Аварии с выбросом радиоактивных веществ.
Тема урока:
Ионизирующее излучение: природа, единицы измерения, биологические эффекты.
Естественная радиоактивность.
Кольская АЭС
Характер воздействия радиации зависит от вида ионизирующих излучений и его дозы. Доза – количество энергии, поглощенное веществом. Характеристика основных видов ионизирующих излучений и приемы защиты от них
Вид излучения
Природа излучения
Гамма излучение
Электромагнитное (рентгеновское)
Альфа излучение
Проникающая способность
Бета излучение
Поток ядер атомов гелия
Очень высокая
Приемы защиты
Каменные стены ослабляют дозу в 10 раз, деревянные – в 2 раза, подвал каменного дома – в 40-100 раз.
Поток электронов
Слабая (несколько микрон)
Нейтронное излучение
Это излучение задерживает обычный лист бумаги, поэтому одежда защищает от внешнего облучения. Опасность представляет попадание а-частиц внутрь.
Высокая, выше, чем у альфа излучения.
Поток нейтральных частиц.
Одежда не может полностью защитить, нужно использовать любое укрытие.
Очень высокая
Наиболее опасное излучение. Надежная защита - убежище, противорадиационное укрытие, глубокий подвал.
Важной характеристикой всех радиоактивных элементов является время, в течение которого их радиоактивность уменьшается в 2 раза. Такая характеристика является постоянной для каждого изотопа и называется периодом полураспада
- Для различных радиоактивных элементов его продолжительность колеблется от долей секунды (калий-41) до нескольких миллиардов лет (уран-238).
- Важность значения данной характеристики связана с опасностью биологического воздействия изотопа и возможностью его накопления в организме человека и сельскохозяйственных животных: продолжительность биологического воздействия радионуклидов находится в прямой зависимости от периода их полураспада.
- Кроме того, короткоживущие изотопы (имеющие короткий период полураспада) не накапливаются в организме.
Чернобыльская атомная электростанция после взрыва на четвертом энергоблоке.
26 апреля 1986 год.
Причина
разгон реактора.
Площадь загрязнения
20 000 кв.км.
Доза излучения (поглощенная доза) – энергия радиоактивного излучения, поглощенная единицей массы облучаемого вещества, в том числе человеком. Поглощенная доза является основной физической величиной, определяющей степень радиационного воздействия. (1кг.- 1джоуль = 1 Грей) Мощность дозы характеризует приращение дозы в единицу времени.
Для количественного учета биологического воздействия применяется эквивалентная доза.
В системе СИ эквивалентная доза измеряется в зивертах (Зв).
В качестве внесистемной единицы эквивалентной дозы используется бэр(биологический эквивалент рентгена).
1Зв = 100 бэр.
- Доза облучения может быть однократной и многократной.
- Однократным считается облучение, полученное за первые четверо суток.
- Если продолжительность облучения превышает этот срок, то оно считается многократным.
Ионизирующее излучение опасно для человека, как и для любого организма, только при больших уровнях воздействия. Вредные эффекты могут наступить при дозах свыше 0,5 Зв (50 бэр) в случае однократного облучения и при дозах свыше 1,5 Зв (150 бэр в год) в случае продолжительного – хронического – облучения. Если все тело человека было однократно облучено в дозе свыше 1 Зв (100 бэр), то у этого человека может развиться лучевая болезнь.
Доза облучения, бэр
Признаки
поражения человека
50-100
100-200
200-300
300-400
400-700
700-1000
Видимых признаков нет.
При многократном облучении (10-30 суток) внешних признаков нет. При однократном – у 10% возникает тошнота, рвота, слабость.
При многократном (в течение 3 месяцев) – внешних признаков нет. При однократном – признаки лучевой болезни 1 степени.
При многократном- первые признаки лучевой болезни. При однократном – лучевая болезнь 2 степени.
Лучевая болезнь 3степени. Головная боль, температура, слабость, тошнота, рвота, понос, изменение состава крови. При отсутствии лечения – смерть.
В большинстве случаев смертельный исход.
Молниеносная форма лучевой болезни, гибель в первые сутки.
Особенности биологического действия ионизирующих излучений.
- Несет огромную опасность для жизни и здоровья , но не ощутимо человеком.
- Существует скрытый период проявления действия ионизирующего излучения.
- Одним из видов последствий облучения являются так называемые генетические эффекты.
- Получаемые человеком дозы излучений накапливаются в организме.
- Наиболее чувствительны к облучению дети в период роста.
- Степень чувствительности к облучению различных органов и тканей человека неодинакова.
За счет естественного излучения и искусственных источников(медицинские исследования, радиоактивные осадки) человек получает в год порядка 2-3 мЗв.
Естественная радиоактивность.
Внешние источники облучения:
- Космическое излучение.
- Радиоактивные вещества, находящиеся в земной коре.
В природе существует около 50 естественных радиоактивных изотопов различных элементов. (калий-40, рубидий-87, продукты распада урана-238 и тория 232)
Некоторые факты.
За год в результате естественного радиационного распада, происходящего в земной коре, в окружающую среду поступает столько же радионуклидов, сколько при взрыве атомной бомбы, по мощности равной той, что уничтожила Хиросиму!
В большинстве районов земного шара естественный радиационный фон колеблется в пределах от 4 до 12мкР/ч.
Годовая доза облучения людей в этих районах составляет
30 - 100 мбэр.
На нашей планете существует лишь пять мест, где естественный радиационный фон существенно повышен, - это Франция, Бразилия, Индия, Египет, остров Ниуэ в Тихом океане.
Из многих источников радиации, встречающихся в окружающей нас среде, наиболее опасен радон-222 – радиоактивный газ без цвета, вкуса и запаха, образующийся при распаде урана-238
Человек, прикрывающий собой ядерный гриб – идея монумента, установленного в Москве на Митинском кладбище, где покоятся жертвы Чернобыльской аварии