с чем связана искусственная радиоактивность

Радиоактивность вокруг нас: естественная и искусственная радиоактивность

Естественная радиация была всегда: до появления человека, и даже нашей планеты. Радиоактивно всё, что нас окружает: почва, вода, растения и животные. В зависимости от региона планеты уровень естественной радиоактивности может колебаться от 5 до 20 микрорентген в час. По сложившемуся мнению, такой уровень радиации не опасен для человека и животных, хотя эта точка зрения неоднозначна, так как многие ученые утверждают, что радиация даже в малых дозах приводит к раку и мутациям. Правда, в связи с тем, что повлиять на естественный уровень радиации мы практически не можем, нужно стараться максимально оградить себя от факторов, приводящих к значительному превышению допустимых значений.

Существует три основных источника естественной радиации:

1. Космическое излучение и солнечная радиация — это источники колоссальной мощности, которые в мгновение ока могут уничтожить и Землю, и всё живое на ней. К счастью, от этого вида радиации у нас есть надёжный защитник — атмосфера. Впрочем, интенсивная человеческая деятельность приводит к появлению озоновых дыр и истончению естественной оболочки, поэтому в любом случае следует избегать воздействия прямых солнечных лучей. Интенсивность влияния космического излучения зависит от высоты над уровнем моря и широты. Чем выше Вы над Землей, тем интенсивнее космическое излучение, с каждой 1000 метров сила воздействия удваивается, а на экваторе уровень излучения гораздо сильнее, чем на полюсах.

Вспышки на солнце — один из источников «естественного» радиационного фона.

Ученые отмечают, что именно с проявлением космической радиации связаны частые случаи бесплодия у стюардесс, которые основное рабочее время проводят на высоте более десяти тысяч метров. Впрочем, обычным гражданам, не увлекающимися частыми перелетами, волноваться о космическом излучении не стоит.

Уровень радиации в салоне самолета на высоте 10 000 метров превышает естественный в 10 раз.

2. Излучение земной коры. Помимо космического излучения радиоактивна и сама наша планета. В её поверхности содержится много минералов, хранящих следы радиоактивного прошлого Земли: гранит, глинозём и т.п. Сами по себе они представляют опасность лишь вблизи месторождений, однако человеческая деятельность ведёт к тому, что радиоактивные частицы попадают в наши дома в виде стройматериалов, в атмосферу после сжигания угля, на участок в виде фосфорных удобрений, а затем и к нам на стол в виде продуктов питания.

Известно, что в кирпичном или панельном доме уровень радиации может быть в несколько раз выше, чем естественный фон данной местности. Таким образом, хоть здание и может в значительной мере уберечь нас от космического излучения, но естественный фон легко превышается от использования опасных материалов. Уберечься от таких «сюрпризов» можно, только используя дозиметры.

Это единственный способ померить уровень радиации в бытовых условиях и не приобретать опасные с радиационной точки зрения материалы.

3. Радон — это радиоактивный инертный газ без цвета, вкуса и запаха. Он в 7,5 раз тяжелее воздуха, и, как правило, именно он становится причиной радиоактивности строительных материалов. Радон имеет свойство скапливаться под землей в больших количествах, на поверхность же он выходит при добыче полезных ископаемых или через трещины в земной коре.

Радон активно поступает в наши дома с бытовым газом, водопроводной водой (особенно, если её добывают из очень глубоких скважин), или же просто просачивается через микротрещины почвы, накапливаясь в подвалах и на нижних этажах. Снизить содержание радона, в отличие от других источников радиации, очень просто: достаточно регулярно проветривать помещение и концентрация опасного газа уменьшится в несколько раз.

Мало кто слышал о том, что любой строительный материал может стать источником радиоактивного излучения.

Чем это опасно для человека и животных? На самом деле, радиация не опасна, если она ограничена небольшой дозой.

К сожалению, современные дорогостоящие материалы нередко имеют высокую степень радиации. Встречаются случаи, когда одна деревянная конструкция несет в себе до 60% допустимой дозы облучения.

В состав многих строительных материалов могут входить радиоактивные уран 238, калий 40 и торий 232, а также прочие радионуклеиды. В любом случае, конечным продуктом распада подобных элементов будет радон 222. Минеральные глины и калиевые, а также полевые шпаты обычно имеют повышенное содержание радионуклеидов.

Наиболее сильное радиоактивное излучение способен давать графит. У данного материала уровень излучения может достигать 30 рентген в час, а в жилых помещениях общий радиационный фон от локальных источников не может превышать 60 рентген в час. Проще говоря, и излучение от графита нельзя назвать критичным, хоть оно довольно опасно для человека. При нагревании данного материала начинает выделяться радон. Следовательно, уровень радиации сильно повышается. Если вы решили использовать в качестве материала облицовки камина графит, то это необходимо учесть.
Наконец, наиболее безопасным материалом сегодня признан мрамор. Кроме того, можно обратиться к искусственному камню. Если вы хотите использовать графит, то лучше применять его для наружной облицовки здания.
Даже обычный кирпич выделяет радон. Все бы ничего, но этот же газ выделяет земная кора, а через трещины в домах он просачивается в помещение. Получается, что уровень концентрации вредного газа значительно повышается.

Радиация может попадать в наш организм как угодно, часто виной этому становятся предметы, не вызывающие у нас никаких подозрений.

Специалисты радиационно-гигиенической лаборатории много лет работают на благо и здоровее населения всего края.

Виды исследований по показателям радиационной безопасности, выполняемые лабораторией:

– дозиметрические измерения (альфа-, бета-, гамма-излучение, рентгеновское, нейтронное) – территорий открытой местности, земельные участки, помещения, металлолом, рабочие места, в том числе индивидуальный эквивалент дозы персонала группа А термолюминесцентным методом, радиационный выход рентгеновских излучателей медицинских рентгенодиагностических аппаратов;

— гамма-спектрометрические исследования – определение удельной активности техногенных и природных радионуклидов в пищевых продуктах, строительных материалах, почвах, отходах, изделиях из древесины, донных отложениях;

— бета-спектрометрические исследования с использованием методов термического концентрирования – определение удельной активности техногенных радионуклидов в пищевых продуктах, почвах, отходах, изделиях из древесины, донных отложениях.

Мы сами ответственны за свою жизнь и здоровье. Защитите себя от радиации!

Источник

Искусственная радиоактивность

В формировании фонового облучения существенную роль отыгрывают искусственные источники радиации. Явление искусственной радиоактивности открыто в 1934 г. супругами Жолио-Кюри, которые показали, что при бомбардировке альфа-частицами ядер легких элементов образуются другие элементы, являющиеся радиоактивными

Ядра стабильных элементов можно бомбардировать также нейтронами. В настоящее время известно свыше 900 радионуклиидов, получаемых искусственным путем. Особенно много искусственных радионуклиидов получают в ядерных реакторах, в т.ч. и реакторах АЭС. Большинство из них являются альфа-излучателями и имеют большие периоды полураспада. Не существует элементов, у которых не было бы радиоактивного изотопа.

Искусственные радионуклеиды появились в связи с деятельностью человека. Они подразделяются на три группы:

Большинство образующихся радионуклиидов являются бета- и гамма-излучателями (131J, 137Cs, 140Ba), остальные испускают или только бета-частицы (90 Sr, 135Cs) или альфа-частицы (144Nd, 147Sm).

2. Радиоактивные трансурановые элементы, возникающие в ядерно-энергетических установках и при ядерных взрывах в результате последовательных ядерных реакций с ядрами атомов делящегося вещества и последующего радиоактивного распада образующихся сверхтяжелых ядер. К этим радионуклидам относятся 237Np, 239Pu, 241Am, 242Cm и др. В основном они альфа-активны, характеризуются очень большим периодом полураспада, отсутствием стабильных изотопов.

3. Продукты наведенной радиоактивности, образующиеся в результате ядерных реакций элементарных частиц. Нейтроны, образующиеся при цепной реакции деления урана или плутония воздействуют на ядра стабильных элементов окружающей среды, превращая их в радиоактивные (реакция активации). К этим радионуклидам относятся: 45Ca, 24Na, 27Mg, 29Al, 31Si, 65Zn, 54Fe и др. Большая часть их распадается с испусканием бета- частиц и гамма- излучения.

Основными компонентами, составляющими искусственный радиационный фон (ИРФ) являются:

Воздействие на человека радиоактивных выпадений включает бета- и гамма-облучение за счет радионуклидов, присутствующих в приземном воздухе и выпавших на поверхность земли; за счет загрязнения радионуклидами кожных покровов и одежды; за счет внутреннего облучения от попавших в организм радионуклидов с вдыхаемым воздухом, пищей, водой.

2. Загрязнения локального, регионарного и глобального характера, обусловленные неаварийными выбросами АЭС и радиоактивными отходами и особенно при авариях на АЭС. При работе ядерных реакторов как и при ядерных взрывах образуется большое количество радионуклидов (продукты деления 235U, 234Pu). Основная масса продуктов деления задерживается и остается непосредственно в топливной композиции. Радиоактивные отходы могут быть в виде газов, аэрозолей, жидкостей и в твердом виде. Для задержки газоаэрозольного выброса АЭС устанавливаются фильтры, используются камеры выдержки, радиохроматографические системы (адсорбция газов на активном угле). Газоаэрозольный выброс – поступление радиоактивных веществ в вытяжную трубу высотой 100-150 м. Рассеиваясь в атмосфере, они образуют облако выброса. При движении облака в атмосфере происходит облучение людей бета- и гамма-излучением. Аэрозольные частицы, выпадая из облака, оседают на местности и мигрируют в элементах экологических систем. Часть радионуклидов, поступивших с пищей обусловливают внутреннее облучение. Если в оболочке ТВЭЛов образуются дефекты, то продукты деления могут поступать в теплоноситель. Жидкие отходы могут попасть в реки и озера.

При работе предприятий урановой промышленности возможно загрязнение окружающей среды радионуклидами на каждом из этапов производства (добыча, переработка, обогащение урана, приготовление ядерного топлива). Так, на рудниках окружающая среда загрязняется радионуклидами семейства урана-235, в основном радоном и продуктами его распада, находящимися в вентиляционном воздухе. Отвалы бедных руд вблизи обогатительных фабрик также являются источником эмиссии в атмосферу радона и продуктов его распада. При регенерации ядерного топлива на радиохимических заводах в выбросах могут быть 3Н, 14С, 137Сs и др.

3. Использование открытых источников ионизирующих излучений в промышленном производстве, сельском хозяйстве, в научных целях, медицине и т.д. Радиоактивные изотопы широко применяются в промышленности. Например, контроль износа поршневых колец в двигателях внутреннего сгорания осуществляют, облучая кольцо нейтронами, в результате чего оно становится радиоактивным. При работе двигателя частицы материала кольца попадают в смазочное масло. Исследуя уровень радиоактивности масла за определенное время работы двигателя, находят износ кольца. С помощью радиоактивной дефектоскопии устанавливают наличие, место нахождения, форму и размеры внутренних дефектов в материалах и изделиях и т.д.

Широкое применение нашли радионуклиды в медицине. С их помощью диагностируют состояние отдельных органов – печени, легких, щитовидной железы и т.д. (32Р, 57Се, 131J, 133Хе и др.). Их используют для диагностики и лечения опухолей. С этой целью в организм вводят 131J, так как обмен веществ в опухоли происходит быстрей, чем в здоровых тканях, радиоизотоп йода быстрее накапливается в опухоли. Исследуя излучения над разными участками тела, находят месторасположения опухоли.

Особую роль играет радиационная стерилизация инструментов, одноразовых шприцев, ваты, бинтов и т.д. Нашли применение радионуклиды и в сельском хозяйстве. Облучение семян повышает их всхожесть и урожайность. Применяют излучения и для дезинсекции зерна, консервации сельхозпродуктов. Радиоактивные вещества (их излучения) применяются также в археологии, геологии, геохимии и в др. отраслях.

Источник

Искусственная радиоактивность

Ядра стабильных элементов можно бомбардировать также нейтро­нами. В настоящее время известно свыше 900 радионуклидов, получаемых искусственным путем. Особенно много искусственных радионуклидов по­лучают в ядерных реакторах, в т.ч. и реакторах АЭС. Большинство из них являются α–излучателями и имеют большие периоды полураспада.

Искусственные радионуклиды появились в связи с деятельностью человека. Они подразделяются на три группы.

Большинство образующихся радионуклидов являются β– и g–излучателями 131 J, 137 Cs, 140 Ва, остальные испускают или только β–частицы – 90 Sr, 135 Cs, или α–частицы – 144 Nd, l 47 Sm.

Вторую группу составляют радиоактивные трансурановые элементы, возникающие в ядерно–энергетических установках и при ядерных взрывах в результате последо­вательных ядерных реакций с ядрами атомов делящегося вещества и по­следующего радиоактивного распада образующихся сверхтяжелых ядер. К этим радионуклидам относятся 237 Np, 239 Pu, 24 l Am, 242 Cm и др. В основном, они α–активны, характеризуются очень большим периодом полураспада, отсутствием стабильных изотопов.

К третьей группе относятся продукты наведенной радиоактивности, образующиеся в результа­те ядерных реакций элементарных частиц. Нейтроны, образующиеся при цепной реакции деления урана или плутония, воздействуют на ядра ста­бильных элементов окружающей среды, превращая их в радиоактивные (реакция активации). К этим радионуклидам относятся 45 Са, 24 Na, 27 Mg, 29 Al, 31 Si, 65 Zn, 54 Fe и др. Большая часть их распадается с испусканием β–частиц и g– излучения.

Основными компонентами, составляющими искусственный радиа­ционный фон(ИРФ), являются:

Воздействие на человека радиоактивных выпадений включает β– и g–облучение за счет радионуклидов, присутствующих в приземном воздухе и выпавших на поверхность земли; за счет загрязнения радионуклидами кожных покровов и одежды; за счет внутреннего облучения от попавших в организм радионуклидов с вдыхаемым воздухом, пищей, водой.

2. Загрязнения локального, регионарного и глобального характера, обусловленные неаварийными выбросами АЭС и радиоактивными отхода­ми, и особенно при авариях на АЭС. При работе ядерных реакторов, как и при ядерных взрывах, образуется большое количество радионуклидов – продукты деления 235 U, 234 Pu. Основная масса продуктов деления задер­живается и остается непосредственно в топливной композиции. Радиоак­тивные отходы могут быть в виде газов, аэрозолей, жидкостей и в твердом виде. Для задержки газоаэрозольного выброса АЭС устанавливаются фильтры, используются камеры выдержки, радиохроматографические сис­темы. Газоаэрозольный выброс – по­ступление радиоактивных веществ в вытяжную трубу высотой 100–150 м. Рассеиваясь в атмосфере, они образуют облако выброса. При движении облака в атмосфере происходит облучение людей β– и g– излучением. Аэ­розольные частицы, выпадая из облака, оседают на местности и мигриру­ют в окружающей среде. Часть радионуклидов, поступивших с пищей, обусловливает внутреннее облучение. Если в оболочке тепловыводящих элементов (ТВЭЛов) образуются дефекты, то продукты деления могут поступать в теплоноси­тель. Жидкие отходы могут попасть в реки и озера.

При работе предприятий урановой промышленности возможно за­грязнение окружающей среды радионуклидами на каждом из этапов про­изводства – добыча, переработка, обогащение урана, приготовление ядерно­го топлива. На рудниках окружающая среда загрязняется радионук­лидами семейства урана–235, в основном радоном и продуктами его распа­да. Отвалы бедных руд вблизи обогатительных фабрик также являются источником эмиссии в атмосферу радона и продуктов его распада. При регенерации ядерного топлива на ра­диохимических заводах в выбросах могут быть 3 Н, 14 С, 137 Cs и др.

3. Использование открытых источников ионизирующих излучений в промышленном производстве, сельском хозяйстве, в научно-исследовательских учреждениях, меди­цине и т.д. Радиоактивные изотопы широко применяются в промышленно­сти.

Широкое применение нашли радионуклиды в медицине. С их помо­щью диагностируют состояние отдельных органов – печени, легких, щито­видной железы и т.д. с применением 32 Р, 57 Се, 131 J, 133 Xe и др. Их используют для диагностики и лечения опухолей. С этой целью в организм вводят 131 J, так как обмен веществ в опухоли происходит быстрей, чем в здоровых тканях, ра­диоизотоп йода быстрее накапливается в опухоли.

Нашли применение радионуклиды и в сельском хозяйстве. Облучение семян повышает их всхожесть и уро­жайность. Применяют излучения также для дезинсекции зерна, консервации сельхозпродуктов. Радиоактивные вещества применяются и в археологии, геологии, геохимии и в др. отраслях.

5.5. Характеристика основных естественных и искусствен­ных радионуклидов

Уран.Природный уран состоит из смеси трех изотопов: урана–234, урана–235, урана–238. Искусственные радиоактивные изотопы – с массовыми числами 227–240. Период полураспада урана–235 – 7 ∙ 10 8 лет, урана–238 –4,5 ∙ 10 лет. При распаде урана и дочерних радионуклидов испускаются α–и β–излучения, а также g–кванты. Проникает уран в организм разными путями, в том числе и через кожу. Растворимые соединения быстро всасыва­ются в кровь и разносятся по органам и тканям, накапливаясь в почках, костях, печени, селезенке. Биологический период полувыведения из легких – 118–150 суток, из скелета – 450 суток. За счет урана и продуктов его рас­пада годовая эквивалентная доза составляет 1,34 мЗв.

Торий.Торий–232 – инертный газ. Продукты его распада – твердые радиоактивные вещества. Период полураспада – 1,4 ∙ 10 10 лет. При пре­вращениях тория и продуктов его распада выделяются α– и β– частицы, а также γ– кванты. В минерале торианита содержится до 45–88% тория. Из сплава тория с обогащенным ураном изготавливаются ТВЭЛы. В организм поступает через легкие, желудочно–кишечный тракт, кожу. Накапливается в костном мозге, селезенке. Биологический период полувыведения из большинства органов – 700 суток, из скелета – 68 лет.

Радий.Радий–226 является важнейшим радиоактивным продуктом распада урана–238. Период полураспада 1622 года. Это серебристо–белый металл. Широко применяется в медицине в качестве источника α–частиц для лучевой терапии. Поступает в организм через органы дыхания, желу­дочно–кишечный тракт и кожу. Большинство поступившего радия депони­руется в скелете. Биологический период полувыведения из костей около 17 лет, из легких – 180 дней, из других органов выводится в первые двое су­ток. При попадании в организм человека вызывает повреждение костной ткани, красного костного мозга, что приводит к нарушению состава крови, пе­реломам, образованию и развитию опухолей. В течение одних суток 1г радия дает при распаде 1 мм 3 радона.

Радон.Радон–222 – бесцветный газ без запаха. Период полураспада 3,83 суток. Продукт распада радия–226. Радон – α– излучатель. Он образу­ется в месторождениях урана, в радиоактивных рудах, содержится в газе, грунтовых водах и т.д. Может выходить и по трещинам горных пород, в плоховентилируемых шахтах, рудниках его концентрация может достигать больших величин. Радон встречается во многих строительных материалах. В атмосферу поступает также при вулканической деятельности, при про­изводстве фосфатов, работе геотермальных энергетических станций.

В лечебных целях применяется в виде радоновых ванн при лечении заболеваний суставов, костей, периферической нервной системы, хрониче­ских гинекологических заболеваний и др. Применяется также в виде инга­ляций, орошений, приема внутрь воды, содержащей радон. В организм по­ступает, в основном, через органы дыхания. Период полувыведения из ор­ганизма в пределах суток. Радон дает 3 /₄ годовой эквивалентной дозы зем­ных источников облучения и около 1 /₂ дозы от всех естественных источ­ников радиации.

Калий.Калий–40 – серебристо–белый металл, в свободном виде не встречается, так как очень химически активен. Период полураспада 1,32 ∙ 10 9 лет. При распаде излучает β– частицы. Является типичным биологическим элементом. Потребность человека в калии — 2–3 мг на кг веса в сутки. Много калия содержится в картофеле, свекле, помидорах. В орга­низме всасывается 100% поступившего калия, распределяется равномерно по всем органам, относительно больше его в печени, селезенке. Период полувыведения около 60 суток.

Йод. Йод–131 образуется в реакциях деления урана и плутония, а также при облучении теллура нейтронами. Период полураспада 8,05 дней. Поступает в организм через органы дыхания, желудочно–кишечный тракт (всасывается 100% поступившего йода), кожу. Накапливается, в основном, в щитовидной железе, концентрация его в железе в 200 раз выше, чем в дру­гих тканях. Распадаясь, йод выделяет β–частицу и 2 g–кванта. Период по­лувыведения из щитовидной железы 138 дней, из других органов 10–15 су­ток.

Цезий. Цезий–137 – щелочной металл серебристо-белого цвета, мягкий, тягучий. В воздухе мгновенно воспламеняется. В почвах, бедных калием, он закрепляется прочно, а в почвах, богатых органикой, хорошо усваивается корневой системой, легко распространяется в самих растениях. Накапливается в организме человека и животных. Цезия много в зерне, стеблях картофеля, зелени и других растениях. В организм человека поступает через желудочно-кишечный тракт и свободно циркулирует по всему телу. Основная часть этого элемента накапливается в мышцах (около 80 %). Период биологического выведения из организма взрослого человека до 3-х месяцев, у детей – от 20 до 50 суток. Цезий-137 – бета-излучатель. Период полураспада 30,2 года. распадается с испусканием двухкомпонентного бета-спектра, максимальная энергия которого составляет Е = 0,5 МэВ. Этому излучению сопутствует гамма-излучение, испускаемое дочерним радиоактивным барием с энергией Е = 660 КэВ, а также рентгеновские лучи с энергией Е = 36 КэВ.

При попадании в организм приводит к заболеваниям органов дыхания и нервной системы, вызывает подавление системы кроветворения, приводит к заболеваниям сердечно-сосудистой и костно-мышечной системы, а также органов пищеварения и эндокринной системы. Иногда может привести к злокачественным новообразованиям.

Стронций. Стронций–90 – серебристо-белый металл, лёгкий, ковкий, пластичный. Является бета-излучающим элементом с периодом полураспада 28,1 года. Стронция много в зерне, молоке, зелени и других растениях. Основная часть этого элемента накапливается в костях, в большей степени откладывается в молодых. Период биологического полувыведения составляет около 20 лет. Вследствие этого стронций-90 является более опасным радионуклидом по сравнению с цезием-137 и приводит к различным видам заболеваний.

Плутоний. Плутоний–239 является α–излучателем. Металл серого цвета. Период полураспада 24 400 лет. Обладает также и слабым гамма-излучением. Особенно опасен при попадании в органы дыхания, желудочно-кишечный тракт и на кожу. При дефиците кальция избирательно накапливается в костях. При попадании в кровеносное русло задерживается в печени. Как и стронций-90, очень трудно выводится из организма. Плутоний-239 выпал только в Брагинском, Светлогорском и Рогачёвском районах. Вследствие того, что плутоний-239 является альфа-излучателем, он при попадании в организм человека вызывает лейкемию, рак печени, молочной железы и т.д.

Америций. Америций–241 – продукт распада плутония–241 (период полураспада 241 Pu составляет – 14,4 года). Период полураспада америция–241 составляет 432,2 года, при распаде выделяется α– частица. Америций растворяется в воде значительно лучше плутония, а поэтому отличается большей миграционной способностью. Накапливается до 99% на поверхно­стных слоях почвы, 10% америция находится в растворенной форме и лег­ко усваивается растениями. Концентрируется у человека в скелете, печени, почках. Период полувыведения из скелета – до 30 лет, из печени – до 5 лет.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник