Реферат Радіація і людина

Страница 1 из 5 | Следующая страница

Федеральне агентство за освітою РФ

>ГОУВПО “>Марийский державний педагогічний інститут ім.Н.К.Крупской”

Кафедра фізики

Курсова робота

Радіація і достойна людина

Роботу виконала:

>ФИО

студентка 32 грн.

Науковий керівник:

>ФИО

>к.ф.-м.н., доцент

>Йошкар-Ола

2008


Зміст

Запровадження. 3

Природний фон іонізуючого випромінювання здійснюватиме. Зовнішнє і внутрішнє опромінення 7

Космічна радіація. 8

Земне радіація. 11

Особливості зовнішнього й внутрішнього опромінення. 14

>Ионизирующая радіація у повсякденному житті. 18

Особливості дії радіації на організм людини. 23

Гостра променева хвороба. 25

Охорона здоров'я від шкідливого впливу іонізуючої радіації. 27

Укладання. 33

Література. 39


Запровадження

Всесвіт, світовий простір пронизане променистої енергією. Якщо скупчення матерії як зірок, планет, блукаючих комет і метеоритів в масштабах Всесвіту – рідкісні явища, то потоки променів, породжувані ними, наповнюють все простір. У кожній його точці щомиті можна знайти потоки випромінювань – радіацію. Цілі країни речовини у надрах зірок, беручи ядерні реакції, перетворюються на променисту енергію, виділювану в навколишнє простір. Спалахи нових зірок, народження та загибель галактик, стиснення і концентрація речовини при загасанні зірок та інші ще не знані, але постійно що відбуваються в Всесвіту перетворення матерії супроводжуються величезними викидами променистої енергії як електромагнітних коливань всіх діапазонів і потоків елементарних частинок і корпускул, починаючи з невловимого нейтрино і закінчуючи важкими ядрами атомів.

Людство з глибокої давнини знало лише про порівняно небагатьох спектра електромагнітних випромінювань – вузької смузі видимого світла. Сприятливий вплив сонячного світла, під живильними променями якого встигають врожаї з полів, стало першим знанням людини про залежності життя Землі від променистої енергії Сонця. Минуло чимало століть, колись, ніж людство зрозуміло, що все енергія, використовувана під час спалювання дров, нафти, кам'яного вугілля – це промениста енергія Сонця, акумульований земної рослинністю.

Зір, що дозволяє сприймати всю красу та багатобарвність навколишнього світу і орієнтуватися у просторі, також досліджується протягом століть. Нині добре відомий і оптичне пристрій очі, і тонкі фотохімічні реакції, змінюють кванти світла нервові імпульси. Ми знаємо думку і про чудовому устрої зорових центрів у центральної нервовій системі, що дозволяє із великою швидкістю аналізувати інтенсивність, довжини хвиль і просторове розташування потоків квантів, падаючих на сітківку очі.

Область невидимих випромінювань лежить як і боці довгих, і коротших хвиль. Діапазон радіохвиль лише починає цікавити біолога. Ще незрозуміло, впливають вони на живі системи. Усі більше зацікавлення викликають сантиметрові і міліметрові хвилі. Останніми роками стали накопичуватися факти про їхнє вплив на біологічні об'єкти. Використання цих випромінювань у промисловості зростає, тому їх можливий впливом геть людини – питання, має як теоретичний інтерес.Ультракороткие і інфрачервоні хвилі надають теплове вплив на тканини організмів, що широко використовують у медичній практиці і сільське господарство. Так само цікава й область корпускулярних іонізуючого випромінювання здійснюватиме, як-от- і- промені радіонуклідів, потоки електронів і протонів, які генеруються сучасними прискорювачами, нейтрони атомних реакторів чи-мезони і ядра важких нуклідів – космічного проміння.Корпускулярние випромінювання мають високої енергією, часто великий проникаючої здатністю, активно взаємодіють із атомами і молекулами живих організмів, викликаючи іонізацію, освітувисокореактивних вільних радикалів, ядерні реакції. Усе це може мати глибокі наслідки для життєдіяльності клітини, тканини, організму. Через подібності на речовина корпускулярних і такі електромагнітних випромінювань, як рентгенівські і-лучи, їх часто об'єднують у групу іонізуючої радіації.

При кожному такому акті розпаду вивільняється енергія, що й передається далі як випромінювання.Испускание ядром частки, складається з двох протонів і двох нейтронів, як у розпадуU238, називається-излучением; випущення електрона, як у розпадутория-234, називається-излученим тощо. Різні ядра вивільняють свою енергію в різний спосіб, у вигляді електромагнітних хвиль і/або потоків частинок. Різні види випромінювання супроводжуються вивільненням різного кількості енергії й володіють різною проникаючої здатністю, тому вони надають неоднакове вплив на тканини живого організму.

> -випромінювання є потік важких частинок позитивно заряджених ядер гелію, які з двох протонів і двох нейтронів,испускаемих атомами важких елементів, як уран, радій, радон і плутоній. У повітрі альфа-випромінювання проходить трохи більше пари сантиметрів (найбільш високоенергетичні альфа-частинки можуть пролягти шар повітря нормального атмосферному тиску трохи більше 11 див чи шар води до -150мкм) й цілком затримується листом папери чиепидермисом, зовнішнім омертвілим шаром шкіри. Тому технічно нескладне небезпеки до того часу, поки радіоактивні речовини,испускающие альфа - частки, не потраплять всередину організму через відкриту рану, з їжею чи вдихуваним повітрям; вони стають надзвичайно небезпечними.Альфа-излучение удвадцятеро небезпечніше гамма-випромінення.

>Бета-излучение - це електрони, що значно менше альфа-частинок і може проникати у тканини організму через шкіру на 1-2 див. Вона може бути затримано листом металу, віконним склом, звичайній одягом.Бета-излучение вражає незахищену шкіру очі. Якщо частки,испускающиебета-излучение, потраплять у організм, вони опромінювати внутрішні тканини.

Гамма-випромінювання - це електромагнітне випромінювання високої енергії, яке має великий проникаючої здатністю, мінливих в межах.Ионизирующая здатність гамма-випромінення значно менше, ніж в альфа- і бета- частинок. З моменту, як гамма-випромінювання потрапляє у речовина, його інтенсивність починає знижуватися. На своєму шляху воно повсюдно стикається з атомами. Таке взаємодію Космосу з клітинами тіла може зашкодити шкіру внутрішні тканини. Щільні матеріали, такі, як свинець, бетон, є відмінними бар'єрами по дорозі гама-променів.

>Рентгеновское випромінювання - аналогічногамма-излучению,испускаемому ядрами, але це виходить штучно в рентгенівської трубці, що сама собі не є радіоактивна. Оскільки рентгенівська трубка харчується електрикою, то випущення рентгенівських променів то, можливо включено чи виключене з допомогою вимикача.

>Нейтронное випромінювання має високої проникаючої здатністю, тому завдає шкоди всіх органах, але це найбільш чутливим донейтронному випромінюванню є кришталик очі. Нейтрони проникають глибше, ніж гамма-промені і може бути зупинені лише товстим бетонним, водяникам чипарафиновим бар'єром.

Як одиниця виміру поглинутою іонізуючої радіації у сучасній єдину систему одиниць прийнято таке її кількість, яке відповідає енергії в1Дж, поглинутою 1 кг тканини. Ця одиниця отримав назву грей (>Гр) на вшанування великого англійськогорадиобиологаЛ.Грея. Як одиниця виміру іонізуючої радіації частіше використовують величину в 100 раз меншу –рад.[1]

Також введена величина еквівалентній дози, яка вимірюється взивертах (1Зв = 1Дж/кг).Зиверт є одиницю поглинутою дози, помноженій на коефіцієнт, враховує неоднакову радіоактивну небезпеку обману організму різних видів іонізуючого випромінювання.

Для оцінки еквівалентній дози застосовується також одиницяБЭР (біологічний еквівалент рада):1БЭР = 0,01Зв.


Природний фон іонізуючого випромінювання здійснюватиме. Зовнішнє і внутрішнє опромінення

Хоч де ми перебували – на пекучому півдні чи далекому півночі, на полонинах чи високо серед стосів, на свіжому повітрі, або у приміщенні, відпочинку в санаторії чи роботі, оточені сучасної технікою, пароплавом, поїздом чи літаку – наше тіло постійно пронизується високоенергетичними фотонами ікорпускулами іонізуючої радіації.Падая на організм ззовні, вони проникають в усі тканини і органи, де віддають свою енергію молекулам і структурам клітин.

У великій кількості вони зароджуються всередині нашого тіла від що у ньому радіоактивні речовини, і тоді ймовірність їх поглинання тканинами підвищується. Йдетьсявисокоенергетических фотонах і частинках. Їх енергія в багато разів перевищує енергію будь-який хімічного зв'язку в молекулі. Зіткнення таких часток отримують за молекулами нашого тіла – це, зазвичай, катастрофа для молекули: вона розпадається, змінює свою конфігурацію, втрачає одні властивості і їх отримує зовсім інші.

Розрахунки вчених показують, що щосекунди в людини вагою 70 кг загалом відбувається близько 500 тис. таких молекулярних катастроф, 500 тис. сутичок молекул з іонізуючими частинками, що супроводжуються тимчасовим чи постійним зміною властивостей цих молекул.

Опромінення природних джерел жодної хвилини не зупиняється: секунди, хвилини, годинник, дні, роки безперервно триває цямикробомбардировка наших клітин. Її наслідки лише останні роки стають зрозумілими завдяки численнимрадиобиологическим дослідженням. І, як це часто буває у науці, те, що здавалося очевидним ще кілька років як розв'язано, набирає нового висвітлення світлі отриманих фактів. Якщо 40-х і на початку 1950-х років вчені мали загалом дуже невиразні ставлення до природному тлі радіації, нині вже зрозуміло, що його не можна ігнорувати, обговорюючи такі проблеми, як походження, еволюція, старіння, канцерогенез й багато іншого. Ми розрізняємо зовнішнє опромінення від джерел, розташованих поза організмом, і внутрішнє – від інкорпорованих, тобто. включених у організм радіоактивних нуклідів. Зовнішнє опромінення складається з опромінення вторинними космічними променями, сягаючими біосфери Землі, і випромінюваннями радіонуклідів, розсіяних в навколишніх земних породах і щодо будівельних матеріалах.

Космічна радіація

З надр світового простору, від зірок нашої галактики, а можливо, й інших галактик, в міжпланетне простір постійно спрямований потік первинних космічного проміння, що звисокоенергетичних протонів, іонів гелію, важких частинок, електронів, фотонів і нейтрино. Значний внесок у цей потік вносить й наша Сонце,испускающее, крім видимого світла, потужне ультрафіолетове випромінювання і потіквисокоенергетичних протонів.

Перший бар'єр, з яким зіштовхуються космічні промені шляху до біосфері, - магнітне полі Землі,отклоняющее заряджені частки космічної радіації, яка дає їм навіть досягти верхніх верств атмосфери.Отклоненние магнітним полем частки хіба що обтікають нашу планету з відривом від однієї до максимально восьми земних радіусів, створюючи радіаційні пояса з великою інтенсивністю опромінення. (Радіація у тих поясах обумовлена електронами і протонами з енергіями від десяткакеВ до сотеньМеВ.) Радіаційні пояса Землі, які мають велику небезпеку для космонавтів (польоти з людьми завжди плануються в розрахунку мінімального перебування у просторі радіаційних поясів), не впливають на радіаційну обстановку на земної поверхні.

Магнітне полі Землі створює потужну захист нашої планети від галактичної космічної радіації. Могутню, але з абсолютну. Частинависокоенергетичних променів проривається через магнітні поля і постійно бомбардує верхні верстви атмосфери. Дослідження, проведені на ракети і супутниках, показали, що потужність такого опромінення закономірно змінюється у зв'язку з 11- літнім сонячним циклом.

Причину таких змін з'ясував англійський дослідникЕ.Н.Паркер в 1966-1967 рр. Виявилося, що останніми роками сонячної активності посилюються потоки плазми,низкоенергетичних протонів і електронів,испускаемих Сонцем, відомі у астрономії під назвою «сонячного вітру». Сонячний вітер впливає на магнітні поля Землі, посилюючи спроможність відхиляти галактичні космічні промені.Излучения сонячного вітрумалоенергетични і не пробиваються через магнітні поля. Протягом років посиленою сонячної активності внаслідок збільшення магнітної захисту інтенсивність космічного опромінення Землі знижується, і навпаки, найбільшаоблученность Землі космічної радіацією зокрема у роки спокійного Сонця.

>Високоенергетичние (40-100МеВ) космічні промені, минулі через магнітне полі, вриваються у повітря. Мало хто їх проникають крізь усе атмосферу і досягають Землі. А більшість, зіштовхуючись із атомами азоту, кисню, вуглецю, атмосфери, взаємодіє зі ядрами цих атомів, і, образно висловлюючись, розбиває їх на друзки, породжуючи чимало нових частинок: протонів, нейтронів,-мезонов (півоній),-мезонов (>мионов)(3), їхнім виокремленням вторинне космічне випромінювання. Оскільки ці частки теж мають енергією кілька десятківМеВ, то, зіштовхуючись із іншими ядрами, вони породжують нові потоки випромінювань, створюючи каскад вторинних космічного проміння.

Частина нейтронів захоплюється ядрами азоту, створюючи радіоактивний вуглецьС14.Миони легко пробираються у нижню частина атмосфери і сягають Землі, становлячи космічну частина природного фону радіації.

На рівні моря вторинне космічне проміння як потоку нейтронів,мионов і електронів становлять близько тридцяти% від України всього опромінення біосфери. З заввишки доза опромінення від космічного проміння значно зростає. Для жителів гір (1,5-2 км над рівнем моря) її практично вдвічі вище, ніж жителям рівнин. На висоті 10 км, де проходять траси сучасної реактивної авіації,облученность космічної радіацією вже в порядок вище, ніж рівні моря. На висоті 20 км вона понад два порядку.

Ця висота цікава із двох точок зору:

На такий висоті літатимуть у майбутньому пасажирські надзвукові літаки. Слід зазначити, що у такий висоті різко зростає кількістьвисокоенергетичних важких частинок, майже що сягають Землі. Радіація від сонячних спалахів, фактично не впливає на дози опромінення лежить на поверхні Землі, в розквіті 20 км буде різко збільшувати дози опромінення на сотні і навіть у тисячі разів.

Висота в $ 20 км цікава й під іншим кутом зору. У тропічних широтах Землі потужні потоки нагрітого повітря несуть в верхні верстви атмосфери значну кількість мікроорганізмів, бактерій, суперечка, організмів морського планктону. Визначення щільності органічного речовини різними висотах показало, що саме висоті 15-20 км вона сягає найбільшої величини – до 10 частинок (>аеронов) на 1 см3. І на цій висотіаерони перебуватимуть 3-4 місяці, повільно пересуваючись у сфері середніх широт. Беручи до уваги високу потужність космічного проміння, доза, отримана мікроорганізмами, може сягнути кількох радий. У середніх широтах опромінені мікроорганізми увійдуть до нижні верстви атмосфери і випадуть з опадами на поверхні Землі.

Глибока яка проникає здатність вторинних космічного проміння пояснюється досить енергії. Ось чому такими важко позбутися їх постійного впливу. Для проведення з різко зниженим космічним опроміненням фізики обладнують спеціальні лабораторії в тунелях, прокладених біля підніжжя високих гір. У таблиці подано дози опромінення людини космічними випромінюваннями за умов існування.

Місце перебування Доза за певний час, мрад
Час Місяць Рік
Середні широти лише на рівні моря 0,04 2,3 28
Гори в розквіті 1,5-2 км 0,06-0,08 3,5-4,6 42-56
Реактивний літак (висота 10 км) 0,4 - -
>Сверхзвуковой літак (висота 20 км) 4 - -
>Сверхзвуковой літак під час сонячної спалахи 400-4000 - -

Земне

Страница 1 из 5 | Следующая страница

Схожі реферати:

Навігація