Мониторинг радиационного загрязнения окружающей среды

 

 

Министерство образования и науки Российской Федерации

 

Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР)

 

Кафедра радиоэлектронных технологий и экологического мониторинга (РЭТЭМ)

 

 

 

 

«Мониторинг радиационного загрязнения окружающей среды»

 

Курсовая работа

по дисциплине «Мониторинг среды обитания»

 

 

 

 

 

 

Выполнил

 студент гр.227

_________ К.А. Климкин

                              ________

 

 

 

 

Проверил

Ст. преподаватель

 каф. РЭТЭМ

  _______  _______Смолина Т.В.

                                                               _______

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2011

Реферат

Курсовая работа 41 с., 7 рис.,  8 табл.,  13 источников, 1 прил.

Ключевые слова: РАДИАЦИЯ, ИСТОЧНИКИ РАДИАЦИИ, МОНИТОРИНГ РАДИАЦИОННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ, БИОИНДИКАЦИОННЫЕ МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ, ПРИБОРНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ, КОНТРОЛЬ, НОРМИРОВАНИЕ.

Воздействие радиационного излучения на организм может иметь трагические последствия. Радиоактивные излучения вызывают ионизацию атомов и молекул живых тканей, в результате чего происходит разрыв нормальных связей и изменение химической структуры, что влечет за собой либо гибель клеток, либо мутацию организма. Действие мощных доз ионизирующих излучений вызывает гибель живой природы. Воздействие радиации на организм может быть различным, но почти всегда оно негативно.

Радионуклиды переходят по пищевым цепям, и концентрируются в морских организмах высших трофических уровней, создавая опасность, как для гидробионтов, так и для человека.

Источниками  радиации являются как природные объекты так и техногенные. Накопление большого количества радионуклидов в окружающей нас среде может привести к трагическим последствиям.

Целью данной курсовой работы является ознакомление с методами осуществления мониторинга радиационного загрязнения окружающей среды.

В данной курсовой работе рассмотрена проблема радиационного загрязнения, детально рассмотрены источники радиационного загрязнения, рассмотрена методика осуществления мониторинга радиационного загрязнения окружающей среды, указан перечень приборов для проведения мониторинга и дано их описание.

Курсовая работа выполнена в текстовом редакторе Microsoft Office Word 2003 и представлена на диске( в конверте на обороте обложки).

 

 

 

 

 

Abstract

Coursework 41 pages, 7 pictures, 8 charts, 13 sourses, 1 applicatiion.

Keywords: RADIATION, SOURCES OF RADIATION , RADIOACTIVE CONTAMINATION, BIOINDIKATSION METHODS OF CONTROL, INSTRUMENTATION FOR, CONTROL, STANDARDIZATION.

The impact of radiation on the organism can have tragic consequences. Radioactive radiation cause ionization of atoms and molecules of living tissues, resulting in the cleavage of normal relations and change the chemical structure, which entails either cell death or mutation of the organism. The action of powerful doses of ionizing radiation causes the death of wildlife. Effects of radiation on the body may be different, but it almost always negative.

Radionuclides moving up the food chain and concentrate in marine organisms of higher trophic levels, creating a hazard for aquatic animals and to humans.

Radiation sources are both natural and man-made objects. Accumulation of large amounts of radionuclides in our environment can lead to tragic consequences.

The aim of this course is to consider the method of monitoring radioactive contamination of the environment.

In carrying out the work was considered the problem of contamination, examined in detail the sources of contamination, the technique of monitoring of radioactive contamination of the environment, given a list of devices to monitor and give them a description.

The term paper performed in text editor Microsoft Office Word 2003 and submitted on а compact disk (in an envelope on the back cover).

 

 

Техническое задание

 

Воздействие радиационного излучения на организм может иметь трагические последствия. Радиоактивные излучения вызывают ионизацию атомов и молекул живых тканей, в результате чего происходит разрыв нормальных связей и изменение химической структуры, что влечет за собой либо гибель клеток, либо мутацию организма. Действие мощных доз ионизирующих излучений вызывает гибель живой природы. Воздействие радиации на организм может быть различным, но почти всегда оно негативно.

Радионуклиды переходят по пищевым цепям, и концентрируются в морских организмах высших трофических уровней, создавая опасность, как для гидробионтов, так и для человека.

Источниками  радиации являются как природные объекты так и техногенные. Накопление большого количества радионуклидов в окружающей нас среде может привести к трагическим последствиям.

Проблема радиационного загрязнения становится все более актуальна в связи с тем, что уровень радиационного загрязнения постоянно растет и она останется таковой до тех пор пока человек использует радиацию в качестве источника энергии и в медицине.

Целью данной курсовой работы является рассмотрение метода осуществления мониторинга радиационного загрязнения окружающей среды.

Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи:

– Определить понятие «радиационное загрязнение»;

–  ознакомиться с источниками радиационного загрязнения;

– ознакомиться со стандартами и предъявляемые требования к осуществлению мониторинга радиационного загрязнения;

– ознакомиться с оборудованием, приборами и установками для осуществления мониторинга;

– описать принципы контроля и нормирования в области радиационной безопасности;

– рассмотреть нормативные документы в области радиационной безопасности РФ.

Новизной данной курсовой работы является описание методов мониторинга радиационного загрязнения, приведен перечень приборов и установок для осуществления контроля, описаны принципы контроля и нормирования в области радиационной безопасности.

Практическая значимость данной курсовой работы заключается в том, что работа может быть использована в учебном процессе подготовки специалистов в области радиационной безопасности, для написания докладов и курсовых работ, а также в качестве методической основы в процессе организации мониторинга радиационного загрязнения окружающей  среды.

 

 

 

 

Содержание

 

 

 

Введение

Радиация играет огромную роль в развитии цивилизации на данном историческом этапе. Но одновременно с этим стали всё отчётливее проявляться негативные стороны свойств радиоактивных элементов: выяснилось, что воздействие радиационного излучения на организм может иметь трагические последствия.

Радиоактивные излучения вызывают ионизацию атомов и молекул живых тканей, в результате чего происходит разрыв нормальных связей и изменение химической структуры, что влечет за собой либо гибель клеток, либо мутацию организма. Действие мощных доз ионизирующих излучений вызывает гибель живой природы.

Воздействие радиации на организм может быть различным, но почти всегда оно негативно. В малых дозах радиационное излучение может стать катализатором процессов, приводящих к раку или генетическим нарушениям, а в больших дозах часто приводит к полной или частичной гибели организма вследствие разрушения клеток тканей.

Что касается  генетических последствий радиации, то  они проявляются в виде хромосомных аберраций  (в том числе изменения числа  или структуры  хромосом) и генных мутаций.  Генные мутации  проявляются сразу в первом поколении (доминантные мутации) или  только при условии, если у обоих родителей мутантным является один и тот же ген (рецессивные мутации), что является  маловероятным. 

Воды Мирового океана загрязняются более опасными радионуклидами, которые, обладая высокой биоаккумулирующей способностью переходят по пищевым цепям, и концентрируются в морских организмах высших трофических уровней, создавая опасность, как для гидробионтов, так и для человека.

В связи с широким использованием в народном хозяйстве радиоактивных веществ появилась опасность загрязнения почв радионуклидами. Источники радиации — ядерные установки, испытание ядерного оружия, отходы урановых шахт. Потенциальными источниками, радиоактивного загрязнения могут стать аварии на ядерных установках, АЭС (как в Чернобыле, Екатеринбурге, а также в США, Англии).В верхнем слое почвы концентрируются радиоактивные стронций и цезий, откуда они попадают в организм животных и человека.

Накопление большого количества радионуклидов в окружающей нас среде может привести к трагическим последствиям. Радиоактивные вещества имеют большой период полураспада, что позволяет им десятки и даже сотни лет подвергать все живое опасности и приводить к необратимым последствиям, поэтому необходимо проводить своевременный мониторинг радиационного загрязнения окружающей среды и предотвращать выбросы радиации в окружающую природную среду.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Определение радиоактивного излучения, единицы измерения

 

Что такое радиация

Радиация существовала всегда. Радиоактивные элементы входили в состав Земли с начала ее существования и продолжают присутствовать до настоящего времени. Однако само явление радиоактивности было открыто всего сто лет назад.

В 1896 году французский ученый Анри Беккерель случайно обнаружил, что после продолжительного соприкосновения с куском минерала, содержащего уран, на фотографических пластинках после проявки появились следы излучения. Позже этим явлением заинтересовались Мария  Кюри (автор термина «радиоактивность») и ее муж Пьер Кюри. В 1898 году они обнаружили, что в результате излучения уран превращается в другие элементы, которые молодые ученые назвали полонием и радием. К сожалению, люди, профессионально занимающиеся радиацией, подвергали свое здоровье, и даже жизнь, опасности из-за частого контакта с радиоактивными веществами. Несмотря на это, исследования продолжались, и в результате человечество располагает весьма достоверными сведениями о процессе протекания реакций в радиоактивных массах, в значительной мере обусловленных особенностями строения и свойствами атома.

Различают несколько видов радиации:

• Альфа-частицы — это относительно тяжелые частицы, заряженные положительно, представляют собой ядра гелия.
• Бета-частицы — обычные электроны.
• Гамма-излучение — имеет ту же природу, что и видимый свет, однако гораздо большую проникающую способность.
• Нейтроны — это электрически нейтральные частицы, возникающие в основном рядом с работающим атомным реактором, доступ туда должен быть ограничен.
• Рентгеновские лучи — похожи на гамма-излучение, но имеют меньшую энергию. Кстати, Солнце — один из естественных источников таких лучей, но защиту от солнечной радиации обеспечивает атмосфера Земли. (рис1.1)

 

Рисунок 1.1 – Виды радиационного излучения. [ 12 ]

Наиболее опасно для человека Альфа, Бета и Гамма излучение, которое может привести к серьезным заболеваниям, генетическим нарушения и даже смерти. Степень влияния радиации на здоровье человека зависит от вида излучения, времени и частоты. Таким образом, последствия радиации, которые могут привести к фатальным случаям, бывают как при однократном пребывании у сильнейшего источника излучения (естественного или искусственного), так и при хранении слаборадиоактивных предметов у себя дома (антиквариата, обработанных радиацией драгоценных камней, изделий из радиоактивного пластика). Заряженные частицы очень активны и сильно взаимодействуют с веществом, поэтому даже одной альфа-частицы может хватить, чтобы уничтожить живой организм или повредить огромное количество клеток. Впрочем, по этой же причине достаточным средством защиты от радиации данного типа является любой слой твердого или жидкого вещества, например, обычная одежда.

Источники радиации — ядерно-технические установки (ускорители частиц, реакторы, рентгеновское оборудование) и радиоактивные вещества. Они могут существовать значительное время, никак не проявляя себя, и Вы можете даже не подозревать, что находитесь рядом с предметом сильнейшей радиоактивности.

 

Значение радиоактивного заражения как поражающего фактора определяется тем, что высокие уровни радиации могут наблюдаться не только в районе, прилегающем к месту взрыва (аварии), но и на расстоянии десятков и даже сотен километров от него. В отличие от других поражающих факторов, действие которых проявляется в течение относительно короткого времени после ядерного взрыва, радиоактивное заражение местности может быть опасным на протяжении нескольких суток и недель после взрыва.

Наиболее сильное заражение местности происходит при наземных ядерных взрывах, когда площади заражения с опасными уровнями радиации во много раз превышают размеры зон поражения ударной волной, световым излучением и проникающей радиацией. Сами радиоактивные вещества и испускаемые ими ионизирующие излучения не имеют цвета, запаха, а скорость их распада не может быть изменена какими-либо физическими или химическими методами.

Зараженную местность по пути движения облака, где выпадают радиоактивные частицы диаметром более 30— 50 мкм, принято называть ближним следом заражения. На больших расстояниях — дальний след — небольшое заражение местности не влияет на работоспособность персонала.

Из всех видов радиации наиболее существенную угрозу представляет гамма излучение. Со времени открытия  радиации и до настоящего времени человечество не научилось эффективно бороться и защитить себя от радиационного заражения.[ 1, 12 ]