Ионизирующие излучения и окружающая среда

Министерство образования  и науки РФ

Государственное образовательное  учреждение

Высшего профессионального  образования

Государственный Университет

кафедра Химии 

 Лабораторная работа  на тему:

«Ионизирующие излучения и окружающая среда»

 

 

 

 

 

 

Выполнил: ст. гр. ТМД 111

Иваноф.

                                                                                      Принял: Ляпин И.Д.      

 

 

 

 

Ярославль 2011г.

 

Уровни облучения человека в различных условиях.

Человек в нормальных условиях подвергается облучению от малоинтенсивных естественных и техногенных фоновых источников излучения, которые воздействуют извне и изнутри. На открытой местности на уровне моря и для средних широт среднегодовая ЭЭД, обусловленная  внешним космическим излучением составляет около 0,37 мЗв. ЭЭД от внешних бета- и гамма-источников облучения, содержащихся в земной коре, достигает 0,3 мЗв. Среднегодовая ЭЭД от внутренних бета-, гамма- и альфа-источников облучения естественного происхождения, находящихся в теле человека (в основном радионуклид калий-40, присутствующий в мышечной ткани) и поступающих в организм с воздухом, водой и пищей, равна 0,4 мЗв.

Наиболее значительным источником облучения является радон-222, относящийся  к инертным газам и представляющий собой короткоживущий продукт распада  урана-238. Основную часть ЭЭД от радона, равной 1,3 мЗв, человек получает, находясь в закрытом, непроветриваемом помещении. Радон проникает в задания из грунта или выделяется строительными материалами минерального происхождения, содержащими незначительные количества урана-238 (гранит, кирпич и т.д.), и в результате улучшившейся изоляции помещений накапливается в них.

Таким образом, средняя эффективная  эквивалентная доза, которую человек  получает ежегодно от естественных источников излучения различных видов, составляет примерно 2,4 мЗв.

Ход работы.

1.Определить мощность полевой эквивалентной дозы гамма-излучения с помощью дозиметра АНРИ-01-02. Порядок работы с прибором изучить по инструкции в методических указаниях. Трижды провести измерения в помещении и на улице (в каждой точке замеры проводят как минимум 3 раза) и вычислить в обоих случаях среднее арифметическое значение. Исходя из полученных данных, рассчитать какую дозу получит человек за всю жизнь (за 70 лет, в бэрах), соответствует ли она допустимым нормам.

Дано 4 точки , измерим (3-5раз)

1. 0,012; 0,012; 0,011; 0,012; мР/ч

2. 0,010; 0,009; 0,010; 0,009; мР/ч

3. 0,017; 0,012; 0,014; 0,015; мР/ч

4. 0,005; 0,007; 0,006; 0,008; мР/ч

Найдем среднее  значение:

0,012+ 0,012+ 0,011+ 0,012+0,010;+0,009+ 0,010+ 0,009+0,017+ 0,012+ 0,014+ 0,015+0,005;+0,007+ 0,006+ 0,008=0,169 мР/ч

 

 

Рассчитаем   какую дозу получит человек за всю жизнь (за 70 лет, в бэрах), соответствует ли она допустимым нормам

0,169 мР/ч.*24*365*70=1410,44=1 ,4 бэр ,значит

Вывод: Допустимая величина эквивалентной  дозы гамма излучения равна 35бэр. В ходе анализа на 4 точках, выяснили, что за 70 лет жизни человек  получает около 1.4 бэр гамма излучений, что не превышает допустимую величину.

 

2.Согласно инструкции  к дозиметру измерить загрязненность  поверхностей бетта-излучающими радионуклидами образцов, химических солей, содержащих К⁺, выданных преподавателем. Рассчитать процентное содержание калия в них. Построить график зависимости плотности потока бета-частиц от процентного содержания калия. Объяснить полученные результаты.

Образец	Молярная  масса	Процент содержания K	Ф плотность потока
KI	166.003	24.03	0.015
K2Cr2O7	294.18	27.12	0.025
K4Fe(CN)6*3H2O	422.39	37.8	0.025
K2SO4	174.26	45.8	0.027

Нахождение молярной массы веществ:

KI=39.0983+126.90=166.003

K₂Cr₂O₇=2*39.0983+2*51.996+7*15.9994=294.18

K₄Fe(CN)₆*3H₂O=4*39.0983+55.847+54*96.051=422.39

K₂SO₄=2*39.0983+96.06636=174.26

 

Расчет процентного содержания калия: К*100/Мол.м.

KI=39,9*100/166,03=24,03                         1/см² мин.

K₂Cr₂O₇=79,8*100/294,18=27,12               1/см² мин.

K₄Fe(CN)₆*3H₂O=159,6*100/422,39=37,8  1/см² мин.

K₂SO₄=79,8*100/174,26=45,8                     1/см² мин.

Ф_фона=0,016;0,011;0,011;0,013

Фс                                                                        Ср.знач.

 KI=0,021; 0,014; 0,026; 0,018;                               0,019 1/см² мин.

K₂Cr₂O₇= 0,038; 0,042; 0,036; 0,041;                     0,038 1/см² мин.

K₄Fe(CN)₆*3H₂O=0,041; 0,043; 0,040; 0,033;       0,039 1/см² мин.

K₂SO₄=0,038; 0,054; 0,045; 0,033;                         0,042 1/см² мин.

Ф_фона + Фс 

KI=0,015 1/см² мин.

K₂Cr₂O₇=0,025 1/см² мин.

K₄Fe(CN)₆*3H₂O=0,025 1/см² мин.

K₂SO₄=0,027 1/см² мин.

 

Рассчитаем   какую дозу получит человек за всю жизнь (за 70 лет, в бэрах), соответствует ли она допустимым нормам

0,169 мР/ч.*24*365*70=1410,44=1 ,4 бэр ,значит

Вывод: Допустимая величина эквивалентной  дозы гамма излучения равна 35бэр. В ходе анализа на 4 точках, выяснили, что за 70 лет жизни человек получает около 1.4 бэр гамма излучений, что не превышает допустимую величину.

 

Ф

0,035

0,030

0,025

0,020

0,015

0,010

 

    20     25     30     35     40     45     50 Пр. сод К

Вывод: Построив график зависимости плотности потока бета-частиц от процентного содержания калия, выяснили, что чем больше плотность потока бета-частиц, тем больший процент калия содержится в химических солях.