся радиоактивные препараты (например, при радиоизотопном обследовании щитовидной железы), и человек на небольшое время становится источником радиации. Однако препараты такого рода специально выбираются так, чтобы  быстро терять свою радиоактивность  за счет распада, и интенсивность  радиации быстро спадает.

Конечно, можно "испачкать" тело или одежду радиоактивной жидкостью, порошком или пылью. Тогда некоторая  часть такой радиоактивной "грязи" - вместе с обычной грязью - может  быть передана при контакте другому  человеку. В отличие от болезни, которая, передаваясь от человека к человеку, воспроизводит свою вредоносную  силу (и даже может привести к  эпидемии), передача радиоактивной "грязи" приводит к ее быстрому разбавлению  до безопасных пределов.

 

Воздействие на человека тех или иных источников радиации поможет оценить следующая диаграмма.

Человеческие органы чувств не способны обнаружить радиацию и различить, является ли материал радиоактивным или нет. Однако существуют приборы, которые  в состоянии обнаружить и измерить радиацию точно и надежно. Ионизирующее излучение измеряется в международных  единицах, Грей и Зиверт.

Количество радиации, или "доза облучения", полученная человеком, определяется количеством энергии, поглощенной  тканью тела, и выражается в Греях. Однако равная экспозиция различных  типов радиации необязательно производит равные биологические эффекты. Один Грей альфа-излучения, например, будет  давать больший эффект чем один Грей бета-излучения. Поэтому, когда мы говорим  о биологическом воздействий  ионизирующего излучения, мы выражаем радиацию в единицах, называемых Зивертами. Один Зиверт радиации оказывает одинаковый биологический эффект независимо от типа радиации.

Меньшие количества выражены в "Милли  Зивертах" (одна тысячная часть Зиверта) или "микро Зивертах" (одна миллионная часть Зиверта). 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. ЧВ таблице Менделеева более 100 химических элементов. Почти каждый из них представлен смесью стабильных и радиоактивных атомов, которые называют изотопами данного элемента. Известно около 2000 изотопов, из которых около 300 - стабильные. Например, у первого элемента таблицы Менделеева - водорода - существуют следующие изотопы:- водород Н-1 (стабильный),- дейтерий Н-2 (стабильный), - тритий Н-3 (радиоактивный, период полураспада 12 лет).

Радиоактивные изотопы обычно называют радионуклидами. Для измерения активности радионуклидов в радиоактивном источнике используется единица Беккерель (Бк), она соответствует одному распаду в секунду. Число радиоактивных ядер одного типа постоянно уменьшается во времени благодаря их распаду. Скорость распада принято характеризовать периодом полураспада: это время, за которое число радиоактивных ядер определенного типа уменьшится в 2 раза.

Для радионуклида с периодом полураспада 1 час это означает, что через 1 час его количество станет меньше первоначального в 2 раза, через 2 часа - в 4, через 3 часа - в 8 раз и т.д., но полностью не исчезнет никогда. В такой же пропорции будет, уменьшается и радиация, излучаемая этим веществом. Поэтому можно прогнозировать радиационную обстановку на будущее, если знать, какие и в каком количестве радиоактивные вещества создают радиацию в данном месте в данный момент времени. У каждого радионуклида - свой период полураспада, он может составлять как доли секунды, так и миллиарды лет.

Важно, что период полураспада данного  радионуклида постоянен, и изменить его невозможно. Образующиеся при радиоактивном распаде ядра, в свою очередь, также могут быть радиоактивными. Так, например, радиоактивный радон-222 обязан своим происхождением радиоактивному урану-238. Иногда встречаются утверждения, что радиоактивные отходы в хранилищах полностью распадутся за 300 лет. Это не так. Просто это время составит примерно 10 периодов полураспада цезия-137, одного из самых распространенных техногенных радионуклидов, и за 300 лет его радиоактивность в отходах снизится почти в 1000 раз, но, к сожалению, не исчезнет.

 

Естественная  и техногенная радиоактивность

 

Естественная радиоактивность  существует миллиарды лет, она присутствует буквально повсюду. Ионизирующие излучения  существовали на Земле задолго до зарождения на ней жизни и присутствовали в космосе до возникновения самой Земли. Радиоактивные материалы вошли в состав Земли с самого ее рождения.

Любой человек слегка радиоактивен: в тканях человеческого тела одним  из главных источников природной  радиации являются калий-40 и рубидий-87. Учтем, что современный человек  до 80% времени проводит в помещениях - дома или на работе, где и получает основную дозу радиации: хотя здания защищают от излучений извне, в стройматериалах  из которых они построены, содержится природная радиоактивность.

Существенный вклад в облучение  человека вносит радон и продукты его распада. Основным источником этого  радиоактивного инертного газа является земная кора. Проникая через трещины и щели в фундаменте, полу и стенах, радон задерживается в помещениях. Другой источник радона в помещении - это сами строительные материалы (бетон, кирпич и т.д.), содержащие естественные радионуклиды, которые являются источником радона. Радон может поступать в дома также с водой (особенно если она подается из артезианских скважин), при сжигании природного газа и т.д. Радон в 7,5 раз тяжелее воздуха. Как следствие, концентрация радона в верхних этажах многоэтажных домов обычно ниже, чем на первом этаже.

Основную часть дозы облучения  от радона человек получает, находясь в закрытом, непроветриваемом помещении; регулярное проветривание может снизить концентрацию радона в несколько раз. При длительном поступлении радона и его продуктов в организм человека многократно возрастает риск возникновения рака легких. Сравнить мощность излучения различных источников радона поможет следующая диаграмма.

 

Техногенная радиоактивность  возникает вследствие человеческой деятельности. Осознанная хозяйственная деятельность, в процессе которой происходит перераспределение и концентрирование естественных радионуклидов, приводит к заметным изменениям естественного радиационного фона.

Сюда относится добыча и сжигание каменного угля, нефти, газа, других горючих ископаемых, использование фосфатных удобрений, добыча и переработка руд. Такой вид транспорта, как гражданская авиация, подвергает своих пассажиров повышенному воздействию космического излучения. И, конечно, свой вклад дают испытания ядерного оружия, предприятия атомной энергетики и промышленности. Безусловно, возможно и случайное (неконтролируемое) распространение радиоактивных источников: аварии, потери, хищения, распыление и т.п. Такие ситуации, к счастью, очень редки.

На Земле существуют населенные области с повышенным радиационным фоном. Это, например, высокогорные города Богота, Лхаса, Кито, где уровень  космического излучения примерно в 5 раз выше, чем на уровне моря. Это также песчаные зоны с большой концентрацией минералов, содержащих фосфаты с примесью урана и тория - в Индии (штат Керала) и Бразилии (штат Эспириту-Санту). Хотя в некоторых из этих районов мощность поглощенной дозы в 1000 раз превышает среднюю по поверхности Земли, обследование населения не выявило сдвигов в структуре заболеваемости и смертности.

Кроме того, даже для конкретной местности не существует "нормального фона" как постоянной характеристики, его нельзя получить как результат небольшого числа измерений. В любом месте, даже для неосвоенных территорий, где "не ступала нога человека", радиационный фон изменяется от точки к точке, а также в каждой конкретной точке со временем. Эти колебания фона могут быть весьма значительными. В обжитых местах дополнительно накладываются факторы деятельности предприятий, работы транспорта и т.д. Например, на аэродромах, благодаря высококачественному бетонному покрытию с гранитным щебнем, фон, как правило, выше, чем на прилегающей местности.

Опасность не следует преувеличивать. Измерения радиационного фона в городе Москве позволяют указать ТИПИЧНЫЕ значение фона на улице (открытой местности) - 8 - 12 мкР/час, в помещении - 15 - 20 мкР/час. В отношении радиоактивности существует очень много норм - нормируется буквально все. Во всех случаях проводится различие между населением и персоналом, т.е. лицами, чья работа связана с радиоактивностью (работники АЭС, ядерной промышленности и т.п.). Вне своего производства персонал относится к населению.

Для персонала и производственных помещений устанавливаются свои нормы, опираясь на Федеральный Закон "О радиационной безопасности населения" № 3-ФЗ от 05.12.96 и "Нормы радиационной безопасности (НРБ-99). Гигиенические нормативы СП 2.6.1.758-99".

Основная задача радиационного  контроля (измерений радиации или радиоактивности) состоит в определении соответствия радиационных параметров исследуемого объекта (мощность дозы в помещении, содержание радионуклидов в строительных материалах и т.д.) установленным нормам.

Эффекты воздействия радиации на человека обычно делятся на две  категории: 
    1) Соматические (телесные) - возникающие в организме человека, который подвергался облучению. 
    2) Генетические - связанные с повреждением генетического аппарата и проявляющиеся в следующем или последующих поколениях: это дети, внуки и более отдаленные потомки человека, подвергшегося облучению.

 

Радиационные эффекты облучения  человека
Соматические эффекты	Генетические эффекты
Лучевая болезнь	Генные мутации
Локальные лучевые поражения	Хромосомные аберрации
Лейкозы
Опухоли разных органов

 

.