ФГОУ  ВПО «Курская государственная сельскохозяйственная академия имени профессора И.И.Иванова» 
 
 
 

                                            Факультет: инженерный

                                            Специальность: «Стандартизация  и  сертификация»

                                            Кафедра биотехнологии, микробиологии  и ВСЭ 
 
 
 
 

Курсовая  работа

по дисциплине «Безопасность сырья и пищевых  продуктов»

Тема: «Обеспечение радиационной безопасности пищевых  продуктов». 
 
 
 
 
 
 
 

     Исполнитель: студент 4 курса 9 группы

                                                              Казначеев Алексей Иванович

                                                              Руководитель: доцент 

                                                              Арутюнова Ирина Петровна 
 
 
 
 
 
 
 

Курск 2010

Содержание

Введение...................................................................................................................3

1.Понятие о  радиоактивности и ионизирующем  излучении…………………...4

2.Источники и  пути поступления радионуклидов в организм…………………7

3.Биологическое  действие радиации на человеческий  организм…………….15

4.Технологические  способы снижения радионуклидов  в пищевой продукции………………………………………………………………………...23

Заключение……………………………………………………………………….29

Список использованной литературы…………………………………………...30

                              Введение

 

     С давних времен человек совершенствовал  себя, как физически, так и умственно, постоянно создавая и совершенствуя  орудия труда. Постоянная нехватка энергии заставляла человека искать и находить новые источники, внедрять их не заботясь о будущем. Таких примеров множество: паровой двигатель побудил человека к созданию огромных фабрик, что за собой повлекло мгновенное ухудшение экологи в городах. Другим примером служит создание каскадов гидроэлектростанций, затопивших огромные территории и изменившие до неузнаваемости экосистемы отдельных районов. В порыве за открытиями в конце XIX в. двумя учеными: Пьером Кюри и Марией Сладковской-Кюри было открыто явление радиоактивности. Именно это достижение поставило существование всей планеты под угрозу. За 100 с лишним лет человек наделал столько глупостей, сколько не делал за все свое существование. Давно уже прошла Холодная война, мы уже пережили Чернобыль и многие засекреченные аварии на полигонах, однако проблема радиационной угрозы никуда не ушла и посей день служит главной угрозой биосфере.

     Радиация  играет огромную роль в развитии цивилизации  на данном историческом этапе. Благодаря  явлению радиоактивности был совершен существенный прорыв в области медицины и в различных отраслях промышленности, включая энергетику. Но одновременно с этим стали всё отчётливее проявляться негативные стороны свойств радиоактивных элементов: выяснилось, что воздействие радиационного излучения на организм может иметь трагические последствия. Подобный факт не мог пройти мимо внимания общественности. И чем больше становилось известно о действии радиации на человеческий организм и окружающую среду, тем противоречивее становились мнения о том, насколько большую роль должна играть радиация в различных сферах человеческой деятельности.

     К сожалению, отсутствие достоверной  информации вызывает неадекватное восприятие данной проблемы. Газетные истории  о шестиногих ягнятах и двухголовых младенцах сеют панику в широких кругах. Проблема радиационного загрязнения стала одной из наиболее актуальных. Поэтому необходимо прояснить обстановку и найти верный подход. Радиоактивность следует рассматривать как неотъемлемую часть нашей жизни, но без знания закономерностей процессов, связанных с радиационным излучением, невозможно реально оценить ситуацию.

     Для этого создаются специальные  международные организации, занимающиеся проблемами радиации, в их числе  существующая с конца 1920-х годов  Международная комиссия по радиационной защите (МКРЗ), а также созданный в 1955 году в рамках ООН Научный Комитет по действию атомной радиации (НКДАР). 

1.Понятие  о радиоактивности  и ионизирующем  излучении

 
 

     Согласно  принятому в настоящее время  определению (ИЮПАК): 

     Радиоактивность – свойство некоторых нуклидов подвергаться радиоактивному распаду. 

     Существуют  и несколько другие определения. 

     Радиоактивность – самопроизвольное превращение неустойчивых атомных ядер в ядра других элементов, сопровождающееся испусканием частиц или γ-квантов.

     Радиоактивность – самопроизвольное превращение неустойчивого изотопа одного химического элемента из основного или метастабильного состояния в изотоп другого элемента, сопровождающееся испусканием элементарных частиц или ядер (например, α-частиц).

     Радиоактивность – самопроизвольное изменение состава атомного ядра, происходящее путем испускания элементарных частиц или ядер из основного состояния за время, существенно превышающее время жизни возбужденного составного ядра в ядерных реакциях, или из метастабильного состояния.

     Радиоактивность – неустойчивость ядер некоторых атомов, проявляющаяся в их способности к самопроизвольным превращениям (распаду), сопровождающимся испусканием ионизирующего излучения или радиацией. 

     Радиоактивные превращения протекают с изменением строения, состава и нергетического состояния ядер атомов, и сопровождаются испусканием или захватом заряженных или нейтральных частиц, и выделением коротковолнового излучения электромагнитной природы (кванты гамма-излучения). Эти испускаемые частицы и кванты носят общее название радиоактивных (или ионизирующих) излучений, а элементы, ядра которых могут по тем или иным (естественным или искусственным) причинам самопроизвольно распадаются, называются радиоактивными или же радионуклидами.

     Нуклидом  называют атомы или ядра с данным числом нуклонов и данным зарядом  ядра. Нуклиды могут быть стабильными  и нестабильными, т.е. радиоактивными. 

     Нуклид – разновидность атома, характеризуемая числом протонов и нейтронов, а в некоторых случаях энергетическим состоянием ядра.

     Радионуклид – нуклид, испускающий ионизирующее излучение. 

     Радиация, или ионизирующее излучение – это частицы или гамма-кванты, энергия которых достаточно велика, чтобы при воздействии на вещество создавать ионы разных знаков. В более развёрнутом виде: 

     Ионизирующее  излучение – поток заряженных или нейтральных частиц и квантов электромагнитного излучения, прохождение которых через вещество приводит к ионизации и возбуждению атомов или молекул среды. По своей природе делится на фотонное (гамма-излучение, тормозное излучение, рентгеновское излучение) и корпускулярное (альфа-излучение, электронное, протонное, нейтронное, мезонное). 

     Из 2500 нуклидов, известных в настоящее  время, стабильными являются только 271 нуклид. Остальные нуклиды (90%!) нестабильны, т.е. радиоактивны; они превращаются путем одного или нескольких последовательных распадов, сопровождающихся испусканием частиц или γ- квантов, в стабильные нуклиды. Важной проблемой является установка критерия понятия радиоактивности, т.е. критерия минимальной длительности распада. Раньше в число радиоактивных превращений включались попросту все акты α- и β- распадов измеримой длительности. Сейчас возможности измерений коротких времён чрезвычайно расширились: стало возможным измерение времён жизни τ≥10-11 сек. Времена жизни чрезвычайно коротких состояний определяются на основании соотношения неопределённости В. Гейзенберга:

     Γτ ≈ h =1,5054*10−27 эрг*сек (1)

     связывающего  время жизни неустойчивого ядра τ с возможным при этом интервалом значений его энергии распада, так называемой «естественной» шириной возбуждённого уровня Г (Ñ=h/2π, где h – постоянная Планка). Определяя на опыте величину Г по естественному» разбросу энергии радиоактивного распада, тем самым находят время жизни τ. Так, разброс энергий протонов, испускаемых при распаде ядра 9В из основного состояния (9В→р+8Ве), отвечает Г=750 эв, т.е. τ≅ 9*10-19 сек.

     Критерий  «измеримости» времени распада  меняется по мере развития техники  эксперимента, повышения точности установления времени или энергии распада. Поэтому при определении понятия радиоактивности следует руководствоваться не этим критерием, а необходимостью чёткого разграничения стадий образования и последующего распада радиоактивных ядер. Прежде всего необходимо, чтобы радиоактивное ядро существовало гораздо дольше «характерного ядерного времени» tя, необходимого для пролёта частицы со скоростью v≅109-1010 см/сек сквозь ядро радиуса

     R≅10-12 см/сек (tя=R/v≅10-21 – 10-22 сек).

     Но  этого ещё мало. Большинство ядерных  реакций происходит в две стадии – вначале ядро- мишень А, поглощая бомбардирующую частицу (или квант) а, ревращается в возбуждённое составное (компаунд) ядро С*, а затем это ядро, испуская частицу (или квант b), превращается в конечное ядро – продукт реакции В. Таким образом, реакция идёт по схеме: А + а → С* →b + B.

     Пусть ядро В, в свою очередь, неустойчиво  и испытывает распад с испусканием  частицы d и образованием ядра D: B → d + D. Очевидно, что стадии образования и распада ядра В можно с уверенностью разделить, т.е. можно считать все характеристики распада В независимыми от свойств компаунд-ядра С* лишь в том случае, если среднее время жизни составных ядер В (τC*) много больше, чем среднее время жизни составных ядер С* (τC*), достигающих величин τi≅10-14 – 10-13 сек. Кроме того, нужно исключить возможность определения самого распада составного ядра С* →b + B, как радиоактивного распада. Поэтому целесообразно уточнить понятие радиоактивности, определив её, как самопроизвольное изменение состава атомного ядра, происходящее путём испускания элементарных частиц или ядер из основного состояния за время жизни возбуждённого составного ядра в ядерных реакциях, или из метастабильного состояния.

     Понятие радиоактивности иногда распространяют и на те превращения элементарных частиц (мезонов, гиперонов), которые обусловлены так называемыми слабыми взаимодействиями и характеризуются относительно большой длительностью. Подобными превращениями элементарных частиц вызван и распад (за время <10-10 сек) так зываемых гиперядер, в которых один из нуклонов заменён гипероном.

     Мы  рассмотрели ограничение понятия  радиоактивности со стороны малых  времён жизни. Не менее важен критерий со стороны высоких времён. В настоящее  время, когда говорят, что элемент (или элементарная частиц , например, протон) стабилен, то имеется в виду, что его распад не удалось обнаружить современными методами радиометрии (самый большой период полураспада, который сейчас детектируется составляет порядка 1020 лет).

     Радиоактивность подразделяют на естественную (наблюдающуюся у уществующих в природных условиях изотопов) и искусственную (связанную с радионуклидами, олучаемыми в результате ядерных реакций, осуществляемых на ускорителях и ядерных реакторах). Принципиальной разницы между природной и искусственной радиацией не существует, ибо свойства изотопа не зависят от способа его образования, и адиоактивный изотоп, полученный искусственным путём, ничем не отличается от такого же самого природного изотопа. 

2.Источники  и пути поступления  радионуклидов в        организм

 

     Источники радиационного излучения 
 

     Теперь, имея представление о воздействии  радиационного облучения на живые  ткани, необходимо выяснить, в каких  ситуациях мы наиболее подвержены этому  воздействию.

     Существует  два способа облучения: если радиоактивные  вещества находятся вне организма и облучают его снаружи, то речь идет о внешнем облучении. Другой способ облучения - при попадании радионуклидов внутрь организма с воздухом, пищей и водой - называют внутренним.

     Источники радиоактивного излучения весьма разнообразны, но их можно объединить в две большие группы: естественные и искусственные (созданные человеком). Причем основная доля облучения (более 75% годовой эффективной эквивалентной дозы) приходится на естественный фон. 

     Естественные  источники радиации 
 

     Естественные  радионуклиды делятся на четыре группы: долгоживущие (уран-238, уран-235, торий-232); короткоживущие (радий, радон); долгоживущие одиночные, не образующие семейств (калий-40); радионуклиды, возникающие в результате заимодействия космических частиц с атомными ядрами вещества Земли (углерод-14).