Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

Реферат

з дисципліни Безпека життєдіяльності

Тема: Природні джерела радіації

Зміст

• Вступ
• 1. Радіація та її види
• 2. Природна радіація, її джерела
• 2.1 Класифікація джерел радіації
• 2.2 Космічні промені
• 2.3 Сонячна радіація
• 2.4 Земна радіація
• 2.5 Внутрішнє опромінення
• Висновки
• Список використаної літератури
• Вступ
• Відомо, що в природі існують стійкі та нестійкі хімічні елементи (уран, торій, радій та ін.). Ядра атомів нестійких елементів перетворюються на ядра атомів інших елементів. Так відбувається у природі радіоактивний розпад, виникає радіоактивність.
• Радіоактивність та супровідні її іонізуючі випромінювання існували на Землі задовго до зародження на ній життя і були наявні в космосі ще до виникнення самої Землі.
• Основну частину опромінення населення земної кулі одержує від природних джерел радіації. Більшість з них такі, що уникнути опромінення від них зовсім неможливо.
• Земні джерела радіації відповідальні за більшу частину опромінення, котрому підлягає людина за рахунок природної радіації. В середньому вони становлять понад 5/6 річного ефекту еквівалентної дози, отриманої населенням внаслідок внутрішнього опромінення.
• Космічні промені досягають поверхні Землі з глибин Всесвіту, а деяка частина з них народжується на Сонці під час сонячних спалахів. Космічні промені можуть досягнути поверхні Землі, або взаємодіяти з її атмосферою, народжуючи вторинне випромінювання і утворюючи різні радіонукліди.
• Існує два шляхи опромінення: зовнішнє та внутрішнє. Внутрішнє опромінення здійснюється через повітря, воду, продукти харчування.

Опромінення від природних джерел радіації більшою або меншою мірою зазнає будь-який живий організм на Землі, зокрема і людина. Доза опромінення залежить від географічного місцеположення екосистеми. Доза опромінення людини залежить від її способу життя і раціону харчування. Використання деяких будівельних матеріалів, застосування газу для приготування їжі, надмірна герметизація приміщення, а також перельоти на літаку збільшують рівень опромінення людини через природні джерела радіації.

1. Радіація та її види

Радіація - це випромінювання, випускання променів яким-небудь тілом, наприклад Сонцем (сонячна радіація) чи іншим джерелом. Під радіацією розуміють потоки елементарних частинок і квантів, проходження яких через речовину викликає її іонізацію. Це електрони, позитрони, протони, нейтрони та інші елементарні частинки, а також атомні ядра і електромагнітне проміння гамма-, рентгенівського і оптичного діапазонів.

Іонізаційна радіація - це потоки електромагнітних хвиль або частинок речовини, що здатні при взаємодії з речовиною утворювати в ній іони. До іонізаційного випромінення відносять альфа-, бета-, гамма-промені, рентгенівське випромінювання, а також інші високоенергетичні заряджені частинки на кшталт протонів та іонів, отриманих у прискорювачах. При проходженні через речовину нейтрони не іонізують її атомів, однак іонізація відбувається внаслідок вторинних процесів при поглинанні нейтронів ядрами, вибиванні протонів або при розпаді нейтронів на протон та електрон чи на антипротон та позитрон.

Іонізаційна радіація має багато практичних застосувань у медицині, наукових дослідженнях, будівництві та інших галузях, проте є небезпечною для здоров'я при неправильному використанні. Вплив радіації призводить до пошкодження живих тканин, внаслідок яких бувають опіки, променева хвороба, смерть при високих дозах і рак, пухлини та генетичні мутації при низьких дозах.

Іонізуючим випромінюванням називається випромінювання, яке при взаємодії з речовиною безпосередньо або непрямо викликає іонізацію та збудження її атомів і молекул. Воно володіє високою енергією, реалізує свою біологічну дію через ефекти іонізації та наступний розвиток хімічних реакцій в біологічних структурах клітини, що може призвести до її загибелі.

Іонізація - це акт поділу електрично нейтрального атома на дві протилежно заряджених частинки Іонізуюче випромінювання поділяється на два види: електромагнітне (фотонне), до якого належать ультрафіолетове, рентгенівське і -випромінювання, та корпускулярне (, в, нейтрони, протони) .

Серед різноманітних видів іонізуючих випромінювань надзвичайно важливими при вивченні питання безпеки здоров'я і життя людини є випромінювання, що виникають в результаті розпаду ядер радіоактивних елементів, тобто радіоактивне випромінювання Радіоактивні випромінювання є одним з видів іонізуючих випромінювань. Радіоактивність - це довільний розпад атомних ядер хімічних елементів з виділенням енергії та зміною їх атомного номера і масового числа Процес довільного розпаду нестабільного нукліда називається радіоактивним розпадом, а сам такий нуклід радіонуклідом Він має властивість випромінювати радіацію.

Потік частинок, що виносять енергію із збудженого радіоактивного ядра, неоднорідний і поділяється на такі види: альфа, бета-частинки, гама-випромінювання, нейтрони та протони, що мають різні ступені іонізуючої дії в середовищі. [1]

радіація випромінювання іонізуючий космічний

2. Природна радіація, її джерела

2.1 Класифікація джерел радіації

Джерела іонізуючого випромінювання поділяються на природні та штучні (техногенні). До останніх відносяться, зокрема, атомна енергетика, медичні процедури та методи лікування, атомні вибухи, тощо.

Сукупність впливу на нас усіх численних радіонуклідів, розсіяних в землі, воді, повітрі, живих організмах носить назву природного радіаційного фону. Основну частину опромінення населення земної кулі одержує від природних джерел радіації (рис. 1).

Ці джерела також можна класифікувати. Наприклад, розділити їх на зовнішні та внутрішні - відносно тіла людини.

Протягом всієї історії існування Землі різні види випромінювання падають на поверхню Землі з космосу і надходять від радіоактивних речовин, що знаходяться в земній корі. Людина піддається опроміненню двома способами. Радіоактивні речовини можуть знаходитися поза організмом і опромінювати його зовні; в цьому випадку говорять про зовнішнє опромінення. Або ж вони можуть опинитися в повітрі, яким дихає людина, в їжі або у воді і потрапити всередину організму. Такий спосіб опромінення називають внутрішнім.

Рис. 1 Джерела радіації

Опроміненню від природних джерел радіації піддається будь-який житель Землі, проте одні з них одержують більші дози, ніж інші. Це залежить, зокрема, від того, де вони живуть. Рівень радіації в деяких місцях земної кулі, там, де залягають особливо радіоактивні породи, виявляється значно вище середнього, а в інших місцях - відповідно нижчий. Доза опромінення залежить також від способу життя людей. Застосування деяких будівельних матеріалів, використання газу для приготування їжі, відкритих вугільних жаровень, герметизація приміщень і навіть польоти на літаках - все це збільшує рівень опромінення за рахунок природних джерел радіації.

Земні джерела радіації в сумі відповідальні за більшу частину опромінення, якому піддається людина за рахунок природної радіації. У середньому вони забезпечують понад 5/6 річної ефективної еквівалентної дози, одержуваної населенням, в основному внаслідок внутрішнього опромінення. Іншу частину вносять космічні промені, головним чином шляхом зовнішнього опромінення (рис. 2).

Рис. 2 Природні джерела радіації

До природних зовнішніх джерел радіоактивного випромінювання належать: космічне випромінювання, сонячна радіація та гірські породи фосфоритів, сланців, уранових руд, родовищ мінеральних джерел. [2]

2.2 Космічні промені

Радіаційний фон, створюваний космічними променями, дає трохи менше половини зовнішнього опромінення, одержуваного населенням від природних джерел радіації (рис. 3.2). Космічні промені в основному приходять до нас з глибин Всесвіту, але деяка їх частина народжується на Сонці під час сонячних спалахів. Космічні промені можуть досягати поверхні Землі або взаємодіяти з її атмосферою, породжуючи вторинне випромінювання і приводячи до утворення різних радіонуклідів.

Немає такого місця на Землі, куди б не падав цей невидимий космічний душ. Але одні ділянки земної поверхні більш схильні до його дії, ніж інші. Північний і Південний полюси одержують більше радіації, ніж екваторіальні області, через наявність у Землі магнітного поля, що відхиляє заряджені частинки (з яких в основному і складаються космічні промені). Найсуттєвіше, однак, те, що рівень опромінення росте з висотою, оскільки при цьому над нами залишається усе менше повітря, що грає роль захисного екрана. Люди, що живуть на рівні моря, одержують у середньому через космічні промені ефективну еквівалентну дозу близько 300 мікрозівертів (мільйонних часток зіверта) на рік; для людей же, що живуть вище 2 000 м над рівнем моря, це величина в кілька разів більше. [2]

2.3 Сонячна радіація

Сонячна радіація - це весь потік радіації, який випускається Сонцем і являє собою електромагнітні коливання різної довжини хвилі. У гігієнічному відношенні особливий інтерес представляє оптична частина сонячного світла, яка займає діапазон від 280-2800 нм. Більш довгі хвилі - радіохвилі, більш короткі - гамма-промені, іонізуюче випромінювання не доходять до поверхні Землі, тому що затримуються у верхніх шарах атмосфери, зокрема на озоновому шарі.

Інтенсивність сонячної радіації залежить від маси повітря через яке проходять сонячні промені. Інтенсивність сонячної радіації в горах буде вища ніж над рівнем моря, тому що шар повітря через який проходять сонячні промені менший ніж над рівнем моря.

Загальновідомо, що надмірне захоплення сонячними ваннами так само небезпечне, як і значні дози радіоактивності. Отже, має бути певна міра, межа. Нині нагромаджено багато даних, які свідчать про те, що сонячна радіація здатна викликати, наприклад, рак шкіри. І це тим імовірніше, чим триваліше й інтенсивніше "грітися на сонці". Так, за даними ВОЗ, захворюваність на рак шкіри у Скандинавських країнах у 2-3 рази нижча, ніж у країнах Південної Європи. В Австралії рак шкіри становить 60 % загальної кількості онкологічних захворювань. Навіть в одних і тих самих країнах при переміщенні на південь можна спостерігати підвищення рівня цього захворювання. [5]

2.4 Земна радіація

За підрахунками наукового комітету по дії атомної радіації (НКДАР) ООН, середня ефективна еквівалентна доза зовнішнього опромінення, яку людина одержує за рік від земних джерел природної радіації, становить приблизно 350мк Зв (1 Зіверт = 100 Бер), тобто трохи більше середньої дози опромінення через радіаційний фон, що утворюється космічними променями.

Основні радіоактивні ізотопи, що зустрічаються в гірських породах Землі, - це калій-40, рубідій-87 і члени двох радіоактивних сімейств, що беруть початок відповідно від урану-238 і торію-232 - довгоживучих ізотопів, що включилися до складу Землі із самого її народження.

Також джерелом природних радіонуклідів є осадові фосфатні руди, що характеризуються високою концентрацією урану-238. В фосфатних рудах зустрічаються уран, торій, радій, свинець, полоній.

Зрозуміло, рівні земної радіації неоднакові для різних місць земної кулі і залежать від концентрації радіонуклідів у тій чи іншій ділянці земної кори. У місцях проживання основної маси населення вони приблизно одного порядку. Так, згідно з дослідженнями, проведеними у Франції, ФРН, Італії, Японії та США, приблизно 95% населення цих країн живе в місцях, де потужність дози опромінення в середньому становить від 0.3 до 0.6 мілізіверта (тисячних зіверта) на рік. Але деякі групи населення отримують значно більші дози опромінення: близько 3% одержує в середньому 1 мілізіверт на рік, а близько 1.5% - більше 1.4 мілізіверта на рік. Є, однак, такі місця, де рівні земної радіації набагато вище.

Неподалік від міста Посус-ді-Кал-дас у Бразилії, розташованого в 200 км на північ від Сан-Паулу, є невелика височина. Як виявилося, тут рівень радіації в 800 разів перевершує середній і досягає 250 мілізіверт на рік. Лише трохи менші рівні радіації були зареєстровані на морському курорті, розташованому в 600 км на схід від цієї височини.

Гуарапарі - невелике бразильське місто з населенням 12 000 чоловік - кожне літо стає місцем відпочинку приблизно 30 000 курортників. На окремих ділянках його пляжів зареєстрований рівень радіації 175 мілізіверт на рік. Радіація на вулицях міста виявилася набагато нижче - від 8 до 15 мілізіверт на рік, - але все-таки значно перевищувала середній рівень. Схожа ситуація спостерігається в рибальському селі Меаіпе, розташованої в 50 км на південь від Гуарапарі. Обидва населені пункти стоять на пісках, багатих торієм.

В іншій частині світу, на південному заході Індії, 70 000 чоловік живуть на вузькій прибережній смузі довжиною 55 км, вздовж якої також тягнуться піски, багаті торієм. Дослідження, що охопили 8513 осіб з числа проживають на цій території, показали, що дана група осіб одержує в середньому 3.8 мілізіверта на рік на людину. З них понад 500 осіб отримують понад 8.7 мілізіверта на рік. Близько шістдесяти отримують річну дозу, що перевищує 17 мілізіверта, що в 50 разів більше середньої річної дози зовнішнього опромінення від земних джерел радіації.

Ці території в Бразилії та Індії є найбільш добре вивченими «гарячими точками» нашої планети. Але в Ірані, наприклад, у районі містечка Рам-сер, де б'ють ключі, багаті радієм, були зареєстровані рівні радіації до 400 мілізіверт на рік. Відомі й інші місця на земній кулі з високим рівнем радіації, наприклад у Франції, Нігерії, на Мадагаскарі.

ВУкраїнізонамиз підвищеним природним радіаційним фоном є Дніпропетровська, Миколаївська та Кіровоградська області, де знаходяться поклади уранової руди.

Радон

Лише недавно вчені зрозуміли, що найбільш вагомим із усіх природних джерел радіації є невидимий, без смаку і запаху важкий газ (у 7,5 разів важчий за повітря) - радон. Згідно поточній оцінці НКДАР ООН, радон разом зі своїми дочірніми продуктами радіоактивного розпаду відповідальний приблизно за 3/4 річної індивідуальної ефективної еквівалентної дози опромінення, одержуваної населенням від земних джерел радіації, і приблизно за половину цієї дози від усіх природних джерел радіації. Більшу частину цієї дози людина отримує від радіонуклідів, що потрапляють у його організм разом з повітрям, особливо в непровітрюваних приміщеннях.

Радон вивільняється із земної кори повсюдно, але його концентрація в зовнішньому повітрі суттєво відрізняється для різних точок земної кулі. Як не парадоксально це може здатися на перший погляд, але основну частину дози опромінення від радону людина одержує, перебуваючи в закритому, непровітрюваному приміщенні. У зонах з помірним кліматом концентрація радону в закритих приміщеннях в середньому приблизно в 8 разів вище, ніж у зовнішньому повітрі. Для тропічних країн подібні вимірювання не проводилися, можна, однак, припустити, що, оскільки клімат там набагато тепліше і житлові приміщення набагато більш відкриті, концентрація радону всередині їх не набагато відрізняється від його концентрації в зовнішньому повітрі.

Радон концентрується в повітрі усередині приміщень лише тоді, коли вони в достатній мірі ізольовані від зовнішнього середовища. Надходячи усередину приміщення тим чи іншим шляхом (просочуючись через фундамент і підлогу з ґрунту або, рідше, вивільняючись з матеріалів, використаних в конструкції будинку), радон накопичується в ньому. У результаті в приміщенні можуть виникати досить високі рівні радіації, особливо якщо будинок стоїть на ґрунті з відносно підвищеним вмістом радіонуклідів або якщо при його будівництві використовували матеріали з підвищеною радіоактивністю. Герметизація приміщень з метою утеплення тільки посилює ситуацію, оскільки при цьому ще більш ускладнюється вихід радіоактивного газу з приміщення.

Дуже високі концентрації радону реєструють останнім часом все частіше. В кінці 70-х років будови, усередині яких концентрація радону в 5 000 разів перевищувала середню його концентрацію в зовнішньому повітрі, були виявлені у Швеції та Фінляндії. У 1982 році, будови з рівнями радіації, в 500 разів перевищують типові значення в зовнішньому повітрі, були виявлені у Великий Британії і США, а з тих пір в обох країнах були виявлені житла з концентрацією радону, приблизно рівної його максимальної концентрації в житлових будинках в скандинавських країнах. При подальших обстеженнях такого роду виявляють все більше будинків з дуже високою концентрацією радону.

Найпоширеніші будівельні матеріали -- дерево і цегла -- виділяють невелику кількість радону. Набагато більшою питомою активністю характеризуються граніт і пемза, які широко використовують у будівництві в країнах колишнього Радянського Союзу та в Німеччині. Загалом рекордні активності властиві глинозему, кальцій-силікатним шлакам та фосфогіпсам. Свого часу ці матеріали широко використовували в будівництві більшість розвинених країн світу, і це схвально сприймалося громадськістю, оскільки утилізувалися відходи виробництва. Проте пізніше було виявлено, що використання згаданих матеріалів небезпечне для людини. Отже, використання будь-яких матеріалів у будівництві потребує попередніх досліджень на безпечність.

В Україні також чимало регіонів з високими концентраціями радону. Це насамперед місця видобутку уранової руди, виходу з-під землі багатих на радон підземних вод, використання в будівництві матеріалів з високим вмістом радіоактивних елементів. До таких місць належать Кіровоградська область, м. Біла Церква та ін. [4]

2.5 Внутрішнє опромінення

Внутрішнє опромінення можливе при вдиханні, ковтанні радіоізотопів і проникнення їх в організм через шкірний покрив. Деякі речовини поглинаються і накопичуються в конкретних органах, що призводить до високих локальних доз радіації. Кальцій, радій, стронцій і т.п. накопичуються в кістках.

У середньому приблизно 2/3 ефективної еквівалентної дози опромінення, яку людина одержує від природних джерел радіації, надходить від радіоактивних речовин, що потрапили в організм з їжею, водою і повітрям.

Зовсім невелика частина цієї дози припадає на радіоактивні ізотопи типу вуглецю-14 і тритію, що утворюються під впливом космічної радіації. Все інше надходить від джерел земного походження. У середньому людина одержує близько 180 мікрозівертів на рік за рахунок калію-40, який засвоюється організмом разом з нерадіоактивними ізотопами калію, необхідними для життєдіяльності організму. Проте значно більшу дозу внутрішнього опромінення людина одержує від нуклідів радіоактивного ряду урану-238 і в меншій мірі від радіонуклідів ряду торію-232.

Деякі з них, наприклад, нукліди свинцю-210 і полонію-210, надходять в організм з їжею. Вони концентруються в рибі і молюсках, тому люди, що споживають багато риби й інших дарунків моря, можуть одержати відносно високі дози опромінення.

Десятки тисяч людей на Крайній Півночі харчуються в основному м'ясом північного оленя (карібу), в якому обидва згаданих вище радіоактивних ізотопу присутні в досить високій концентрації. Особливо великий зміст полонію-210. Ці ізотопи потрапляють в організм оленів узимку, коли вони харчуються лишайниками, у яких накопичуються обидва ізотопи. Дози внутрішнього опромінення людини від полонію-210 в цих випадках можуть у 35 разів перевищувати середній рівень. А в іншій півкулі люди, що живуть в Західній Австралії в місцях з підвищеною концентрацією урану, отримують дози опромінення, в 75 разів перевершують середній рівень, оскільки їдять м'ясо і тельбухи овець і кенгуру.

Перш ніж потрапити в організм людини, радіоактивні речовини, як і в розглянутих вище випадках, проходять по складних маршрутах у навколишньому середовищі, і це доводиться враховувати при оцінці доз опромінення, отриманих від якого-небудь джерела. [2]

Висновки

Основну частину опромінення населення земної кулі одержує від природних джерел радіації. До них належать: космічне випромінювання, сонячна радіація та гірські породи фосфоритів, сланців, уранових руд, родовищ мінеральних джерел.

Радіаційний фон, створюваний космічними променями, дає трохи менше половини зовнішнього опромінення, одержуваного населенням від природних джерел радіації. Космічні промені в основному приходять до нас з глибин Всесвіту, але деяка їх частина народжується на Сонці під час сонячних спалахів. У спектрі випромінювання Сонця присутні як електромагнітна складова, так і елементарні частинки -- усе те, чого особливо боїться людина, коли йдеться про атомну енергетику.

Лише недавно вчені зрозуміли, що найбільш вагомим із усіх природних джерел радіації є невидимий, без смаку і запаху важкий газ (у 7,5 рази важчий за повітря) радон. Радон вивільняється із земної кори повсюдно, але його концентрація в зовнішньому повітрі суттєво відрізняється для різних точок земної кулі.

У середньому приблизно 2/3 ефективної еквівалентної дози опромінення, яку людина одержує від природних джерел радіації, надходить від радіоактивних речовин (калій, полоній, свинець), що потрапили в організм з їжею, водою і повітрям.

Внутрішнє опромінення відбувається за рахунок іонізуючого випромінювання від джерел, що знаходяться всередині людини, які утворюються в найбільш чутливих органах і тканинах. Воно відбувається при потраплянні радіоактивної речовини усередину організму при вдиханні повітря, забрудненого радіоактивними елементами, через травний тракт і в рідкісних випадках через шкіру.

Список використаної літератури

1. Атаманчук П.С. Безпека життєдіяльності: навч. посіб. / П.С. Атаманчук. - К. : Центр учбової літератури, 2011. - 276 с.

2. Васюкова Г.Т. Екологія: підручник / Г.Т. Васюкова, О.І. Грошева. - К.: Кондор, 2009. - 524 с.

3. Демиденко Г.П. Безпека життєдіяльності: навч.посіб. - К.: НТУУ «КПІ», 2008. - 300с.

4. Желібо Є.П., Заверуха Н.М., Зацарний В.В. Безпека життєдіяльності. Львів. 2002р.

5. Мягченко О.П. Безпека життєдіяльності людини та суспільства: Навч. пос. - К.: Центр учбової літератури, 2010. - 384 с.

Размещено на Allbest.ru