39

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ

ДЕРЖАВНИЙ ВИЩИЙ НАВЧАЛЬНИЙ ЗАКЛАД УЖГОРОДСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ФІЗИЧНИЙ ФАКУЛЬТЕТ

КАФЕДРА ТЕОРЕТИЧНОЇ ФІЗИКИ

КУРС ФІЗИКИ ЯДРА І ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК

ГРИЦЬКО ВАСИЛЬ ВАСИЛЬОВИЧ

Радіоекологічне дослідження зразків гірських порід, які використовуються у будівництві

Кваліфікаційна робота бакалавра

Науковий керівник:

доцент, кандидат біологічних наук

Осипенко А.П.

Ужгород – 2011

Автор

______________________________ студент 4-го курсу Грицько В.В.

Науковий керівник

______________________________ доцент Осипенко А.П.

Допустити до захисту на ДЕК

Завідувач кафедри

__________________________________ проф. Лазур В.Ю.

Завідувач курсом

__________________________________ доцент Гайсак І.І.

Призначити рецензентом

________________________________________________________________

Декан фізичного факультету __________________________ проф. Лазур В.Ю.

Реферат

Кваліфікаційна робота бакалавра: 37 с., 9 рис., 14 джерел.

Згідно результатам проведених нами вимірів змішаного іонізуючого випромінювання в зразках геологічних порід, що використовуються в будівництві, було виявлено різницю в їх активності. По результатам виміру гамма-спектрів гранітних зразків ототожнено радіонукліди природного походження уранового і торієвого сімейства, зокрема ²¹⁴Bi (лінія 1,76 МеВ) та ²⁰⁸Tl (лінія 2,62 МеВ), які є складовою частиною досліджуваних нами гірських порід.

РАДІОАКТИВНІСТЬ, РАДІОАКТИВНІ СІМЕЙСТВА (НЕПТУНІЄВЕ, УРАНО-РАДІЄВЕ, УРАНО-АКТИНІЄВЕ, ТОРІЄВЕ), ПЕРІОД НАПІВРОЗПАДУ, БЕКЕРЕЛЬ, ПИТОМА ЕФЕКТИВНА АКТИВНІСТЬ, АЛЬФА-БЕТА-ЧАСТИНКИ, ГАММА-КВАНТИ.

Реферат

Квалификационная работа бакалавра: 37 с, 9 рис, 14 источников.

Согласно результатам проведенных нами измерений смешанного ионизирующего излучения в образцах геологических пород, используемые в строительстве, была обнаружена разница в их активности. По результатам измерения гамма-спектров гранитных образцов отождествлены радионуклиды естественного происхождения уранового и ториевого семейства, в частности ²¹⁴Bi (линия 1,76 МэВ) и ²⁰⁸Tl (линия 2,62 МэВ), которые являются составной частью исследуемых нами горных пород.

РАДИОАКТИВНОСТЬ, РАДИОАКТИВНЫЕ СЕМЕЙСТВА (НЕПТУНИЕВОЕ, УРАНО-РАДИЕВОЕ, УРАНО-АКТИНИЕВОЕ, ТОРИЕВОЕ), ПЕРИОД ПОЛУРАСПАДА, БЕККЕРЕЛЬ, УДЕЛЬНАЯ ЭФФЕКТИВНАЯ АКТИВНОСТЬ, АЛЬФА-БЕТА-ЧАСТИЦЫ, ГАММА-КВАНТЫ.

ЗМІСТ

стор.

Вступ…………………………………………………………………………...6

Розділ 1 ПРИРОДНІ ДЖЕРЕЛА ІОНІЗУЮЧОГО ВИПРОМІНЮВАННЯ ТА ЇХ ВПЛИВ НА ОРГАНІЗМ ЛЮДИНИ……………………………………...8

1. Космічна та Земна радіація……………………………………………….8

2. Характеристика уранового та торієвого сімейств розпаду…………...10

3. Рівні земної радіації та її вплив на людину…………………………….12

4. Вплив радіації на людину, дозиметричні одиниці…………………….14

Розділ 2 ГІРСЬКА ПОРОДА ЯК ДЖЕРЕЛО РАДІАЦІЇ ТА ВРАХУВАННЯ НЕГАТИВНОГО ВПЛИВУ РАДІАЦІЇ ГІРСЬКИХ ПОРІД ПРИ ВИКОРИСТАННІ ЇХ У БУДІВНИЦТВІ………………………………………19

2.1 Природний камінь……………………………………………………….19

2.2 Активність будівельних матеріалів…………………………………….21

2.3 Обробка природних кам’яних матеріалів з метою обмеження шляхів надходження продуктів та відходів матеріалів гірських порід , зокрема гранітних……………………………………………………………………………23

Розділ 3 ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНА ЧАСТИНА ТА РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ………………………………………………………………….…26

3.1 Газорозрядний лічильник Гейгера – Мюллера як детектор змішаного іонізуючого випромінювання……………………………………………………...26

3.2 Експериментальні результати визначення активностей………………30

3.3 Дослідження спектральних характеристик радіонуклідів уранового та торієвого сімейств методом напівпровідникової гамма – спектрометрії………33

ВИСНОВКИ………………………………………………………...……….……..36

ЛІТЕРАТУРА…………………………………………..……………….................37

ВСТУП

Один із основоположників ядерної фізики Е. Резерфорд у статті «Деякі космічні аспекти радіоактивності» (1907р.) зазначив: «… всі ми постійно знаходимось в полі іонізуючого випромінювання дочірніх продуктів розпаду урану та торію».

Дія іонізуючої радіації на живий організм цікавила світову науку, як з моменту її відкриття так і з перших кроків її використання.

Вивчення впливу радіонуклідів, вдосконалення методів розрахунку та оцінки індивідуальних і колективних еквівалентних доз випромінювання для великих популяцій населення і особливостей вибіркового впливу випромінювання на різні органи і тканини, а також змін в організмі внаслідок тривалого проживання на забруднених радіонуклідами територіях є великою проблемою радіоекології – науки яка формувалася на стику екології і радіобіології.

Серед багатьох наукових напрямків до радіоекології в останні роки спостерігається підвищений інтерес, як до самої науки так і в методології пізнання навколишнього світу. Це відноситься до підвищеного інтересу в дослідженнях по вмісту і концентрації радіонуклідів природного походження, в зв’язку з недостатньо вивченими екологічними та медико – біологічними процесами надходження радіонуклідів в навколишнє середовище та в організм людини.

В Ужгородському національному університеті, у відділі фотоядерних процесів ІЕФ НАН України і в ННЦ «Харківському фізико – технічному інституті» проводяться комплексні гамма – спектрометричні дослідження по визначенню вмісту природних і техногенних радіонуклідів у зразках екооб’єктів.

Слід також відмітити, що основні радіоактивні ізотопи зустрічаються в гірських породах Землі, це Калій-40, Рубідій-87, та члени радіоактивних сімейств, що беруть початок від Урану-238, Урану-235, та Торію-232 довгоживучих ізотопів, які увійшли в склад Землі з самого її зародження. Найбільш розповсюдженими будівельними матеріалами є дерево, цегла, бетон, і як відомо, вони хоч не значну, але також випромінюють радіацію.

Відомо також, що набагато більшу питому активність має граніт і пемза, які використовуються в якості будівельних матеріалів. Будинки які побудовані з цих матеріалів мають всередині рівень радіації вищий як у навколишньому середовищі.

Закарпатська область межує з чотирма країнами у центрі Європи, це обумовлює інтенсивний товарообіг різними матеріалами серед яких можуть бути і будівельні матеріали які можуть мати ту чи іншу природну радіоактивність. Все це вказує на необхідність розробки методів контролю по радіаційному забрудненню цих матеріалів.

Мета даної роботи полягає у розробці методики по визначенню відносної питомої активності гірських порід та ідентифікації деяких дочірніх радіонуклідів уранового та торієвого рядів розпаду.