ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.01.2024
Просмотров: 55
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Бета-излучение
Бета-частица (β-частица), заряженная частица, испускаемая в результате бета-распада. Поток бета-частиц называется бета-лучами или бета-излучением (Приложение, иллюстрация 4). Бета-лучи способны ионизировать газы, вызывать химические реакции, люминесценцию, действовать на фотопластинки. Значительные дозы внешнего бета-излучения могут вызвать лучевые ожоги кожи и привести к лучевой болезни. Ещё более опасно внутреннее облучение от бета-активных радионуклидов, попавших внутрь организма. Бета-излучение имеет значительно меньшую проникающую способность, чем гамма-излучение (однако на порядок большую, чем альфа-излучение). Это излучение можно задержать листом алюминия (Приложение, иллюстрация 5).
Гамма-излучение
Гамма-излучение - вид электромагнитного излучения с чрезвычайно маленькой длиной волны и вследствие этого ярко выраженными корпускулярными и слабо выраженными волновыми свойствами. Гамма-излучение испускается при переходах между возбуждёнными состояниями атомных ядер, при ядерных реакциях (например, при аннигиляции электрона и позитрона, распаде нейтрального пиона и т.д.), а также при отклонении энергичных заряженных частиц в магнитных и электрических полях (Приложение, иллюстрация 6). Гамма-лучи характеризуются большой проникающей способностью. Облучение гамма-квантами, в зависимости от дозы и продолжительности, может вызвать хроническую и острую лучевую болезнь. Стохастические эффекты облучения включают различные виды онкологических заболеваний. В то же время гамма-облучение подавляет рост раковых и других быстро делящихся клеток. Защитой от гамма-излучения может служить слой свинца или бетона (Приложение, иллюстрации 7, 8).
Рентгеновское излучение подобно гамма-излучению, но имеет меньшую энергию. Кстати, наше Солнце - один из естественных источников рентгеновского излучения, но земная атмосфера обеспечивает от него надежную защиту.
10.3 Источники радиации
Образующиеся при делении радионуклиды проникают в организм человека двумя путями:
-
внешнее облучение - через воздействие на кожу радиоактивных веществ, находящихся в воздухе и на поверхности земли; -
внутренне облучение - через вдыхание загрязненного воздуха, употребление в пищу загрязненных продуктов.
Радиационный фон Земли складывается из естественных и искусственных радионуклидов.
Естественная радиация
Основную часть облучения население земного шара получает от естественных источников радиации. Большинство из них таковы, что избежать облучения от них совершенно невозможно. На протяжении всей истории существования Земли разные виды излучения падают на поверхность Земли из космоса и поступают от радиоактивных веществ, находящихся в земной коре, естественная радиоактивность присутствует в пище и воздухе. Каждый человек в большей или меньшей степени подвергается воздействию естественного излучения, и для большей части населения это излучение является источником облучения.
Облучению от естественных источников радиации подвергается любой житель Земли, однако одни из них получают большие дозы, чем другие. Это зависит, в частности, от того, где они живут.
Нормальным для проживания человека считается уровень гамма-фона в 20 микрорентген в час. Но это весьма условно, потому что в принципе нормировать естественное излучение нельзя. Оно зависит от конкретной местности, ее рельефа: в горах, например, выше, чем на равнине. В некоторых местах земного шара, там, где залегают особенно радиоактивные породы, уровень радиации оказывается значительно выше среднего.
Доза облучения зависит также от образа жизни людей. Естественный радиационный фон постоянно меняется вследствие неугомонной деятельности человека, распространения технологий переработки природных продуктов, содержащих радионуклиды
Использование газа для приготовления пищи, открытых угольных жаровень - это увеличивает уровень облучения за счет естественных источников радиации.
Некоторые строительные материалы также имеют определенную радиоактивность, например, известняк, песчаник - до 100мкЗв/год, бетон - 100-200, естественный камень, производственный гипс - 200-400, шлаковый камень, гранит - 400-2000. Использование в качестве строительных материалов гранита и бетона безусловно влияет на дозовую нагрузку человека.
В последнее время становится актуальной проблема радона. Радон образуется при естественном радиоактивном распаде радия практически повсюду, в том числе и в грунтовых породах под зданиями, в подземных питьевых водах. Радон выделяется и из строительных материалов, применяемых в промышленном и гражданском строительстве. Поскольку радон является тяжелым газом, концентрация его в бытовых помещениях первого этажа и подвальных всегда выше.
Земные источники радиации в сумме ответственны за большую часть облучения, которому подвергается человек за счет естественной радиации. В среднем они обеспечивают более 5/6 годовой эффективной эквивалентной дозы, получаемой населением, в основном вследствие внутреннего облучения. Остальную часть вносят космические лучи, главным образом путем внешнего облучения.
Потоки различных частиц приходят к нам из космического пространства. Космическое излучение подразделяется на первичное и вторичное.
Первичное происходит в виде вспышек на Солнце, обладает относительно низкой энергией, поэтому не приводит к существенному увеличению дозы внешнего излучения на поверхности земли. Оно почти полностью исчезает на высоте 20 км.
Население Земли практически подвергается воздействию вторичного космического излучения в результате образования космогенных радионуклидов. Они возникают при взаимодействии частиц вторичного космического излучения с ядрами различных атомов, присутствующих в атмосфере.
Искусственная радиация
Искусственные радионуклиды образуются в результате человеческой деятельности.
Испытание ядерного оружия - один из самых опасных источников радиоактивного загрязнения окружающей среды
При испытании ядерного оружия в атмосфере радиоактивные вещества попадают в верхние слои атмосферы, из которых они медленно переносятся в нижние слои атмосферы и затем на землю. С момента принятия договора об ограничении испытаний ядерного оружия в 1963 г. в атмосфере было проведено лишь несколько испытаний, причем последнее состоялось в 1980 г. в государстве, не подписавшем этот договор. Концентрация радионуклидов, образовавшихся при испытании ядерного оружия, в воздухе, дождевой воде и пище заметно уменьшилась по сравнению с максимальными значениями в начале 60-х годов и в настоящее время находится на самых низких уровнях, зарегистрированных в течение всех измерений, выполняемых с 1953 г.
Подобно плутонию-239, около 3 т. которого выпало на землю в виде осадков в результате испытаний ядерного оружия, при ядерном взрыве образуется большое количество других различных радионуклидов.
Радионуклиды переносятся по пищевым цепочкам в пищу человека и, таким образом, приводят к дозе внутреннего облучения, обусловленной в настоящее время главным образом углеродом-14. Отложения радионуклидов, испускающих гамма-излучение, приводят к внешнему облучению.
Авария реактора в Чернобыле. 26 апреля 1986 г. резкое перенапряжение мощности в реакторе на Чернобыльской атомной электростанции вызвало взрыв, в результате которого в течение десяти дней в атмосферу было выброшено значительное количество радионуклидов.
Попав в воздух, они распространились по всей Европе достигли 2 мая Великобритании, где сильный дождь в Северном Уэльсе, Кембридже и Юго-Восточной Шотландии привел к повышенным отложениям радионуклидов в этих районах.
Что касается доз, полученных населением, то наиболее значимыми выпавшими радионуклидами были йод-131, цезий-134 и цезий-137. Почти вся доза получена от внешнего облучения и от радионуклидов, поступивших с пищей.
Авария 1957 года на ПО "Маяк" в Челябинской области. До настоящего времени территория радиоактивного следа характеризуется повышенным гамма-фоном и содержанием радионуклидов в почве, воде, растениях. Территория следа сейчас сузилась, так как прошел период полураспада доминирующего изотопа стронция-90, и его там осталось в 2 раза меньше. Однако жить на этой территории, вести подсобное хозяйство. собирать грибы и ягоды нельзя.
Выбросы радионуклидов в окружающую среду происходят от многих источников, включая ядерный топливный цикл, объекты оборонной промышленности, научно-исследовательские организации, больницы, неядерную промышленность.
Все промышленные отбросы должны быть нормированы, при значительных выбросах необходим постоянный контроль как самих выбросов, так и окружающей среды. Эти программы постоянного контроля осуществляются оператором ведомственной дозиметрической службы и правительственными ведомствами, которые дают разрешение на выброс.
Ядерная энергетика. Именно она ответственна за большую часть искусственно полученных радионуклидов, которые выбрасываются в окружающую среду. Различные виды радионуклидов выбрасываются в жидкой форме или в виде твердых частиц, а также в газообразной форме на каждой стадии топливного цикла, причем природа выброса зависит от специфических операций в каждом процессе.
Выбросы в воздух от других установок ядерной энергетики добавляют в годовую коллективную дозу еще 5 чел.-Зв. При этом общая доза для населения от воздействий выбросов и жидких отходов в ядерной энергетике составляет 30 чел.-Зв .
Сжигание угля. Выбросы радионуклидов в окружающую среду происходят и при некоторых процессах в неядерной промышленности. В результате в большей части этих выбросов наблюдаются незначительные индивидуальные дозы, которые вносят небольшой вклад в коллективную дозу. Однако одна отрасль промышленности заслуживает внимания в этом отношении - это получение электричества на электростанциях, работающих на каменном угле. Облучение происходит как при вдыхании воздуха, так и при переносе этих радионуклидов по пищевым цепочкам. Максимальная индивидуальная доза очень мала (меньше, чем 1 мкЗв). Годовая коллективная доза для населения Великобритании, получаемая от электростанций, работающих на каменном угле, составляет около 5 чел.-Зв, а при сжигании каменного угля для домашних целей дополнительно 5 чел.-Зв.
Уголь, подобно большинству других природных материалов, содержит ничтожные количества первичных радионуклидов. Последние, извлеченные вместе с углем из недр земли, после сжигания угля попадают в окружающую среду, где могут служить источником облучения людей.
На приготовление пищи, и отопление домов расходуется не очень много угля, но зато много зольной пыли летит в воздух в пересчете на единицу топлива. Таким образом, из печек и каминов всего мира вылетает в атмосферу зольной пыли, возможно, не меньше, чем из труб электростанций. Кроме того, в отличие от большинства электростанций жилые дома имеют относительно невысокие трубы и расположены обычно в центре населенных пунктов, поэтому гораздо большая часть загрязнений попадает непосредственно на людей. До последнего времени на это обстоятельство почти не обращали внимания, но по весьма предварительной оценке из-за сжигания угля в домашних условиях для приготовления пищи и обогревания жилищ во всем мире в 1979 г. ожидаемая доза облучения населения Земли возросла на 100.000 чел.-Зв.