- •Лабораторный практикум
- •Краткая теория.
- •1. 1. Общие сведенья об атомах и атомных ядрах.
- •1.2. Явление радиоактивности. Виды радиоактивных
- •2.1. Природный радиационный фон и искусственные
- •Естественные радиоактивные элементы.
- •Cхемы радиоактивного распада ядер урана и тория
- •Искусственные источники радиации
- •Добыча полезных ископаемых.
- •Профессиональное облучение.
- •Тепловые электростанции
- •Искусственные радионуклиды.
- •Удобрения и строительные материалы.
- •Другие источники облучения.
- •3.1. Общая характеристика взаимодействия радиоактивных излучений с веществом.
- •3. 2. Основные дозиметрические понятия и величины Доза излучения
- •Мощности дозы излучения.
- •3.3. Основной закон радиоактивного распада. Период полураспада.
- •3.4. Активность и единицы ее измерения. Удельная, объемная и поверхностная активность.
- •4.1. Детекторы и их типы. Основные принципы детектирования ионизирующих излучений.
- •Назначение и классификация приборов радиационного контроля.
- •Экспериментальная часть.
- •Расчетная часть.
- •Результаты работы.
- •2.Включение и режимы работы
- •Результаты работы.
- •Вопросы для самоконтроля (ответы см. Пунктах 2.1;3.2).
- •Упражнение 3. Тема: Природный радиационный фон и методы его измерения.
- •Определение годовой эквивалентной дозы гамма-излучения дозиметром рксб - 104.
- •Измерения. Таблица измеренных величин.
- •Расчетная часть.
- •Результаты работы.
- •Вопросы для самоконтроля (ответы см. Пунктах 2.1;3.2).
- •Упражнение 4. Тема: Основы радиометрии бета-излучения.
- •Измерение удельной активности радионуклида цезий-137. Измерение. Таблица измеренных величин.
- •Расчетная часть.
- •Результаты работы.
- •Вопросы для самоконтроля (ответы см. Пунктах 1.2;3.1;3.3;3.4;4.1).
- •Упражнение 5. Основные методы и средства обнаружения и регистрации ионизирующих излучений.
- •Приборы и принадлежности.
- •Измерения
- •2.2.4. Выводы
- •Вопросы для самоконтроля (ответы см. Пунктах 1.1;1.2;3.1;4.1).
- •Упражнение 6.
- •3.Результаты работы.
- •4.1. Выводы
- •Вопросы для самоконтроля (ответы см. Пунктах 1.2;3.1;3.3;3.4;4.1).
Искусственные источники радиации
В результате хозяйственной деятельности человека в окружающей среде появились дополнительные источники излучений, связанные с увеличением количества естественных радионуклидов, извлекаемых из недр Земли с нефтью, углем, газом, рудами, минеральными удобрениями, строительными материалами и другими полезными ископаемыми. Кроме того, появились искусственные радионуклиды и источники излучений, не связанные с радиоактивным распадом. Для оценки этих воздействии на окружающую среду принят термин "Технологически усиленный радиационный фон". Остановимся подробнее на источниках дополнительного облучения и их роли в общем балансе радиационного воздействия на организм.
Добыча полезных ископаемых.
Уголь, подобно большинству других природных материалов, содержит ничтожные количества первичных радионуклидов. Последние, извлеченные вместе с углем из недр Земли, после сжигания угля попадают в окружающую среду, где могут служить источником облучения людей.
Еще один источник облучения населения - термальные водоемы. Некоторые страны эксплуатируют подземные резервуары пара и горячей воды для производства электроэнергии и отопления домов.
Добыча фосфатов ведется во многих местах земного шара; они используются главным образом для производства удобрений. Большинство разрабатываемых в настоящее время фосфатных месторождений содержит уран, присутствующий там в довольно высокой концентрации. В процессе добычи и переработки руды выделяется радон, да и сами удобрения радиоактивны, и содержащиеся в них радиоизотопы проникают из почвы в пищевые культуры.
Источники, использующиеся в медицине.
В настоящее время основной вклад в дозу, получаемую человеком от техногенных источников радиации, вносят медицинские процедуры и методы лечения, связанные с применением радиоактивности. Радиация используется в медицине как в диагностических целях, так и для лечения. Наиболее распространенным видом излучения, применяющимся в диагностических целях, являются рентгеновские изучения. Одним из самых распространенных медицинских приборов является рентгеновский аппарат. Получают все более широкое распространение и новые сложные диагностические методы, опирающиеся на использование радиоизотопов. Как ни парадоксально, но одним из основных способов борьбы с раком является лучевая терапия. Со времени открытия рентгеновских лучей самым значительным достижением в разработке методов рентгенодиагностики стала компьютерная томография. Этот метод находит все более широкое применение. Его применение при обследованиях почек позволило уменьшить дозы облучения кожи в 5 раз, яичников в 25 раз, семенников в 50 раз по сравнению с обычными методами. Радиоизотопы используются для исследования различных процессов, протекающих в организме, и для локализации опухолей.
Ядерные взрывы.
За последние 40 лет каждый из нас подвергался облучению от радиоактивных осадков, которые образовались в результате ядерных взрывов. Однако большая часть радиоактивного материала выбрасывается в стратосферу, лежащую на высоте (10- 50) км, где они остается многие месяцы, медленно опускаясь и рассеиваясь по всей поверхности земного шара. Радиоактивные осадки содержат несколько сотен различных радионуклидов, однако большинство из них имеет ничтожную концентрацию или быстро распадаются; основной вклад в облучение человека дает лишь небольшое число радионуклидов.
Атомная энергетика.
Источником облучения, вокруг которого ведутся наиболее интенсивные споры, являются атомные электростанции, хотя в настоящее время они вносят весьма незначительный вклад в суммарное облучение населения. При нормальной работе ядерных установок выбросы радиоактивных материалов в окружающую среду очень невелики. Атомные электростанции являются лишь частью ядерного топливного цикла, который начинается с добычи и обогащения урановой руды. Следующий этап производство ядерного топлива. Примерно половина всей урановой руды добывается открытым способом, а половина шахтным. Добытую руду доставляют на обогатительную фабрику, обычно расположенную неподалеку. И рудники, и обогатительные фабрики служат источником загрязнения окружающей среды радиоактивными веществами. Если рассматривать лишь непродолжительные периоды времени, то можно считать, что почти все загрязнение связано с местами добычи урановой руды. Обогатительные же фабрики создают проблему долговременного загрязнения: в процессе переработки руды образуется огромное количество отходов «хвостов». Эти отходы будут оставаться радиоактивными в течение миллионов лет, когда фабрика давно перестанет существовать. Таким образом, отходы являются главным долгоживущим источником облучения населения, связанным с атомной энергетикой. На каждой стадии ядерного топливного цикла в окружающую среду попадают радиоактивные вещества.
Чем дальше человек живет от атомной электростанции, тем меньшую дозу он получает. Каждый реактор выбрасывает в окружающую среду целый ряд радионуклидов с разными периодами полураспада. Большинство радионуклидов распадается быстро и поэтому имеет лишь местное значение. Однако некоторые из них живут достаточно долго и могут распространяться по всему земному шару, а определенная часть изотопов остается в окружающей среде практически бесконечно. В ближайшие несколько тысяч лет вклад радиоактивных захоронений в общую дозу облучения будет оставаться пренебрежимо малым, 0,11% от ожидаемой коллективной дозы для всего населения. Однако радиоактивные отвалы обогатительных фабрик, если их не изолировать соответствующим образом, без сомнения, создадут серьезные проблемы. При авариях количество радиоактивных веществ, поступивших в окружающую среду, может оказаться гораздо больше.