На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти образцы готовых работ или получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


реферат Феномен радиоактивности

Информация:

Тип работы: реферат. Добавлен: 08.11.2012. Сдан: 2011. Страниц: 5. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


     ИОНИЗИРУЮЩИЕ  ИЗЛУЧЕНИЯ
Феномен радиоактивности 

     В настоящее время известно много  процессов самопроизвольного превращения ядер. Эти процессы называются радиоактивными, т.к. они протекают по законам радиоактивного распада. Свойства атомов испускать излучение впервые обнаружил французский физик А.Беккерель, а его соотечественники Пьер и Мария Кюри назвали это явление радиоактивностью. Впервые радиоактивное излучение было проанализировано при помощи опытов по отклонению его в электрическом и магнитном полях и по поглощению в веществе.
     В результате этих опытов было установлено, что естественные радиоактивные вещества испускают три вида лучей:
      a-лучи - тяжелые, положительно заряженные частицы, движущиеся со скоростью около 107 м/с и поглощающиеся алюминиевой фольгой толщиной несколько микрон. Впоследствии методом спектрального анализа было показано, что этими частицами являются ядра гелия (42He);
      b-лучи - легкие, отрицательно заряженные частицы, движущиеся со скоростью, близкой к скорости света, и поглощаемые слоем алюминия в среднем 1мм. Этими частицами оказались электроны;
      g-лучи - сильно проникающее излучение, не отклоняющееся ни в электрическом, ни в магнитном полях. Природа этих лучей - жесткое электромагнитное излучение, имеющее еще более короткую волну, чем рентгеновское излучение.
     Единицами измерения количества радиоактивных  веществ является кюри (Ки) и беккерель (Бк). Численному значению активности 1 Ки приблизительно соответствует активность 1г радия с продуктами его распада. За единицу 1 Бк принят 1 распад в 1 секунду.
     1 Ки » 37 млрд. расп. в 1с » 3.7?1010 Бк
     1Бк = 1 расп./с = 0.27?10-11Ки.
     Ядра, имеющие избыток нейтронов, испускают b-частицы. Этот тип радиоактивности относится к b-распаду. В процессе b-распада нейтрон, испуская электрон е- и антинейтрино n, превращается в протон: n® p+b+n.
     Порядковый  номер изотопа увеличивается  на единицу, а отношение N/Z ядра уменьшается.
     a-распад характерен для тяжелых ядер с Z ?83. Порядковый номер изотопа уменьшается сразу на две единицы, а массовое число - на четыре.
     В результате всех видов радиоактивных  превращений количество ядер данного  изотопа постепенно уменьшается. Радионуклиды, имеющие малый период полураспада называются короткоживущими, а радионуклиды с большим периодом полураспада - долгоживущими (уран, торий, полоний). Искусственные могут быть как короткоживущими (T1/2 - от нескольких секунд до нескольких дней), так и долгоживущими (несколько десятков лет). 

     Естественные  и искусственные  источники 
     ионизирующих  излучений
     Естественными радиоактивными веществами называют радионуклиды, распространенные в природной среде. Такие естественные радиоактивные  элементы, как уран и торий очень широко распространены в природе. Периоды полураспада природных изотопов столь велики, что они сохранились в земной коре с момента ее образования. Изотопы урана и тория являются родоначальниками трёх рядов (семейств) радиоактивных элементов. Все остальные естественные радиоактивные элементы встречаются в природе как продукты радиоактивного распада урана и тория.
     В результате процессов разрушения горных пород, их выветривания, происходит миграция радиоактивных элементов и нарушается радиоактивное равновесие. Радиоактивные  элементы, отделенные от материнского радионуклида - урана или тория, постепенно распадаются.
     Долгоживущие  радиоактивные элементы образуют вторичные  отложения, например, черные глины и водные источники, содержащие радий.
     Кроме урана, тория и продуктов их распада  в природе найдены изотопы  таких химических элементов как  калий, кальций, рубидий, олово и  др. Т.е. многие химические элементы обладают естественной радиоактивностью. Среднее содержание естественных радиоактивных элементов в земной коре составляю около 0.1% по весу. Поэтому в растениях и животных наряду с большим содержанием урана, тория, радия и продуктов их распада содержатся радиоактивные изотопы других химических элементов, например, 40Ка.
     В атмосфере Земли в больших  количествах образуется радиоактивный  углерод. В результате воздействия  космический лучей на компоненты газовой смеси атмосферы - азот и  кислород - происходит расщепление  ядер атомов этих элементов и появляются быстрые нейтроны. Нейтроны действуют  на ядра атомов азота, при этом происходит образование радиоактивного изотопа углерода: 14C.
     Получившиеся  атомы отдачи 14С взаимодействуют с кислородом, образуя диоксид углерода, содержащий радиоактивный углерод.
     Интенсивность космического излучения, очевидно, не менялось в течение веков. Поэтому  в атмосфере Земли непрерывно с одинаковой скоростью образуется диоксид углерода и его распад. Вследствие этого в атмосфере всегда содержится определенная доля радиоактивного диоксида углерода, который ассимилируется растениями, благодаря чему в тканях живых растений содержание радиоактивного углерода постоянно.
     В организме животных он содержится также, т.к. попадает в них при употреблении растительной пищи. Взаимодействие ядер азота с нейтронами, порожденными космическим излучением, приводит также к образованию радиоактивного изотопа водорода - трития 3H.
     Тритий попадая в воду, также, как и радиоактивный углерод, поглощается растениями и животными.
     Помимо  образования продуктов деления  урана и плутония, при взрыве атомной  и водородной бомб выделяется большое  число нейтронов. Они действуют на окружающую среду и образуют искусственные радиоактивные изотопы. Радиоактивные продукты ядерных взрывов поднимаются в стратосферу, а затем в течение нескольких лет оседают на земную поверхность.
     Затем радиоактивные продукты ядерных  взрывов концентрируются в сельскохозяйственных продуктах, например, в сене, зерне  и других, а попадая в воду, накапливаются в телах рыб. Из растительных продуктов они переходят в организм животных, оттуда - в тело человека.
     Кроме того, радиоактивные вещества поступают  в окружающую среду также при  выбросах теплоэлектростанций, работающих на угле и нефти, причём эти выбросы превышаю выбросы АЭС, работающей в безаварийном режиме.  

     Взаимодействие  ионизирующих излучений  с веществом
     Проблема  радиационной безопасности тесно связаны  с процессами взаимодействия различных видов излучения с веществом, включая биологическую ткань.
     Корпускулярные  частицы ядерного происхождения (a-частицы, b-частицы, нейтроны, протоны и т.д.), а также фотонное излучение (g-кванты, рентгеновское и тормозное излучение) обладают значительной кинетической энергией. Взаимодействуя с веществом, они теряют эту энергию в основном в результате упругих взаимодействий с ядрами атомов или электронами, отдавая им всю или часть своей энергии на возбуждение атомов, а также на ионизацию атомов или молекул среды (т.е. отрыв одного или более электронов от атомов).
     Заряженные  частицы способны ионизировать среду  за счет взаимодействия с электрическим полем атома. Попадая в зону действия электрического поля, положительно заряженные частицы тормозятся и отклоняются от направления своего движения, испуская при этом тормозное излучение - одну из разновидностей фотонного излучения.
     При взаимодействии излучений с веществами происходят все три вида последствий  этого взаимодействия: упругое соударение, возбуждение и ионизация. Процесс ионизации является наиболее важным эффектом, на котором построены почти все методы дозиметрии и ядерных излучений. В процессе ионизации образуются две заряженные частицы: положительный ион и свободный электрон.
     В радиационной безопасности используется специальная величина, характеризующая  количество энергии, потерянное частицей в веществе. Это - тормозная способность вещества. Она тем выше, чем больше концентрация электронов в атомах среды. Чем больше тормозная способность частицы, тем меньше ее пробег в веществе, тем большее количество ионов она образует на единице своего пути.
     В дозиметрии ионизирующих излучений широко используется величина - линейная тормозная способность вещества, т.е. доля, потерянная частицей или фотоном, энергии на единицу пути частицы вдоль ее траектории или линейная передача энергии (ЛПЭ). В практике дозиметрии ионизирующий излучений используют как абсолютную тормозную способность вещества, так и относительную, т.е. тормозную способность одного вещества относительно другого. Очень важной в дозиметрии ионизирующих излучений величиной, связанной с относительной величиной тормозной способности вещества, является относительная биологическая эффективность излучения (ОБ) или коэффициент качества (КК) излучения.
     Взаимодействие a-частиц с веществом.
     a-частицы - это поток ядер гелия, состоящих из двух нейтронов и двух протонов. Источниками a-частиц являются главным образом тяжелые ядра радиоактивных элементов, расположенных в таблице Менделеева после Po.
     Энергия a-частиц, испускаемая известными в настоящее время радионуклидами, составляет 4-9 МэВ, скорость примерно 20000 км/с. Длина пробега a-частицы определяется ее энергией. Так пробег a-частиц достигает в воздухе 8-9 см, а в мягкой биологической ткани - нескольких десятков микрон. Траектории a-частиц в веществе представляют прямые линии.
     Взаимодействие b-излучения с веществами
     Прохождение b частиц (электронов) через вещество сопровождается упругими и неупругими соударениями с ядрами и электронами тормозящей среды. Упругое рассеяние электронов на ядрах более вероятно и осуществляется при относительно низких энергиях электронов Ек<0.5 МэВ.
     Интенсивность пучка электронов уменьшается почти  экспоненциально с ростом толщины поглощающего слоя, а пробег электронов примерно в тысячу раз больше пробега a-частиц в веществе.
     Взаимодействие g-излучений с веществом
     Большинство естественных и искусственных изотопов испускают g-кванты, энергия которых лежит в интервале 0.01-10 МэВ. Взаимодействие g-излучения с веществом характеризуется тем, что каждый фотон выбывает из падающего пучка в результате одиночного акта. Число выбывших из пучка фотонов пропорционально пройденной толщине вещества и числу падающих фотонов.  

     Действие  ионизирующих излучений  на организм человека
     При взаимодействии ионизирующего излучения с биологической тканью, составляющей организм человека, происходит множество специфических процессов, изучение которых необходимо для оценки влияния радиации на состояние здоровья человека.
     В зависимости от того, расположен ли источник излучения вне или внутри организма, различают внешнее или внутреннее облучение. Внешнее облучение организма создают природные космические лучи, продукты распада радона, излучение природных или искусственных излучателей, находящихся в в земле, стенах помещения, или используемые в медицинских целях рентгеновские аппараты.
     Наибольшую  опасность при внешнем облучении  представляют излучения, обладающие высокой проникающей способностью, т.е. сравнительно легко преодолевающие внешние препятствия на своем пути. Внешнему облучению может подвергаться весь организм (общее облучение) или отдельные органы организма - клетки, руки, ноги, голова (локальное облучение).
     Внутреннее  облучение определяется радиоактивными веществами, проникающими внутрь организма  человека. Различают три пути поступления  радионуклидов в организм человека, связанные с его жизнедеятельностью: через органы дыхания, через органы пищеварения и через кожные покровы.
     Важной  проблемой обеспечения безопасности при внутреннем облучении является знание процессов выведение радионуклидов из организма. Выведение радиоактивных веществ происходит с выделениями человека, газы выдыхаются легкими.
     Как правило, из мягких тканей (мышцы) изотопы  выделяются быстрее, из костной ткани - медленнее. Естественные радионуклиды находятся в организме достаточно долго, что и определяет большие дозовые нагрузки от этих элементов при внутреннем облучении.
     Действие  радиации на живой организм представляет собой комплекс многих взаимосвязанных  процессов разной интенсивности  и продолжительности. Это физические, физико-химические, химические и биологические процессы. Каждый из этих процессов характеризуется определенным типом взаимодействия излучения с веществом и продуктами этого взаимодействия.
     Радиоактивные вещества, попадая внутрь человеческого  организма с воздухом, водой или пищей, становятся во много раз более мощными источниками излучения, чем при внешнем воздействии в тех же количествах. Это связано с тем, что внутри организма большинство радионуклидов концентрируется равномерно во всех тканях тела; внутренние органы человека лишены защитного рогового слоя кожи, поэтому при попадании внутрь организма a-частицы, отличающиеся высокой удельной ионизацией, из безопасных при внешнем облучении становится опасным видом внутреннего облучения.
   Радиобиологические  эффекты можно разделить на два  вида: 

   1) первичные, имеющие физико-химическую природу; 

   2) вторичные, имеющие чисто биологическую природу.
   Как известно, организм человека на 75 % состоит  из воды. Поэтому среди первичных  эффектов преобладает радиолиз воды, когда происходит "возбуждение" ее молекул с образованием свободных радикалов  ОН* и Н*.
   Эти радикалы обладают огромной окислительной  способностью. Кроме радиолиза воды могут расщепляться молекулы белков, разрываться наименее прочные химические связи.
   Под действием свободных радикалов  в организме развиваются вторичные  явления - повреждается механизм деления  клеток, хромосомный аппарат облученных клеток, блокируется механизм восстановления поврежденных тканей. Сильнее всего об облучения страдают органы, где процесс обновления клеток идет с наибольшей скоростью - костный мозг, селезенка, половые железы. Воздействие излучения на организм очень индивидуально, поэтому в качестве меры радиобиологических эффектов избрали ЛД50.
НОРМИРОВАНИЕ  РАДИАЦИОННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ 

Пищевые продукты
  С 1996 года требования по содержанию радионуклидов  137Cs и 90Sr в пищевых продуктах включены в единые медико-биологические требования к пищевым продуктам, которые содержатся в Санитарных правилах.
      При разработке допустимых уровней удельной активности пищевых продуктов учтены предел годовой эффективной дозы для населения от техногенных источников, равной 1м3В/год, и типичной структуре пищевого рациона (по данным Госкомстата РФ). 

Строительные  материалы
  Наряду  с проверкой удельной активности продуктов питания важно обеспечить радиационную безопасность строительных изделий и материалов. Требования к данному виду материалов содержит межгосударственный стандарт ГОСТ 30108-94 Материалы и здания строительные. Определение естественной активности естественной радиоактивности, действующий в ряде стран СНГ.
      Данный  стандарт введен в действие на территории РФ с 1.01.95 г и распространяется на неорганические сыпучие строительные материалы (щебень, гравий, песок, цемент), строительные изделия (плиты, изделия из природного камня, кирпич и т.д.), а также на отходы строительного производства.
    В стандарте  принятые следующие обозначения:
   а) ЕРН (естественные радионуклиды) - основные радионуклиды естественного происхождения, содержащиеся в строительных материалах 226Rn, 232Th, 40K;
   б) удельная активность А - отношение активности образца к его массе, Бк/кг;
   в) удельная эффективная активность Аэфф - удельная активность ЕРН, определяемая с учетом их биологического действия на организм человека:
АэффRn+1.31ATh+0.085AK
   Стандарт  допускает следующие методы определения Аэфф:
   Таблица 1

Критерии  для принятия решения 

об  использовании строительных материалов
Аэфф Класс материала Область применения
до 370 I все виды строительства
 
370...740
 
II
дорожное строительство  в пределах населенных пунктов
740...2800 III дорожное строительство  вне населенных пунктов
 
свыше 2800 (ИУС  N 5 1998 г)
 
IV
вопрос об использовании  материала решается по согласованию с Госсанэпиднадзором РФ
 
Радиационная  безопасность помещений
      Вопрос  об исследовании жилых и административных помещений на содержание радиоактивного газа радона является чрезвычайно актуальным. Известно, что на долю радона и продуктов его распада в среднем приходится примерно половины годовой эффективной дозы, получаемой населением. Порядок проведения радиационного мониторинга жилых и административных помещений регламентирован МУ 2.6.1.715-98. Методические указания. Проведение радиационно-гигиенического обследования жилых и общественных зданий.
            Радиационно-гигиенические  обследования зданий проводятся органами госсанэпиднадзора в порядке предупредительного или текущего надзора.
      В жилых и общественных зданиях  регламентируется:
    1) мощность  эквивалентной дозы гамма-излучения  (МЭД), обусловленная ЕРН;
   2) среднегодовая эквивалентная объёмная  активность изотопов радона (ЭРОА).
            Если мощность эквивалентной  дозы гамма-излучения (МЭД), обусловленная ЕРН, превышает Но (фоновую МЭД) более, чем на 0.6 мкЗВ/ч, необходимо решать вопрос о перепрофилировании здания (или отдельных помещений).
   Для изотопов радона (226Rn и 220Rn = Th) измеряемой величиной является - среднегодовая величина эквивалентной равновесной объёмной активности изотопов радона, Бк/м3:

   где    
   а     
   Здесь обозначены объёмные активности следующих изотопов:
RaA - 218Po,  RaB - 214Pb,  RaC - 214Bi
ThB - 212Pb,  ThC - 212Bi.
      Среднегодовые значения изотопов радона в воздухе вновь вводимых помещений не должна превышать 100 Бк/м3:
100 Бк/м3

   а в уже эксплуатируемых:
200 Бк/м3
 

   Перед проведением измерений помещения  выдерживают с закрытыми окнами, форточками, дверьми в течение 12…24 часов.
   Итогом  проверки гамма-фона и Сст является одно из решений:
   1) помещения отвечают нормам радиационной  безопасности;
   2) необходимо провести дополнительные  исследования;
   3) необходимы защитные мероприятия  (либо по гамма-фону, либо - по радону, либо - по обоим факторам);
   4) помещение или здание в целом  подлежит перепрофилированию.
ЗАЩИТА  ОТ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ 

      Мы  помним, что излучения делятся  на внешние и внутренние. Ясно, что защититься от внешнего излучения проще. Для этой цели служат:
      экраны;
      защита расстоянием;
      защита временем.
      Экраны. Необходимую мощность экранов рассчитывают с учетом проникающей способности того или иного ионизирующего излучения, а также - защитных свойств материала. Например, для защиты от гамма- и рентгеновского излучения лучше всего подходят материалы с большой плотностью (свинец, а еще лучше - вольфрам).
      А для поглощения потока нейтронов, напротив, оптимальнее легкие ядра - используют углеводород-содержащие материалы (например, парафины), в которых много атомов водорода.
      Экраны  могут быть стационарными (к ним  относятся т.н. свинцовые домики), передвижными, или выполненными как смотровые окна (из специального свинцового стекла).
      Защита  расстоянием. Используется та зависимость, что для точечного источника интенсивность излучения убывает пропорционально 1/r2.
      Защита  временем. Согласно НРБ 99 для персонала (категория А) установлена предел эффективной дозы, равный 20 бэр/год. Следовательно, при условии равномерного облучения это означает примерно 380 мбэр/нед. Значит, если известна мощность дозы в той или иной опасной зоне N, мбэр/ч, легко рассчитать предел времени пребывания персонала в этой зоне t, ч/нед.
      Защита  от внутреннего и внешнего излучения  для персонала, работающего постоянно с радиоактивными веществами решается в основном организационными мерами, изложенными в ОСПОРБ-99. Так, все рабочее помещение разбивается на отдельные планировочные зоны, которые изолируются друг от друга, сообщение между ними - только через специальные санитарные "шлюзы". Проходя их, люди подвергаются дозиметрическому контролю, меняют спецодежду, принимают душ. Спецодежда шьется из материалов, которые легко дезактивируются, имеет минимальное количество всевозможных складок и швов, в которых могла бы накапливаться радиоактивная пыль.
      СИЗ - герметичные костюмы, противогазы и респираторы для защиты органов дыхания, фартуки и перчатки из просвинцованной резины, защищающие тело от внешнего облучения.
      Кроме этого, медики разработали специальные  составы (радиопротекторы) которые при приеме внутрь способствуют ускоренному выведению радионуклидов из организма. Способствует лучшей сопротивляемости и прием витаминов.
      ОСПОРБ-99 требует организовать строжайший учет всех РВ, провести инструктаж и проверку знаний персонала по правилам безопасности. Кроме того, персонал обязан регулярно проходить медицинский осмотр.
      Существуют  и простые способы значительного  уменьшения содержания радионуклидов  в пищевых продуктах. Для этой цели используется такой раствор: 40 г поваренной соли (две столовые ложки без верха) и 1...1.5 г (одна чайная ложка) 70-ти процентной уксусной эссенции на 1 л воды. Раствор готовят в эмалированной или стеклянной посуде. Масса мяса и объем раствора берут в пропорции 1:2. Необходим также и запас раствора для его замены.
      Мясо, которое хранилось в морозильнике, после размораживания разрезают на кубики и заливают этим раствором. Для ускорения процесса следует периодически взбалтывать смесь. Каждые три часа следует менять раствор, в последнюю порцию маринада уже можно добавить специи. Через 9...12 часов мясо готово к употреблению. Основан способ на том, что цезий быстро вымывается и переходит в раствор, а стронций образует с кислотами нерастворимые гидроокислы и выпадает в осадок.
      Аналогично  вымывают радионуклиды и из овощей. И все же после обработки следует проверить приборами удельную активность продуктов и сравнить ее с нормативными значениями, приведёнными в СанПиН 2.3.2-96. Гигиенические требования к качеству и безопасности продовольственного сырья и пищевых продуктов.
Уже сообщалось, что большей части естественной годовой дозы облучения мы "обязаны" радону. Для защиты населения от переоблучения в России принята федеральная целевая программа "Радон". Программа предполагает:
      1. радиационно-экологическое районирование  территории страны по степени опасности облучения от естественных источников;
      2. разработку и промышленный выпуск  приборного обеспечения и аппаратуры;
      3. в районах с повышенным риском  провести более детальные обследования территории с принятием выводов для генеральных планов строительства в населенных пунктах.
      Меры  по снижению содержания радона в помещениях вам уже известны - это более  часто проветривание помещений, организация хорошего воздухообмена подвальных помещений, радононепроницаемое трехслойное покрытие пола масляной краской, ограничение продолжительности приёма душа.
и т.д.................


Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть полный текст работы бесплатно


Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.