Київський національний
університет
культури
і мистецтв
Реферат
на тему:
«Основні
характеристики іонізуючих випромінювань»
Підготувала:
студентка І-го курсу
групи Т-51
Харечко Юлія
Київ,
2011
План
1. Характеристика
електромагнітних випромінювань
та їх вплив на організм
людини, методи захисту.
1.1
Основні характеристики іонізуючих
випромінювань.
1.2
Природні і штучні іонізуючі
випромінювання.
1.3
Біологічна дія іонізуючих випромінювань.
1.4
Радіаційна безпека.
2. В чому полягає сутність концепції допустимого
ризику.
Література.
1.
Характеристика електромагнітних
випромінювань та
їх вплив на
організм людини,
методи захисту
- Основні
характеристики іонізуючих
випромінювань
Іонізуючі випромінювання існували
на Землі ще задовго до появи
на ній людини. Проте вплив
іонізуючих випромінювань на
організм людини був виявлений
лише наприкінці XIX ст. з відкриттям
французького вченого А. Беккереля, а потім
дослідженнями П'єра і Марії Кюрі явища
радіоактивності.
Поняття «іонізуюче випромінювання» об'єднує
різноманітні види, різні за своєю природою,
випромінювання. Подібність їх полягає
в тому, що усі вони відрізняються високою
енергією, мають властивість іонізувати
і руйнувати біологічні об'єкти.
Іонізуюче випромінювання — це
будь-яке випромінювання, взаємодія
якого із середовищем призводить
до утворення електричних зарядів
різних знаків. Розрізняють корпускулярне
і фотонне іонізуюче випромінювання.
Корпускулярне — потік елементарних
частинок з масою спокою, відмінною від
нуля, що утворюються при радіоактивному
розпаді, ядерних перетвореннях, або генеруються
на прискорювачах. Це α-частки, нейтрони,
протони та ін.
Фотонне — потік електромагнітних коливань
що поширюється у вакуумі з постійною
швидкістю 300 000 км/с. це γ-випромінювання
і рентгенівське випромінювання.
Вони різняться умовами утворення
і властивостями: довжиною хвилі
й енергією. До фотонного випромінювання
належить й ультрафіолетове випромінювання
— найбільш короткохвильова частина
спектра сонячного світла (довжина
хвилі 400*1(Т9м).
Випромінювання характеризуються
за своєю іонізуючою і проникаючою
спроможностями. Іонізуюча спроможність
випромінювання визначається питомою
іонізацією, тобто числом пар
іонів, що утворюються частинкою
в одиниці об'єму, маси середовища
або на одиниці довжини шляху.
Різноманітні види випромінювань
мають різноманітну іонізуючу
спроможність. Проникаюча спроможність
випромінювань визначається розміром
пробігу, тобто шляхом, пройденим
часткою в речовині до її
повного зникнення. Джерела іонізуючих
випромінювань поділяються на
природні та штучні (антропогенні).
1.2
Природні і штучні
іонізуючі випромінювання
Основну частину опромінення
населення земної кулі одержує
від природних джерел випромінювань.
Більшість з них такі, що уникнути
опромінення від них неможливо.
Протягом всієї історії існування
Землі різні види випромінювання
потрапляють на поверхню Землі
з Космосу і надходять від
радіоактивних речовин, що знаходяться
у земній корі.
Радіаційний фон, що утворюється
космічними променями, дає менше
половини зовнішнього опромінення,
яке одержує населення від
природних джерел радіації. Космічні
промені переважно приходять
до нас з глибин Всесвіту, але
деяка певна їх частина народжується
на Сонці під час сонячних
спалахів. Космічні промені можуть
досягати поверхні Землі або
взаємодіяти з її атмосферою,
породжуючи повторне випромінювання
і призводячи до утворення
різноманітних радіонуклідів. Опромінення
від природних джерел радіації
зазнають усі жителі Землі,
проте одні з них одержують
більші дози, інші — менші.
Це залежить, зокрема, від того,
де вони живуть. Рівень радіації
в деяких місцях залягання
радіоактивних порід земної кулі
значно вищий від середнього,
а в інших місцях — відповідно
нижчий. Доза опромінення залежить
також і від способу життя
людей.
За підрахунками наукового комітету
по дії атомної радіації ООН,
середня ефективна еквівалентна
доза зовнішнього опромінення,
яку людина одержує за рік
від земних джерел природної
радіації, становить приблизно 330мкЗв,
тобто трохи більше середньої
дози опромінення через радіаційний
фон, що утворюється космічними
променями.
Людина зазнає опромінення двома
способами — зовнішнім та внутрішнім.
Якщо радіоактивні речовини знаходяться
поза організмом і опромінюють
його ззовні, то у цьому випадку
говорять про зовнішнє опромінення.
А якщо ж вони знаходяться
у повітрі, яким дихає людина,
або у їжі чи воді і потрапляють
всередину організму через органи
дихання та кишково-шлунковий
тракт, то таке опромінення
називають внутрішнім.
Перед тим як потрапити до
організму людини, радіоактивні
речовини проходять складний
маршрут у навколишньому середовищі,
і це необхідно враховувати
при оцінці доз опромінення,
отриманих від того чи іншого
джерела.
Внутрішнє опромінення в середньому
становить 2/3 ефективної еквівалентної
дози опромінення, яку людина
одержує від природних джерел
радіації. Воно надходить від
радіоактивних речовин, що потрапили
в організм з їжею, водою чи
повітрям. Невеличка частина цієї
дози припадає на радіоактивні
ізотопи (типу вуглець-14, тритій),
що утворюються під впливом
космічної радіації. Все інше
надходить від джерел земного
походження. В середньому людина
одержує близько 180 мкЗв/рік за
рахунок калію-40, який засвоюється
організмом разом із нерадіоактивним
ізотопом калію, що є необхідним
для життєдіяльності людини. Проте
значно більшу дозу внутрішнього
опромінення людина одержує від
нуклідів радіоактивного ряду
урану-238 і в меншій кількості
від радіонуклідів ряду торію-232.
Штучними джерелами іонізуючого
випромінювання є ядерні установки,
ядерні реактори, рентгенівські
апарати, прилади з радіоактивними
елементами. Підписаний договір про припинення
ядерних випромінювань у 3-х сферах (у 1963
р. США, СРСР, Англія) дав позитивний результат.
Знизилася
кількість радіоактивних опадів,
зменшилося радіоактивне забруднення
рослинності. Проте радіоізотопи з
тривалим періодом напіврозпаду продовжують
накопичуватися в ґрунті і надходити
у флору.
Безумовно, аварії на АЕС є
дуже великою загрозою для
безпечного існування людини. Проте
внесок атомної енергетики в
сумарну дозу опромінення населення
є одним із найскромніших. Статистика
говорить про те, що атомна
енергетика займає 20-те місце
в числі небезпек сучасного
середовища існування людини, у
той час як рентгенівське опромінення
займає 9-те місце, а протизаплідні
засоби – 18-те.
У даний час основний внесок
у дозу опромінення людини
вносить медичне діагностичне
устаткування.
Підприємства з видобутку, переробки
і виробництва радіоактивних
речовин також є штучними джерелами
іонізуючого випромінювання. Це, в
основному, уранові рудники, заводи
для одержання збагаченого урану,
очищення уранового концентрату,
реактори.
Опромінення населення України
за останні 14 років за рахунок
штучних джерел радіації в
основному пов’язане з наслідками
аварії на Чорнобильській АЕС,
японській Фукусімі а також аваріями на
інших АЕС.
1.3 Біологічна
дія іонізуючих випромінювань
Вплив радіоактивного випромінювання
на організм людини можна уявити
в дуже спрощеному вигляді
таким чином. Припустімо, що в
організмі людини відбувається
нормальний процес травлення.
їжа, що надходить, розкладається
на більш прості сполуки, які
потім надходять через мембрану
усередину кожної клітини і
будуть використані як будівельний
матеріал для відтворення собі
подібних, для відшкодування енергетичних
витрат на транспортування речовин і їхню
переробку. Під час потрапляння випромінювання
на мембрану відразу ж порушуються молекулярні
зв'язки, атоми перетворюються в іони.
Крізь зруйновану мембрану в клітину починають
надходити сторонні (токсичні) речовини,
робота її порушується. Якщо доза випромінювання
невелика, відбувається рекомбінація
електронів, тобто повернення їх на свої
місця. Молекулярні зв'язки відновлюються,
і клітина продовжує виконувати свої функції.
Якщо ж доза опромінення висока або дуже
багато разів повторюється, то електрони
не встигають рекомбінувати; молекулярні
зв'язки не відновлюються; виходить з ладу
велика кількість клітин; робота органів
розладнується; нормальна життєдіяльність
організму стає неможливою.
Специфічність дії іонізуючого
випромінювання полягає в тому,
що інтенсивність хімічних реакцій,
індуційованих вільними радикалами,
підвищується, й у них втягуються
багато сотень і тисячі молекул,
не порушених опроміненням. Таким
чином, ефект дії іонізуючого
випромінювання зумовлений не
кількістю поглинутої об'єктом,
що опромінюється, енергії, а
формою, в якій ця енергія передається.
Ніякий інший вид енергії (теплова,
електрична та ін.), що поглинається
біологічним об'єктом у тій
самій кількості, не призводить
до таких змін, які спричиняє
іонізуюче випромінювання.
Також необхідно відзначити деякі
особливості дії іонізуючого
випромінювання на організм людини:
- органи
чуття не реагують на випромінювання;
- малі
дози випромінювання можуть підсумовуватися
і накопичуватися в організмі
(кумулятивний ефект);
- випромінювання
діє не тільки на даний живий
організм, але і на його спадкоємців
(генетичний ефект);
- різні
органи організму мають різну
Чутливість до випромінювання. Найсильнішого
впливу зазнають клітини червоного
кісткового мозку,
- щитовидна
залоза, легені, внутрішні органи, тобто
органи, клітини яких мають високий
рівень поділу. При одній і
тій самій дозі випромінювання
у дітей вражається більше
клітин, ніж у дорослих, тому що
у дітей всі клітини перебувають
у стадії поділу.
Небезпека різних радіоактивних
елементів для людини визначається
спроможністю організму їх поглинати
і накопичувати.
Радіоактивні ізотопи надходять
всередину організму з пилом,
повітрям, їжею або водою і
поводять себе по-різному: деякі
ізотопи розподіляються рівномірно
в організмі людини (тритій, вуглець,
залізо, полоній), деякі накопичуються
в кістках (радій, фосфор, стронцій),
інші залишаються в м'язах (калій,
рубідій, цезій), накопичуються в
щитовидній залозі (йод), у печінці,
нирках, селезінці (рутеній, полоній,
ніобій) тощо.
Ефекти, викликані дією іонізуючих
випромінювань (радіації), систематизуються
за видами ушкоджень і часом
прояву. За видами ушкоджень їх
поділяють на три групи: соматичні,
соматико-стохатичні (випадкові, ймовірні),
генетичні. За часом прояву
виділяють дві групи — ранні
(або гострі) і пізні. Ранні
ураження бувають тільки соматичні.
Це призводить до смерті або
променевої хвороби. Постачальником
таких часток є в основному
ізотопи, що мають коротку тривалість
життя, γ- випромінювання, потік нейтронів.
Гостра форма виникає в результаті
опромінення великими дозами
за короткий проміжок часу. При
дозах порядку тисяч рад ураження
організму може бути миттєвим.
Хронічна форма розвивається
в результаті тривалого опромінення
дозами, що перевищують лімити
дози (ЛД). Більш віддаленими наслідками
променевого ураження можуть
бути променеві катаракти, злоякісні
пухлини та інше.