 |
Ионизирующие и неионизирующие излучения
|
|
|
|
ББК 51.26я2
УсмановС.М..2001
«Гуманитарный издательский
центр ВЛАДОС. 2001
Серийное оформление обложки.
«Гуманитарный издательский
центр ВЛАДОС», 2001
ISBN 5-691-00739-4
ОГЛАВЛЕНИЕ
ОГЛАВЛЕНИЕ. 2
ВВЕДЕНИЕ. 3
ГЛАВА 1. ЧТО ТАКОЕ РАДИАЦИЯ.. 4
1.1. Радиация – это излучение. 4
1.2. Ионизирующие и неионизирующие излучения. 4
1.3. Лучи Анри Беккереля. 5
1.4. Естественная и искусственная радиоактивности. 5
ГЛАВА 2. ИСТОЧНИКИ РАДИАЦИИ ПРИРОДНОГО И ТЕХНОГЕННОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ.. 7
2.1. Космическое излучение. 7
2.1.1 Галактическая радиация. 8
2.1.2 Излучение радиационных поясов Земли. 9
2.1.3 Солнечные лучи. 10
2.2. Радиация земного происхождения. 12
2.2.1 Радиация земной коры.. 12
2.2.2 Излучение геопатогенных зон. 13
2.2.3 Радиоактивный газ – радон. 13
2.3. Антропогенная радиоактивность. 16
ГЛАВА 3. БИОЛОГИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ РАДИАЦИИ.. 17
3.1. Особенности действия радиации на живой организм.. 17
3.2. Радиационная диагностика в медицине. 19
3.3. Влияние радиации на иммунную систему организма. 20
3.4. Лучевая болезнь. 21
3.5. Генетические последствия облучения. 22
ГЛАВА 4. РАДИОАКТИВНОСТЬ И ЭКОЛОГИЯ.. 24
4.1. Глобальные экологические проблемы.. 24
4.2. Экологические проблемы атомной энергетики. 25
4.3. Загрязнение окружающей среды радиоактивными отходами. 26
ВВЕДЕНИЕ
Авария Чернобыльской АЭС заставила в корне пересмотреть наши взгляды на проблемы радиационной безопасности этом резко возросло число людей, интересующихся природой ионизирующего излучения, уровнем естественного фона радиации и особенностями действия радиации на живой организм.
Необходимо всегда помнить, что ионизирующее излучение не только наш друг, но и является одновременно смертельным врагом человека. Это требует от каждого из нас элемента знаний о явлении радиоактивности и единицах ее измерения, о естественном радиационном фоне биосферы и источниках излучения техногенного происхождения, о предельно допустимой дозе уровня ионизирующего излучения и внутреннем облучении.
|
|
|
Сегодня особое беспокойство вызывает рост применения ионизирующего излучения в медицине, промышленности и энергетике. Никогда еще человечество не внедряло свою новую технологию с такой опаской. Ведь в природе нет ничего бесплатного и нельзя получить от нее чего-нибудь, не заплатив за это. Из повседневной жизни каждый хорошо знает, что за приобретение каких-нибудь благ надо платить. По существу это то, что нам приходится все чаще и чаще делать во всех аспектах человеческой деятельности. Подобным образом должны мы поступать в отношении применения радиации.
Вообще вопрос о том, почему человек относится к одному виду деятельности, связанному с риском, более терпимо, чем к другому, мало научен. А существующие методы оценки издержек и выгод от рискованных предприятий слишком неточны. Незнание основ дозиметрии и норм радиационной безопасности питает страхи.
Беспечное обращение с радиацией – преступление, не меньшее преступление – раздувание страхов. Радиофобия не просто вредна. Она опасна. Если человеку долго доказывать, что он в смертельный опасности, скорее всего он действительно будет к ней близок.
Знание – лучшее противоядие страха и подозрений. Чем больше людей будут знать о радиации, о той пользе, которую она дает, и опасности, которую она влечет, тем четче они будут определять роль радиации в нашей жизни.
Восполнить имеющийся недостаток знаний и области проблемы «Радиоактивность и экологии» и предстояло при написании этой работы. При ее подготовке использованы материалы из литературных источников, приведенных и представленных в списке и отражающих новые научные концепции и взгляды на роль радиоактивности в окружающем нас мире.
|
|
|
ГЛАВА 1. ЧТО ТАКОЕ РАДИАЦИЯ
Радиация – это излучение
Радиация (от латинского слова radio – излучаю) Представляет собой излучение, идущее от какого-либо тела.
Радиация сопутствовала людям всегда, ибо она гораздо старше человеческого рода. Задолго до того, как на Земле возникла жизнь, планету овевал радиационный космический ветер. Только одна ближайшая к нам звезда – Солнце – испускает огромное количество быстрых частиц: электронов, ионов, нейтронов,?-квантов... А уран и другие долгоживущие радионуклиды в зем-ной коре? А постоянное выделение из нее радиоактивного газа – радона? По-видимому, без радиации на Земле не возникло бы столь богатого разнообразия форм жизни. Особенно ретиво радиоактивный фон подстегивал микроэво-люционные процессы – мутагенез, хромосомные перестройки – на заре протобиологической эволюции. В дальнейшем, когда мощные горообразовательные катакcлизмы сформировали современный вид Земли, когда радиоактивные граниты, базальты оказались под толщей осадочных пород, а планета укуталась в прозрачную газовую атмосферу, радиационный фон снизился и стабилизировался на более или менее постоянном уровне. Иными словами, человек и все другие живые существа привыкли к радиации и вряд ли смогли бы вести здоровый образ жизни в абсолютно радиационно стерильной среде.
Действительно, живые организмы всегда испытывают действие определенного количества излучения, исходящего из природных источников, таких, как почва и пища, а также от космических лучей, идущих к нам из космоса. Искусственно созданные человеком источники излучения, используемые в медицине (рентгеновские лучи, изотопы и т. д.), промышленности и атомной энергетике, привели к дополнительному радиационному воздействию на живой организм. Новое, что создал сам человек в этом отношении, это дополнительное радиационное воздействие, которому мы подвергаемся, например, во время рентгеновского обследования, во время полета в реактивном самолете на большой высоте, при выпадении радиоактивных атмосферных осадков после испытания ядерного оружия, а также в результате работы атомных реакторов, сооруженных с целью получения электроэнергии. Нельзя отрицать, что искусственно создаваемые источники излучения постоянно повышают уровень естественного радиационного фона, доставшегося нам от природы.
|
|
|
Ионизирующие и неионизирующие излучения
Ионизация – это процесс образования положительных и отрицательных ионов или свободных электронов из электрически нейтральных атомов и молекул.
При оценке эффекта взаимодействия с различными живыми организмами принято разделение излучений на ионизирующие и неионизирующие. Радиация будет ионизирующей в том случае, если она способна разрывать химические связи молекул, составляющие живые организмы, и тем самым вызывать биологически важные изменения. При средней работе на один акт ионизации, равной 34 эВ (1 эВ = 1,602*10-19Дж), минимальная частота электромагнитных волн, обладающих ионизирующими способностями, определяется следующим образом:
где h – постоянная Планка. Частота vmin соответствует глубокой ультрафиолетовой области спектра электромагнитных волн. Следовательно к ионизирующей радиации относятся ультрафиолетовые и рентгеновские лучи,?-кванты. Причем, чем выше их частота, тем больше их энергия (Eu) и тем силь-нее проникающая способность.
Еще большую степень ионизации молекул живого организма вызывает воздействие элементарных частиц: электронов, позитронов, нейтронов, протонов и т. д., поскольку они обладают очень высокой кинетической энергией.
Свет, радиоволны, также как инфракрасное тепло от Солнца, тоже представляют собой разновидность радиации. Однако они не вызывают повреждения организма путем ионизации, хотя, безусловно, могут оказывать серьезные биологические эффекты, если интенсивность и длительность их воздействия увеличить.
Лучи Анри Беккереля
В 1895 году немецкий физик Конрад Рентген (1845– 1923)открыл свои замечательные Х-лучи, которые впоследствии весь мир назвал рентгеновскими.
Давно известно, что некоторые вещества после облучения их солнечным светом способны светиться в темноте холодным светом, т. е. люминесцировать. Вскоре после открытия рентгеновских лучей французский физик Анри Беккерель(1852–1912) решил выяснить, не связаны ли явления люминесценции с излучением рентгеновских лучей.
|
|
|
Действительно, первым «увидел» радиацию Анри Беккерель. Он искал ответ на вопрос, поставленный французским физиком Анри Пуанкаре (1854–1912), не являются источником рентгеновских лучей излучения флуоресценцирующих веществ? Флуоресценция – (от названия минерала флюорит) – есть разновидность люминесценции, затухающая в течение короткого времени. Для исследования А. Беккерель выбрал хорошо флуоресценцирующие соли урана – любимый объект изучения его отца Эдмона Беккереля (1820–1891), крупного физика 19-го века.
|
|
|
